Roboti, kteří se učí od vědců: Americký projekt RoSA má pětinásobně zrychlit objevy v laboratořích

Vědci z Argonne National Laboratory vyvíjejí robotické asistenty poháněné umělou inteligencí, kteří by se mohli učit laboratorní postupy přímo od lidských výzkumníků a v budoucnu pomáhat automatizovat složité vědecké experimenty.

Vědci z Argonne National Laboratory vyvíjejí robotické asistenty poháněné umělou inteligencí, kteří by se mohli učit laboratorní postupy přímo od lidských výzkumníků a v budoucnu pomáhat automatizovat složité vědecké experimenty. Projekt s názvem RoSA (Robot Scientific Assistant for Accelerating Experimental Workflows) si klade za cíl vytvořit roboty schopné pracovat po boku vědců v reálných laboratorních prostředích a zároveň se přizpůsobovat měnícím se podmínkám a různým typům experimentů.

Toto úsilí je součástí národní iniciativy U.S. Department of Energy’s Genesis Mission, která se zaměřuje na využití umělé inteligence, kvantových počítačů a superpočítačů k urychlení vědeckých objevů a zdvojnásobení americké výzkumné produktivity během příštího desetiletí. Namísto ručního programování každé akce plánuje tým z Argonne trénovat roboty pozorováním vědců při provádění experimentů. Výzkumníci budou během laboratorních úkolů nosit senzory, což systému umožní zachytit pohyby, pracovní postupy a rozhodovací vzorce, které roboti později dokážou napodobit.

Nicola Ferrier, vedoucí počítačová vědkyně v Argonne, zdůrazňuje, že ačkoliv roboti s jemnou motorikou již existují, jejich bezpečné a efektivní použití v reálných laboratořích je stále velmi náročné. Přístup týmu spočívá v učení se přímo od zkušených vědců. Zaznamenaná data budou použita k vývoji modelů umělé inteligence, které roboty naučí, jak správně provádět vědecké postupy. Tento přístup založený na učení by mohl robotům pomoci přizpůsobit se dynamickým laboratorním podmínkám bez nutnosti neustálého přeprogramování.

Projekt také klasifikuje běžné laboratorní úkoly na základě jejich složitosti a požadavků na přesnost. Různé robotické systémy pak budou přiřazeny k nejvhodnějším úkolům. Vědci zkoumají použití robotických ramen s pevnou základnou, humanoidních robotů a hybridních robotických systémů, které kombinují mobilitu se stacionární přesností. Před nasazením v reálných laboratořích budou systémy nejprve testovány ve virtuálních simulačních prostředích.

Hlavním cílem je posílit základní robotické a výpočetní nástroje potřebné k tomu, aby rozsáhlé automatizované robotické systémy mohly provádět experimenty rychleji a spolehlivěji. Projekt RoSA rovněž podpoří další iniciativu Ministerstva energetiky nazvanou OPAL (Orchestrated Platform for Autonomous Laboratories), která se zaměřuje na vytváření sítí samořídících laboratoří schopných se samostatně přizpůsobovat a učit. Robotickí vědečtí asistenti by tak mohli v budoucnu zvládat opakovanou nebo nebezpečnou laboratorní práci a zároveň zlepšovat rychlost a konzistenci experimentů. Tým z Argonne doufá, že během příštího roku prokáže pětinásobné zvýšení efektivity úkolů. Dlouhodobě si představují robotické vědecké asistenty, kteří dokážou pracovat se stávajícím laboratorním vybavením, čímž se složité experimenty stanou bezpečnějšími a efektivnějšími. RoSA je klíčovým krokem k této budoucnosti.