Машины уже вытесняют людей с заводов, заменяют водителей общественного транспорта, барменов и медработников. Теперь настал черед ученых. Инженеры Ливерпульского университета разработали робота-ученого, который может автономно проводить эксперименты, анализировать результаты и решать, что делать дальше. Машина уже совершает открытия.
Самостоятельный робоученый
Робот весом около 400 кг высотой 1,75 м похож на механический манипулятор, который вы можете увидеть на какой-нибудь фабрике. Но первое впечатление обманчиво. Несмотря на габариты, машина оснащена нежными захватами, позволяющими ей аккуратно поднимать стеклянные пробирки и колбы.
Робот катается по лаборатории, используя лазерные радары, похожие на те, что используются в беспилотных автомобилях. В машину заложены координаты нескольких рабочих станций, где выполняются конкретные задачи. Приблизившись к рабочей станции, робот позиционирует себя точно над оборудованием с помощью сенсорной обратной связи, постукивая по заранее размещенным там резиновым квадратам-маркерам.
Но самое впечатляющее в этом роботе - его мозг. Машина была оснащена детальным алгоритмом, который позволяет ей проводить около 98 миллионов разных экспериментов. При этом то, какой опыт проводить, робот решает сам, анализируя результаты предыдущей работы. Это - совершенно беспрецедентная машина. Роботы применялись в научных лабораториях и раньше. Но прежде они не были мобильными, не могли выполнять такого количества задач. И уж точно не решали самостоятельно, что им делать.
Первые открытия
При первом запуске ученые Ливерпульского университета позволили роботу свободно перемещаться по лаборатории, исследуя различные способы расщепления воды на водород и кислород. Робот сам выполняет каждый отдельный этап эксперимента, включая взвешивание твердых частиц, дозирование жидкостей, нагрев, проведение реакций и измерение выхода водорода. Затем он решает, какой эксперимент делать дальше, основываясь на том, насколько хорошо сработал предыдущий.
Без каких-либо прямых указаний робот работал восемь дней подряд. Общее время работы машины составило 172 часа из 192 - примерно два с половиной часа в сутки роботу требуется, чтобы “отдохнуть” и подзарядить аккумуляторы. Ни один живой ученый не может продемонстрировать такой производительности труда.
За восемь дней роботом было проведено 688 экспериментов. Ему даже удалось сделать настоящее открытие, выявив новый фотокатализатор, который в шесть раз активнее других.
“Самой большой проблемой было сделать систему надежной. Чтобы робот работал автономно в течение нескольких дней, делая тысячи деликатных манипуляций, частота отказов для каждой задачи должна быть очень низкой. Но как только этого удается достигнуть, робот совершает гораздо меньше ошибок, чем человек-оператор”, - говорит Бенджамин Бургер, ведущий автор разработки.
Инструмент, а не замена
Хотя появление такого робота может заставить некоторых ученых занервничать, его не стоит воспринимать как угрозу. Создатели машины считают, что это, скорее, исследовательский инструмент, чем замена живого человека.
Людям все равно найдется занятие. Например, именно они должны разрабатывать новые методы экспериментов, которыми должен заниматься робот для достижения конкретной цели.
Главная ценность такой машины - избавление от рутинных задач. Также робот эффективнее принимает решение о следующем эксперименте, ведь человек не способен удержать в голове 98 миллионов возможных вариантов действий.
Разработка подробно описана в журнале Nature.
Если хотите получать новости через мессенджер, подписывайтесь на новый Telegram-канал iGate
