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再次登上《Nature》封面!这个可机动移动的呆板人,天天事情21.5小时,8天自主发明新型催化剂质料!

2020-07-09/ 闸北信息港/ 查看: 214/ 评论: 10

摘要原标题:再次登上《Nature》封面!这个可机动移动的呆板人,天天事情21.5小时,8天自主发明新型催化剂质料!机
 

港澳概念股原标题:再次登上《Nature》封面!这个可机动移动的呆板人,天天事情21.5小时,8天自主发明新型催化剂质料!

港澳概念股机动穿梭在化学实验室的科学家,可能不是人类,而是AI呆板人。

2019年,利物浦大学研究团队自研了一款AI呆板人化学家。这款呆板的外观由一个固定基座和一个机动呆板臂组成,它可以使用精密的实验室装备,独立开展研究。

据相识,AI呆板人化学家在科研方面发挥了紧张作用,它可以完成数千种催化剂的筛查事情,并从中发明可以或许提取氢元素的催化剂质料,更紧张的是,它的效率非常惊人,可以在一周之内研究1000种催化剂配方,而这相当于一个博士生4年的事情量。其时这项新发明还登上了《Nature》封面。

昨天,我们在最新一期《Nature》封面上再次发明了这位呆板人化学家。不外,这一次是全新升级版,它不仅可以像人类一样自由穿梭在实验室装备之间,而且还可以一周事情7天,一天事情21.5小时,高强度不会累。仅剩下2.5小时照旧用来充电,事情时久远超人类。

港澳概念股最紧张的是,它比人类还智慧自己发明了一种新型催化剂质料。

智慧又能干的呆板人化学家

利物浦大学研究团队颠末一年的研究改造,现在这位AI呆板人化学家已具备人形特性,身高1.75,体重400公斤。虽然体重比力重,但是行动上一点也不显粗笨。此前,AI化学化学家只能固定在基座上,通过机动的手臂做试验,而现在它可以在实验室中有意识的机动移动。

港澳概念股AI呆板人区别于人类的一大特色是,它的事情效率非常高,而且昼夜不停。在最近的一项研究中,这位化学家在8天内事情了172小时,移动了319次,完成了6,500次利用,相当于行走了2.17公里,而正凡人类最长事情88小时,而且是超负荷事情状态下。

港澳概念股另外,AI呆板人化学家可以或许使用实验室中的全部装备,不需要人为引导。该团队的本杰明·伯格(Benjamin Burger)博士先容,它的思维可以到达10个维度,实验室中全部的基础使命它都可以独立执行,好比称量固体,分配液体,从容器中除去空气,运行催化反应以及定量反应产物等。

港澳概念股而这并不可以或许成为一名这正意义上的化学家。之所称AI呆板人为化学家是由于它已经不仅局限在机械的体力劳动,而是迈向了自主研究的阶段。就在最近的试验中,它初次发明了一种高活性的催化剂。

对此,实验室卖力人安德鲁·库珀(Andy Cooper)教授先容说,“它不止是实验室中的一台呆板,而是我们超强团队中的成员。

对于当前的AI呆板人化学家,最大的挑战是使体系结实耐用。本杰明·伯格博士先容说:“如果要在长期的自主事情中,平稳地举行数千次的精细操作,每项使命的堕落率需要极低。但是一旦如许的目标告竣,与人类操作员相比,呆板人犯的错误要少得多”。

自主发明高活性催化剂

港澳概念股AI呆板人化学家是Andy Cooper实验室与Leverhulme功效质料设计研究中心联合开发的新项目,该中心一直希望通过现代计算机技能的气力改变新质料的发明。

港澳概念股而这一点与库珀教授不谋而合。我们知道,在生物、化学领域存在着数以亿计的化合物分子,范围性和庞大性一直是实验室难以攻克的问题。

库珀教授团队认为,呆板人可以在这方面发挥奇特的上风,它可以或许通过AI技能在辽阔的、未经开发的化学空间举行高效探索,挖掘潜在的新型质料。由于样品类型、仪器仪表和丈量多样性的要求,库珀教授团队开发AI呆板人化学家主要用来搜索、筛查和发明可以或许从水中提取氢气的光催化剂。

最近,颠末688次试验后,AI化学家初次发明了比原始配方活性高6倍的光催化剂混淆物。

那么它是如何发明的呢?在本次试验中,AI呆板人化学家的主要目的是不停提高光催化剂P10 / L-cysteine (半胱氨酸)体系的HER(自动析出氢析出率)。在此,研究职员使用了五种假设对其举行了训练。

在剖析催化剂之前,它的基本事情流程是:将空的样品瓶装入固体分配站,然后在气相色谱仪台上装载新样品举行分析。末了根据得出的分析结果,将完成的样品存储在对应的输入站中。

这里要说明的是,AI呆板人的事情情况和装备与人类的并无差别,包括GC,气相色谱仪、输入站等,AI呆板人化学家可以或许通过激光扫描和触摸反馈体系对位置、仪器和药物举行甄别和反馈。

港澳概念股研究职员先容,该试验的要害在于AI化学家的大脑内置了贝叶斯搜索算法,它可以根据前一个实验的结果确定下一步最佳试验方式,在颠末重复优化训练之后,终极发明了这款高活性的新型光催化剂质料。

据相识,实验的庞大水平与变量数目成指数关系,我们人类每每由于处置惩罚变量数目较少,而局限在狭窄的搜索范围内,而此次AI呆板人化学家的探索空间包罗了十一个变量。这相当于呆板人大脑在10800万个候选实验的10维空间内举行搜索。

港澳概念股不外,需要夸大的是,AI呆板人精彩的性能体现,其意图并非逾越人类,而是辅助人类更好的完成研发事情。库珀教授表示,“我们研发的战略目标是使研究职员自动化,而不是使仪器自动化。AI呆板人的机动性和创造性,有助于解决问题和改变事情方式,为人类研究职员腾出更多时间举行创造性思索。”

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《Nature》地址:http://www.nature.com/articles/s41586-020-2442-2#citeas

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