De cirkel sluiten tussen kunstmatige intelligentie en robotexperimenten

De cirkel sluiten tussen kunstmatige intelligentie en robotexperimenten

Bronknooppunt: 2839984
23 aug. 2023 (Nanowerk Nieuws) De krachten van kunstmatige intelligentie (AI) en robotachtige experimentsystemen zijn samengekomen in baanbrekend proof-of-concept-werk bij het National Institute for Materials Science (NIMS) in Japan. De onderzoekers beschrijven de ontwikkeling en demonstratie van hun ‘closed loop’-automatiseringssoftware in het tijdschrift Wetenschap en technologie van geavanceerde materialen: methoden (“NIMS-OS: automatiseringssoftware om een ​​gesloten lus te implementeren tussen kunstmatige intelligentie en robotexperimenten in de materiaalkunde”). “Het algemene doel van ons werk is om experimenten die de materiaalwetenschap verkennen te ontwerpen en vervolgens automatisch te laten verlopen, zonder menselijke tussenkomst”, zegt natuurkundige en software-ingenieur Ryo Tamura van het NIMS Center for Basic Research on Materials. De AI voert eerst de informatieverzameling en experimentele ontwerptaken uit die normaal door mensen worden gedaan, en bestuurt vervolgens de robotsystemen die de vereiste fysieke taken kunnen uitvoeren. Het team demonstreerde het potentieel van hun systeem door het te gebruiken om elektrolyten te identificeren die geschikt zouden zijn om de beweging van ionen in lithium-metaalbatterijen te bemiddelen. De software, het NIMS Orchestration System (NIMS-OS) genoemd, bevat twee basistypen modules. De eerste maakt gebruik van AI-algoritmen om gearchiveerde gegevens over de eigenschappen van materialen te onderzoeken. Het selecteert veelbelovende materialen en stelt experimentele procedures voor waarmee ze een gewenst doel kunnen bereiken. Het tweede type module genereert de instructies die nodig zijn om een ​​robotsysteem te besturen dat de instructies in de praktijk zal brengen. Procedures in NIMS-OS en rollen van elk Python-script Procedures in NIMS-OS en rollen van elk Python-script. (Afbeelding: NIMS) Om het hele proces voor een breed scala aan onderzoekers zo gebruiksvriendelijk mogelijk te maken, ontwierp het team ook een gebruiksvriendelijke grafische gebruikersinterface om het te besturen. “De resultaten van het eerste werk van het robotsysteem via NIMS-OS kunnen worden teruggekoppeld om de AI-algoritmen die het aansturen te verfijnen, via verschillende cycli van testen en verbeteren”, zegt Tamura. In de proof-of-concept-taak waarin opties werden onderzocht voor het maken van elektrolyten die de prestaties van een elektrode in een lithium-metaalbatterij maximaliseren, maakte NIMS-OS gebruik van systemen die op robotachtige wijze werden geassembleerd tot elektrochemische cellen en werden onderworpen aan laad- en ontlaadcycli om hun eigenschappen te analyseren. prestatie. De resultaten identificeerden duidelijk de betere elektrolytsamenstelling en gaven aan dat er ruimte is voor verbetering ten opzichte van de elektrolyten die momenteel op grote schaal commercieel worden gebruikt. “Ons NIMS-OS is nu publiekelijk beschikbaar als open-source software op de veelgebruikte GitHub-website”, zegt Tamura. “We zijn nu van plan het verder te ontwikkelen, zodat het kan samenwerken met veel verschillende soorten robotachtige experimentsystemen.”

Tijdstempel:

Meer van Nanowerk