Cerrando el círculo entre la inteligencia artificial y los experimentos robóticos

23 de agosto de 2023 (Noticias de Nanowerk) Los poderes de inteligencia artificial (IA) y sistemas experimentales robóticos se han unido en un trabajo pionero de prueba de concepto en el Instituto Nacional de Ciencia de Materiales (NIMS) en Japón. Los investigadores describen en la revista el desarrollo y la demostración de su software de automatización de "bucle cerrado". Ciencia y Tecnología de Materiales Avanzados: Métodos (“NIMS-OS: un software de automatización para implementar un circuito cerrado entre inteligencia artificial y experimentos robóticos en ciencia de materiales”). "El objetivo general de nuestro trabajo es permitir que se diseñen experimentos que exploren la ciencia de los materiales y luego se realicen automáticamente, sin intervención humana", dice el físico e ingeniero de software Ryo Tamura del Centro NIMS para la Investigación Básica de Materiales. La IA primero realiza las tareas de recopilación de información y diseño experimental que normalmente realizan los humanos, y luego controla los sistemas robóticos que pueden ejecutar las tareas físicas requeridas. El equipo demostró el potencial de su sistema usándolo para identificar electrolitos que serían adecuados para mediar en el movimiento de iones en baterías de litio-metal. El software, llamado NIMS Orchestration System (NIMS-OS), contiene dos tipos básicos de módulos. El primero utiliza algoritmos de inteligencia artificial para explorar datos archivados sobre las propiedades de los materiales. Selecciona materiales prometedores y propone procedimientos experimentales que les permitirían alcanzar el objetivo deseado. El segundo tipo de módulo genera las instrucciones necesarias para controlar un sistema robótico que pondrá las instrucciones en práctica. Procedimientos en NIMS-OS y roles de cada script Python. (Imagen: NIMS) Para que todo el proceso sea lo más fácil de usar posible para una amplia gama de investigadores, el equipo también diseñó una interfaz gráfica de usuario fácil de usar para controlarlo. "Los resultados del trabajo inicial del sistema robótico a través de NIMS-OS se pueden retroalimentar para perfeccionar los algoritmos de IA que lo controlan, a través de varios ciclos de prueba y mejora", dice Tamura. En la tarea de prueba de concepto que exploró opciones para fabricar electrolitos que maximicen el rendimiento de un electrodo en una batería de metal de litio, NIMS-OS utilizó sistemas que fueron ensamblados robóticamente en celdas electroquímicas y sometidos a ciclos de carga y descarga para analizar su actuación. Los resultados identificaron claramente la mejor composición de electrolitos e indicaron que hay margen de mejora con respecto a los electrolitos que actualmente se utilizan ampliamente comercialmente. "Nuestro NIMS-OS ahora está disponible públicamente como software de código abierto en el ampliamente utilizado sitio web GitHub", dice Tamura. "Ahora planeamos desarrollarlo aún más para permitirle trabajar junto con muchos tipos diferentes de sistemas experimentales robóticos".

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• Fuente: https://www.nanowerk.com/news2/robotics/newsid=63531.php