At lukke løkken mellem kunstig intelligens og roboteksperimenter

At lukke løkken mellem kunstig intelligens og roboteksperimenter

Tidsstempel: 23. august 2023 kl. 4
Kildeknude: 2839984
23. august 2023 (Nanowerk nyheder) Beføjelserne ved kunstig intelligens (AI) og roboteksperimentsystemer er gået sammen i banebrydende proof-of-concept-arbejde ved National Institute for Materials Science (NIMS) i Japan. Forskerne beskriver udviklingen og demonstrationen af ​​deres "closed loop" automatiseringssoftware i tidsskriftet Videnskab og teknologi for avancerede materialer: Metoder ("NIMS-OS: en automatiseringssoftware til at implementere et lukket kredsløb mellem kunstig intelligens og roboteksperimenter inden for materialevidenskab"). "Det overordnede mål med vores arbejde er at tillade, at eksperimenter, der udforsker materialevidenskab, kan designes og derefter fortsætte automatisk uden menneskelig indgriben," siger fysiker og softwareingeniør Ryo Tamura ved NIMS Center for Grundlæggende Materialforskning. AI'en udfører først informationsindsamling og eksperimentelle designopgaver, som normalt udføres af mennesker, og kontrollerer derefter robotsystemerne, der kan udføre de nødvendige fysiske opgaver. Holdet demonstrerede potentialet i deres system ved at bruge det til at identificere elektrolytter, der ville være egnede til at mediere bevægelsen af ​​ioner i lithium-metalbatterier. Softwaren, kaldet NIMS Orchestration System (NIMS-OS), indeholder to grundlæggende typer moduler. Den første bruger AI-algoritmer til at udforske arkiverede data om materialers egenskaber. Den udvælger lovende materialer og foreslår eksperimentelle procedurer, der gør det muligt for dem at opnå et ønsket mål. Den anden type modul genererer de instruktioner, der er nødvendige for at styre et robotsystem, der vil omsætte instruktionerne i praksis. Procedurer i NIMS-OS og roller for hvert Python-script Procedurer i NIMS-OS og roller for hvert Python-script. (Billede: NIMS) For at gøre hele processen så nem at bruge som muligt for en bred vifte af forskere, designede holdet også en letanvendelig grafisk brugergrænseflade til at styre den. "Resultaterne af det indledende arbejde med robotsystemet via NIMS-OS kan tilbageføres for at forfine AI-algoritmerne, der styrer det, gennem flere test- og forbedringscyklusser," siger Tamura. I proof-of-concept-opgaven, der undersøgte muligheder for at fremstille elektrolytter, der maksimerer ydeevnen af ​​en elektrode i et lithium-metalbatteri, brugte NIMS-OS systemer, der blev robotmæssigt samlet til elektrokemiske celler og udsat for opladnings- og afladningscyklusser for at analysere deres ydeevne. Resultaterne identificerede klart den bedre elektrolytsammensætning og indikerede, at der er plads til forbedringer i forhold til de elektrolytter, der i øjeblikket anvendes i vid udstrækning kommercielt. "Vores NIMS-OS er nu offentligt tilgængeligt som open source-software på det meget brugte GitHub-websted," siger Tamura. "Vi planlægger nu at udvikle det yderligere, så det kan arbejde sammen med mange forskellige typer roboteksperimentsystemer."

Tidsstempel:

Mere fra Nanoværk