Lukke sløyfen mellom kunstig intelligens og roboteksperimenter

Lukke sløyfen mellom kunstig intelligens og roboteksperimenter

Tidsstempel: 23. august 2023 kl.4: 52
Kilde node: 2839984
23. august 2023 (Nanowerk Nyheter) Kraftene til kunstig intelligens (AI) og roboteksperimentsystemer har kommet sammen i banebrytende proof-of-concept-arbeid ved National Institute for Materials Science (NIMS) i Japan. Forskerne beskriver utviklingen og demonstrasjonen av deres "closed loop" automatiseringsprogramvare i tidsskriftet Vitenskap og teknologi for avanserte materialer: Metoder ("NIMS-OS: en automatiseringsprogramvare for å implementere en lukket sløyfe mellom kunstig intelligens og roboteksperimenter innen materialvitenskap"). "Det overordnede målet med arbeidet vårt er å la eksperimenter som utforsker materialvitenskap utformes og deretter fortsette automatisk, uten menneskelig innblanding," sier fysiker og programvareingeniør Ryo Tamura ved NIMS Center for Basic Research on Materials. AI utfører først informasjonsinnsamlingen og eksperimentelle designoppgaver som normalt utføres av mennesker, og kontrollerer deretter robotsystemene som kan utføre de nødvendige fysiske oppgavene. Teamet demonstrerte potensialet til systemet deres ved å bruke det til å identifisere elektrolytter som ville være egnet for å formidle bevegelsen av ioner i litium-metallbatterier. Programvaren, kalt NIMS Orchestration System (NIMS-OS), inneholder to grunnleggende typer moduler. Den første bruker AI-algoritmer for å utforske arkiverte data om egenskapene til materialer. Den velger lovende materialer og foreslår eksperimentelle prosedyrer som vil tillate dem å oppnå et ønsket mål. Den andre typen modul genererer instruksjonene som trengs for å kontrollere et robotsystem som vil sette instruksjonene ut i livet. Prosedyrer i NIMS-OS og rollene til hvert Python-skript Prosedyrer i NIMS-OS og rollene til hvert Python-skript. (Bilde: NIMS) For å gjøre hele prosessen så enkel å bruke som mulig for et bredt spekter av forskere, utviklet teamet også et brukervennlig grafisk brukergrensesnitt for å kontrollere det. "Resultatene av det innledende arbeidet med robotsystemet via NIMS-OS kan mates tilbake for å avgrense AI-algoritmene som kontrollerer det, gjennom flere sykluser med test og forbedring," sier Tamura. I proof-of-concept-oppgaven som undersøkte alternativer for å lage elektrolytter som maksimerer ytelsen til en elektrode i et litium-metallbatteri, brukte NIMS-OS systemer som ble robotisk satt sammen til elektrokjemiske celler og utsatt for lade- og utladingssykluser for å analysere deres opptreden. Resultatene identifiserte klart den bedre elektrolyttsammensetningen og indikerte at det er rom for forbedring av elektrolyttene som for tiden er mye brukt kommersielt. "Vårt NIMS-OS er nå offentlig tilgjengelig som åpen kildekode-programvare på det mye brukte GitHub-nettstedet," sier Tamura. "Vi planlegger nå å utvikle den videre for å la den fungere sammen med mange forskjellige typer roboteksperimentsystemer."

Tidstempel:

Mer fra Nanowerk