自主机器人科学家可以选择自己的实验
机器人正在学习从事人类工厂工人,公共汽车司机,汉堡包,管家和医疗保健人员等工作的工作,而现在,机器人也可能会成为科学家。利物浦大学的工程师开发了一个机器人科学家,可以自主执行实验,分析结果并决定下一步要做什么。而且它已经有了新发现。
该机器人重约400公斤(882磅),高1.75 m(5.7英尺),看起来很像许多工厂生产线上看到的机械臂。但是,此工具经过了一些修改,使其更适合科学,其中包括专门的抓手,可以让它轻轻地拿起玻璃小瓶和按钮。
机器人通过激光雷达系统进行检测,就像在自动驾驶汽车中使用的那样,在实验室中滚动,与自动驾驶汽车中使用的激光雷达系统非常相似,并且使用多个工作站的坐标进行编程,这些工作站可以执行特定任务。到达工作站后,通过轻敲精心放置的橡胶方块,它可以通过触摸反馈将自己更精确地定位在设备上。
但是像任何科学家一样,这个机器人最令人印象深刻的是它的大脑。该机器已使用详细算法编程,可以探索大约9800万个可能运行的实验,并根据先前测试的结果选择在任何给定时间执行哪个实验。尽管其他机器人之前已经在科学实验室投入使用,但它们通常仅执行一项任务,不移动并且不会就该做什么做出决定。
在第一次运行中,利物浦大学的研究人员让机器人科学家在实验室中放松下来,目的是研究将水分解成氢的新型催化剂。机器人可以执行实验的每个步骤,包括称量固体,分配液体,发出光,运行反应以及测量氢输出。然后,根据前一个实验的效果,找出下一步该做的实验。
在研究人员没有任何直接指导的情况下,该机器人连续运行了八天,在这192个小时中总共工作了172个小时,每天仅暂停两个半小时即可为其电池充电。当时它进行了688次实验,并设法鉴定出一种比其他催化剂活性高六倍的全新光催化剂。
该研究的第一作者本杰明·伯格说:“最大的挑战是使系统更强大。” “要在多日内自主工作,进行数千次精细操作,每个任务的失败率必须非常低。但是一旦完成,与人类操作员相比,机器人犯的错误要少得多。”
尽管该机器人可能使一些科学家对自己的工作陷入危险感到有些不安,但研究人员认为它更像是一种研究工具,而不是人类替代品。仍然需要人类考虑要解决的问题,以及设计机器人将运行以寻求解决方案的实验。
机器人擅长的领域是智能地探索大量可能性。进行9800万次不同的实验是不可行的,但是该算法可以根据先前的结果找出最佳的候选者,并专注于那些。像大多数机器人一样,它应该使人类科学家摆脱繁琐的重复性工作。