13 مايو، 2021

جورنالك

الخبر كما هو ، منكم و اليكم

مساعد المختبر الروبوتي أسرع 1000 مرة في إجراء البحث

طور الباحثون ما يقولون هو مساعد مختبر الروبوتات اختراق ، قادرة على التحرك في المختبر وإجراء التجارب العلمية مثل الإنسان.

الآلة ، التي صممها علماء من جامعة ليفربول بالمملكة المتحدة ، بعيدة عن كونها مستقلة تمامًا: يجب برمجتها مع موقع معدات المختبر ولا يمكنها تصميم تجاربها الخاصة. ولكن من خلال العمل سبعة أيام في الأسبوع ، 22 ساعة في اليوم (مع ساعتين لإعادة الشحن كل ليلة) ، فإنه يسمح للعلماء بأتمتة البحث الممل للوقت الذي لن يعالجوه.

في محاكمة ذكرت في طبيعة اليوم ، قال منشئو الروبوت ، بقيادة طالب الدكتوراه بنجامين برجر ، إنه كان قادرًا على إجراء تجارب أسرع 1000 مرة من مساعد المختبر البشري ، مع زيادة السرعة غالبًا بسبب قدرة الروبوت على العمل على مدار الساعة دون فترات راحة.

لكن البروفيسور أندي كوبر ، الذي طور مختبره الروبوت ، يقول الحافة هذه السرعة ليست بالضرورة النقطة. يقول إن الفائدة الرئيسية لأداة كهذه هي أنها تسمح للعلماء باستكشاف سبل البحث التي لن يضيعوا وقت الإنسان عليها.

يقول كوبر: "الفكرة ليست القيام بأشياء نفعلها بشكل أسرع ، ولكن للقيام بأشياء أكبر وأكثر طموحًا لن نحاول معالجتها".


يمكن للروبوت أن يعمل في الظلام بفضل مستشعرات الملاحة LIDAR المعتمدة على الليزر.
GIF: The Verge via طبيعة

بالنسبة لأبحاثه ، تم تكليف الروبوت بإيجاد مواد يمكنها تسريع التفاعلات الكيميائية التي تخلق الهيدروجين من الضوء والماء ، وهو مجال بحث مفيد للعديد من الصناعات ، بما في ذلك إنتاج الطاقة الخضراء. تمت برمجة الروبوت بالمعلمات الأساسية للتجربة ولكنه استخدم خوارزميات لتحديد كيفية تغيير 10 متغيرات مختلفة ، مثل تركيز ونسبة الكواشف الكيميائية.

على مدى ثمانية أيام ، أجرت الآلة 688 تجربة لمعرفة كيفية إنشاء تفاعلات أكثر كفاءة. قام بخلط عينات في قوارير زجاجية ، وعرضها للضوء ، وتحليل النتائج باستخدام كروماتوغرافيا الغاز.

نتائج الاختبارات واعدة ، لكن كوبر يشير إلى أنه لم يكن ليطلب من الإنسان حتى إجراء البحث ، بالنظر إلى مقدار الوقت الذي سيستغرقه وكيف يمكن أن يصرفهم عن دراستهم. ويقول: "إذا طلبت من الإنسان القيام بذلك ، فقد يفقد دكتوراه كاملة". ولكن بالنسبة للآلة ، فإن الفوائد المحتملة تفوق أي خسارة في الوقت.

الروبوت نفسه لا يخلو من نفقاته بالطبع. يقول كوبر إن الأجهزة الأساسية تتكلف ما بين 125 ألف دولار و 150 ألف دولار ، واستغرق تطوير برامج التحكم ثلاث سنوات. تتنقل الآلة في المختبرات باستخدام LIDAR ، وهي نفس التقنية المعتمدة على الليزر الموجودة في السيارات ذاتية القيادة. هذا يعني أنها يمكن أن تعمل في الظلام ، ولن يتم الخلط بينها عن طريق تغيير ظروف الإضاءة. إنه يتلاعب بمعدات المختبر باستخدام ذراع صناعي تم بناؤه بواسطة شركة الروبوتات الألمانية Kuka ، على الرغم من أنه يجب تكييف بعض الأجهزة لاستخدامها.

وقال لي كرونين ، أستاذ الكيمياء في جامعة جلاسكو ، والذي يستخدم أيضًا المعدات الآلية في عمله ، إن التقدم الرئيسي للبحث كان حركة الروبوت وقدرته على استخدام المعدات البشرية. لكنه حذر من أن مثل هذه الآلات ستظل "متخصصة" في المستقبل ، لأن نشرها لن يكون له معنى دائمًا من حيث التكاليف.

وقال كرونين: "لست متأكدًا أن المساعدين الروبوتيين مثل هذا سيكونون مفيدين بشكل عام ولكن في التجارب المتكررة … يمكن أن يكونوا ممتازين". الحافة بالبريد الالكتروني.

يقول كوبر أنه على الرغم من أن التكاليف الأولية باهظة الثمن ، إلا أنها ليست غير عادية مقارنة بمعدات المختبر ، والتي غالبًا ما تكلف مئات الآلاف من الدولارات. ويقول أيضًا إنه بينما يمكن أتمتة بعض الأبحاث العلمية باستخدام آلات ثابتة ، إلا أن مرونة الروبوت التي يمكن إعادة برمجتها للقيام بمجموعة متنوعة من المهام تكون في النهاية أكثر فائدة.

يقول كوبر: "كانت الفكرة هي أتمتة الباحث بدلاً من الأداة". "إنه نموذج مختلف."

العمل لمدة 22 ساعة في اليوم دون استراحة يعني معالجة البحث الذي يستغرق وقتًا طويلاً بكل سهولة.
الصورة: جامعة ليفربول

شكل كوبر وزملاؤه بالفعل شركة فرعية تسمى Mobotix لتسويق العمل ، ويخططون للحصول على "منتج سلعي بالكامل" جاهز في غضون 18 شهرًا تقريبًا. يقول: "لدينا فكرة عن مجموعة من المنتجات". "فني روبوت ، باحث روبوتي ، وعالم روبوت ، وجميعهم يتمتعون بمستويات مختلفة من القدرات."

على الرغم من أن تطوير التكنولوجيا الروبوتية الجديدة غالبًا ما يؤدي إلى مخاوف بشأن فقدان العمل من خلال الأتمتة ، إلا أن كوبر يقول إن الطلاب الذين شاهدوا الروبوت كانوا أكثر ميلًا إلى تصور كيف يمكن أن تساعدهم.

كان الناس متشككين في البداية ، ولكن كان هناك "دهشة عامة عندما بدأ العمل لأول مرة" ، كما يقول. "بدأ الناس الآن يفكرون" إذا لم أستخدم هذا الجهاز ، فقد أكون في وضع غير مؤات. "