KI-Agenten entwerfen und betreiben robotergestützte Labore, berichten Forscher

Ein Team aus künstlichen Intelligenz-Agenten kann ein Labor mit Robotern und Instrumenten entwerfen, die Einrichtung in einer virtuellen Umgebung testen und anschließend den Betrieb des physischen Arbeitsbereichs steuern, wie Forscher in einem im Oktober auf arXiv veröffentlichten Preprint berichten. Die Arbeit wurde nicht peer-reviewed.

Wie das System funktioniert

Ein Wissenschaftler beschreibt sein Forschungsprogramm und seine Laboreinrichtung den Agenten. Die Agenten erstellen daraufhin schrittweise experimentelle Protokolle für die Roboter des Labors und generieren eine virtuelle Version des Labors, um die Protokolle dort zu testen. Nach der Simulation können die Agenten die Roboter im realen Labor anweisen, die Forschung durchzuführen.

Die Agenten können auch ein gesamtes Labor von Grund auf neu entwerfen, indem sie ein virtuelles Labor nutzen, um die ideale Platzierung von Instrumenten und Robotern zu ermitteln.

In einem im Preprint beschriebenen Test schrieben die Agenten mehr als 200 Befehle, die einen Roboterarm anwiesen, sich zwischen Instrumenten in einem bestehenden Laborraum zu bewegen und mit diesen zu interagieren. Der Agent simulierte die Schritte im virtuellen Labor, um sicherzustellen, dass alles reibungslos funktioniert, und leitete dann den realen Arm an, Verfahren zur Messung der optischen Eigenschaften von Nanokristallen durchzuführen.

Expertenmeinungen

Evan Collins, Bioingenieur am Massachusetts Institute of Technology in Cambridge, nannte das Konzept „sehr cool“ und sagte, es könnte den Aufwand für den Aufbau automatisierter Labore drastisch reduzieren. Er fügte hinzu, dass die Integration der Kameras und Sensoren, die die Agenten benötigen, um Experimente effektiv zu steuern, mehr Ressourcen erfordern könnte als der manuelle Aufbau eines Labors.

Collins sagte auch, dass die Simulationen es einfach machen würden, Roboterbewegungen zu planen, die Kollisionen zwischen Robotern und anderen Objekten im Labor vermeiden. Er bemerkte, dass der Aufbau eines automatisierten Labors oft ein zeitaufwändiger Prozess aus Versuch und Irrtum ist, gefolgt von umfangreichen Tests und Fehlerbehebungen.

Yuchi (Allan) Zhao, Robotiker an der University of Toronto in Kanada und Co-Autor des Preprints, sagte, dass die Agenten alle Planungs- und Testarbeiten in einer simulierten Umgebung durchführen, sodass Forscher das System nach dem Aufbau nicht „beaufsichtigen“ müssen.

Warum es wichtig ist

Laborroboter sind unermüdlich und meckern nicht, haben aber enge Fähigkeiten, begrenzte Mobilität und die Unfähigkeit, sich aus dem Weg zu gehen. Das Agentensystem zielt darauf ab, diese Einschränkungen zu adressieren, indem es Roboterbewegungen und Laboreinrichtung durch Simulation koordiniert, bevor sie physisch eingesetzt werden.

Quellen (auf Englisch)

• nature.com: These AI agents design your perfect robot-powered lab — and run it for you | Nature

KI-Übersetzung des englischen Originalartikels, automatisch geprüft, damit sie dasselbe aussagt wie das Original. Die Quellen wurden auf Englisch geprüft.