Роботы учатся выполнять работу фабричных рабочих , водителей автобусов , бургеров , дворецких и работников здравоохранения , а также многих других — и теперь они могут прийти и к ученым. Инженеры из Ливерпульского университета разработали робота-ученого, который может самостоятельно проводить эксперименты, анализировать результаты и решать, что делать дальше. И это уже делает новые открытия.
При весе около 400 кг (882 фунта) и росте 1,75 м (5,7 фута), этот робот очень похож на механические руки, которые вы видите на многих фабричных линиях. Но у этого было несколько модификаций, чтобы сделать его более подходящим для науки, включая специализированные захваты, которые позволяют ему аккуратно поднимать стеклянные флаконы и нажимные кнопки.
Робот катается по лаборатории благодаря лидарной системе обнаружения, очень похожей на те, что используются в автономных автомобилях, и запрограммирован с координатами для нескольких рабочих мест, где выполняются конкретные задачи. И как только он добирается до рабочей станции, он более точно позиционирует себя над оборудованием, используя сенсорную обратную связь, нажимая на аккуратно расположенные резиновые квадраты.
Но, как и у любого ученого, самым впечатляющим в этом роботе является его мозг. Машина была запрограммирована с подробным алгоритмом, который позволяет исследовать около 98 миллионов возможных экспериментов, выбирая, какой из них следует выполнить в любой момент времени, основываясь на результатах предыдущих тестов. В то время как другие роботы раньше работали в научных лабораториях, они обычно выполняют только одну задачу, не мобильны и не принимают решения о том, что делать.
В этом первом запуске исследователи из Университета Ливерпуля выпустили робота-ученого из лаборатории с целью исследования новых катализаторов для расщепления воды на водород. Робот может выполнять каждый отдельный этап экспериментов, включая взвешивание твердых частиц, дозирование жидкостей, светящиеся огни, запуск реакций и измерение выхода водорода. Затем он выясняет, что делать дальше, исходя из того, насколько хорошо сработал предыдущий.
Без каких-либо прямых указаний со стороны исследователей, робот работал восемь дней подряд, работая в общей сложности 172 из этих 192 часов и делая паузу в течение двух с половиной часов в день, чтобы перезарядить свою батарею. За это время было проведено 688 экспериментов и удалось выявить новый фотокатализатор, который в шесть раз активнее других.
«Самая большая проблема заключалась в том, чтобы сделать систему надежной», — говорит Бенджамин Бургер, первый автор исследования. «Чтобы работать автономно в течение нескольких дней, совершая тысячи тонких манипуляций, частота отказов для каждой задачи должна быть очень низкой. Но как только это будет сделано, робот совершит гораздо меньше ошибок, чем человек-оператор ».
Хотя робот может немного нервировать некоторых ученых из-за того, что их работа находится в опасности, исследователи считают его скорее инструментом исследования, чем заменой человека. Люди по-прежнему будут нуждаться в рассмотрении проблем, которые необходимо решить, а также в планировании экспериментов, которые робот проведет для достижения решения.
Превосходство робота заключается в разумном исследовании огромного количества возможностей. Невозможно провести 98 миллионов различных экспериментов, но алгоритм может определить лучших кандидатов на основе предыдущих результатов и сосредоточиться на них. Как и большинство роботов, он должен освободить ученых-людей от некоторых черных и повторяющихся задач.
Исследование было опубликовано в журнале Nature . Проверьте ученого робота в действии в видео ниже.