RoboChem - автономный робот с ИИ меняет представления о химическом синтезе

27.01.2024

Настольное устройство превосходит людей в скорости, точности и изобретательности, когда речь идет о химическом синтезе.

 

RoboChem, фото - Амстердамский университет

 

Команда исследователей из Амстердамского университета, Нидерланды, представила RoboChem, автономного робота химического синтеза. Этот робот оснащен встроенным блоком машинного обучения (ML).

Робот способен самостоятельно проводить различные химические реакции с минимумом отходов. Он может оптимизировать синтез примерно 10-20 молекул в течение недели. Обычно для решения той же задачи у аспиранта уходит до нескольких месяцев.

Исследователи утверждают, что кроме нахождения оптимальных условий реакции, робот обладает необходимыми настройками для масштабирования производства. Эта возможность позволяет генерировать количества, интересные для использования в фармацевтике, что обеспечивает высокий потенциал применению робота.

 

Сердце RoboChem - фотохимический реактор с набором мощных светодиодов, освещающих реакционный раствор. Под их воздействием происходит необходимая трансформация, заданная ИИ,
фото - Амстердамский университет

 

В основе робота - так называемая «проточная химия» (flow chemistry), инновационный подход, который заменяет применение традиционных химических инструментов, как колбы и пробирки, системой небольших гибких трубок. В RoboChem роботизированная полая игла собирает компоненты химической реакции, оперируя с объемами чуть более половины миллилитра.

Эти смеси затем проходят через сеть трубок к реактору. В реакторе мощные светодиоды активируют фотокатализатор в смеси, инициируя реакцию. Поток поступает в автоматизированный ЯМР-спектрометр, который обнаруживает и идентифицирует трансформированные молекулы в режиме реального времени. Эти данные передаются на центральный компьютер, управляющий RoboChem. который выступает когнитивным центром робота.

По сути это компьютер, оснащенный ИИ, обрабатывает данные с использованием алгоритма машинного обучения. Он автономно выбирает реакции для выполнения, стремясь получить позитивные результаты и постепенно совершенствуясь в «понимании» химии.

Разработчикам пришлось потратить значительные усилия на проверку результатов, которые получал робот. Каждую молекулу проверяли вручную. Команда отмечает «изобретательность» системы. Исследователи уверены, что достижение сопоставимых результатов без использования робота, потребовало бы значительно больше времени.

RoboChem документирует полные наборы данных для каждой молекулы, с которой он работает, это еще одно отличие от подхода, привычного людям.

Еще один примечательный аспект - система при таком подходе фиксирует и отрицательные данных, тогда как в существующей научной практике обычно публикуют только успешные эксперименты.

Источник: interestingengineering

Это не первый пример роботизации научных исследований в химии, биологии, материаловедении. Иногда в таких проектах задействуют даже не одного робота, а десятки, чтобы распараллелить процесс исследований и ускорить получение необходимых результатов. Исключение человеческого фактора позволяет минимизировать ошибки эксперимента, а использование алгоритмов ИИ позволяет вести поиск не методом перебора вариантов, а более эффективными методами. Нет сомнений, что научные исследования будут все более роботизироваться, особенно те, которые требуют выполнения большого числа повторяющихся действий, большого объема документирования, перебора (умного или полного) комбинаций исходных параметров.

Markets & Markets оценивает рынок автоматизации научных лабораторий в 2022 году в $5,1 млрд, прогноз на 2028 год - $7,1 млрд. Рост доходов ожидается на уровне 5.8% в год. 

Смотрите связанные статьи Robo-педии:

  Публикации

Последние материалы

Метки
AGV ai BVLOS DARPA DIY DIY (своими руками) DJI Lely pick-and-place RPA VTOL аватары авиация автоматизация автомобили автомобили и роботы автономные аддитивные технологии андроиды анималистичные АНПА антропоморфные Арт архитектура аэромобили аэропорты аэротакси безопасность безработица и роботы беспилотники бионика больницы будущее бытовые роботы вакансии вектор вертолеты видео внедрения роботов внутритрубная диагностика водородные военные военные дроны военные роботы встречи высотные выставки газ Германия глайдеры горнодобыча городское хозяйство господдержка гостиницы готовка еды Греция грузоперевозки группы дронов гуманоидные дайджест Дания доение роботизированное доильные роботы дом домашние роботы доставка доставка беспилотниками доставка и роботы дронизация дронопорты дроны Европа еда железные дороги животноводство жилище захваты земледелие игрушки идеи измерения Израиль ИИ ИИ - вкратце инвентаризация Индия Иннополис инспекция интервью интерфейсы инфоботы Ирак Иран искусственный интеллект испытания исследования история Италия Казахстан как заработать Канада квадрупеды кейсы киборгизация кино Китай коботы коллаборативные роботы колонки коммунальное хозяйство компании компоненты конкурсы конспекты конструкторы концепты кооперативные роботы космос культура курьезы курьеры лабораторные роботы Латвия лесоустройство лизинг линки логистика люди и роботы магазины машинное обучение медицина медицина и роботы металлургия мнения мобильные роботы мойка море морские мусор мусор и роботы навигация надводные наземные военные роботы налоги наука научные роботы необычные нефтегаз нефть Нидерланды Новая Зеландия Норвегия носимые роботы ОАЭ образование образовательная робототехника обучающие роботы общепит общепит и роботы общество Объединенное Королевство октокоптеры онлайн-курсы робототехники опрыскивание офисные охрана и беспилотники охрана и роботы парники патенты персональные роботы пищепром пляжи ПО подводные подводные роботы подземные пожарные пожарные роботы поиск полевые роботы полезные роботы полиция помощники Португалия порты последняя миля потребительские роботы почта право презентации пресс-релизы применение беспилотников применение дронов применение роботов прогнозы проекты производство производство дронов происшествия промышленность промышленные роботы противодействие беспилотникам псевдоспутники работа развлечения и беспилотники развлечения и роботы разработка распознавание речи растениеводство регулирование регулирование дронов регулирование робототехники рекорды рисунки робомех робомобили роботакси роботизация робототехника роботрендз роботренды роботы роботы и автомобили роботы и мусор роботы и обучение роботы и развлечения роботы и строительство роботы телеприсутствия роботы-транспортеры робошум рои рой Россия Руанда сад садоводство сайт RoboTrends.ru сбор урожая сборка заказов сварка связь сделки сельское хозяйство сенсоры сервисные роботы синтез речи склады склады и роботизация соревнования сортировка сотрудничество софт-роботика социальная робототехника социальные социальные роботы спорт спорт и дроны спорт и роботы спутниковая статистика строительство судовождение США такси телеком телеприсутствие теплицы теплосети термины терроризм тесты технологии техносказки торговля транспорт транспортные роботы тренды трубопроводы трубопроводы и роботизация уборка Украина уличные роботы участники рынка фотограмметрия Франция химия хобби-беспилотники ховербайки Хождение цифры частоты чатбот шагающие роботы Швейцария Швеция шоу экзоскелеты эко-дроны экология электроника энергетика этика (робоэтика) Южная Корея юмор Япония

Подписка: RSS, Email, Telegram
  Информация