Цей AI-науковець може проводити експерименти. Автономні лабораторії майбутнього

Забудьте про автомобілі без водіїв. Ера автономії вже вийшла за межі дороги й увійшла в лабораторії.

У липневому випуску журналу “Nature Machine Intelligence” вчений з Північно-східного університету Арун Бансіл та його команда представили “AI рентгенівського науковця” — модель, здатну налаштовувати експерименти та виконувати їх. Що цікаво, ця система може адаптувати свій підхід у процесі експерименту.

Цей розвиток став першим кроком до так званих автономних лабораторій майбутнього, де вчені дозволяють штучному інтелекту виконувати рутинну роботу, щоб зосередитися на важливих питаннях.

Проект отримав фінансування від Міністерства енергетики США у співпраці з Національною лабораторією прискорювачів Стенфорда, що є дослідницькою установою з обладнанням для вивчення квантової матерії.

Дослідження квантових матеріалів здійснюється шляхом направлення рентгенівських променів через маленький кристал і спостереження за їх розсіюванням, щоб зробити висновки про атомну структуру та електронні динаміки.

Традиційно рентгенівське розсіювання відбувається у величезному круговому прискорювачі, відомому як синхротрон. Той, що знаходиться в SLAC, має назву Стенфордський джерело рентгенівського випромінювання (SSRL) і має обхват близько 768 футів — розміром з міський квартал.

Вчені направляють рентгенівські промені з кругового трубопроводу в прямі тунелі, кожен з яких служить мінілабораторією. Вони проводять експерименти на кількох побіжних лініях одночасно.

Проте багато установ зазнають дефіциту, всі хочуть їх використовувати. Бансіл зазначив, що рентгенівські експерименти також вимагають складної підготовки.

З’являється AI-науковець. Він базується на великій мовній моделі, аналогічній тій, що підтримує ChatGPT, але може фізично взаємодіяти з навколишнім середовищем: рухати об'єкти, збирати дані та читати виходи детекторів.

Науковці протестували AI-науковця в реальному рентгенівському закладі SLAC, і він успішно пройшов всі етапи симульованого експерименту.

AI-науковець відправляв команди до дифрактометра, аналізував з’являючийся візерунок і вносив необхідні коригування. Він виявив, які інструменти використовувати та точно визначив орієнтацію кристала.

Цей проект є частиною більшого ініціативи в Інституті квантових матеріалів та сенсорів, де Бансіл є засновником.

Автономні лабораторії не нові. Наприклад, Atinary Technologies у Бостоні щотижня збирає експериментальні дані з фізичної хімії, які можуть зрівнятися з результатами аспіранта протягом всього навчання.

Бансіл підкреслив, що майбутнє автономних лабораторій виглядає більш обнадійливо, ніж будь-коли, оскільки вже існуючі моделі можуть впоратися з ускладненими потоками роботи.