Развитие лабораторий с автономным управлением в химии и материаловедении

Ускорение открытия новых молекул и материалов, а также разработка экологичных и устойчивых методов их синтеза помогут решать глобальные проблемы в области энергетики, устойчивого развития и здравоохранения. Недавний прогресс в области науки о данных и методов автоматизированного проведения экспериментов привёл к появлению лабораторий с автономным управлением (self-driving labs, SDLs) благодаря интеграции машинного обучения, лабораторной автоматизации и робототехники. SDL представляет собой модульную экспериментальную платформу с поддержкой машинного обучения, которая итеративно выполняет серию экспериментов, выбранных алгоритмом машинного обучения для достижения заданной пользователем цели. Эти интеллектуальные роботизированные помощники позволяют исследователям ускорить темпы фундаментальных и прикладных исследований за счёт быстрого изучения химического пространства. В этом обзоре мы знакомим читателя с SDL и предлагаем дорожную карту их внедрения учёными, не являющимися специалистами в данной области. Мы рассматриваем современное состояние успешного применения SDL и обсуждаем их текущие ограничения и будущие возможности для ускорения поиска решений общественно значимых задач. Лаборатории с автономным управлением (SDL) объединяют машинное обучение с автоматизированными экспериментальными платформами, обеспечивая быстрое изучение химического пространства и ускоряя открытие материалов и молекул. В этом обзоре обсуждаются применение SDL, их ограничения и будущие возможности, а также предлагается дорожная карта внедрения таких лабораторий учёными, не являющимися специалистами в данной области.