Архитектура самоходных лабораторий, ориентированная на данные, для автономного открытия новых наноматериалов

Подходы на основе искусственного интеллекта (ИИ) продолжают распространяться практически во всех областях науки и технологий. Однако простая адаптация методов и алгоритмов ИИ, успешно применяемых в одной области, к другой может привести к неожиданным проблемам. Ускорение открытия новых функциональных материалов в химических самоходных лабораториях критически зависит от опыта предыдущих экспериментаторов. Самоходные лаборатории позволяют автоматизировать и интеллектуализировать процессы поиска наноматериалов с требуемыми параметрами, которые сложно напрямую перенести в системы на основе ИИ. Выбор подходящего метода проектирования самоходной лаборатории представляет собой сложную задачу. В данном случае наиболее целесообразным подходом является создание и адаптация специализированной адаптивной автоматизированной лаборатории с цифровой ориентацией, использующей стратегию слияния данных и способной воспроизводить поведение реального экспериментатора. В статье анализируется рабочий процесс автономного экспериментирования в самоходной лаборатории и выделяется ее базовая структура, включая технологии сенсорного контроля. Предлагаются новая исследовательская стратегия, ориентированная на данные, и многоуровневая архитектура потоков данных для самоходных лабораторий, обеспечивающие автономное открытие новых функциональных наноматериалов.