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(noticias nanowerk) El poder de la inteligencia artificial (IA) y los sistemas experimentales robóticos se han combinado en un innovador trabajo de prueba de concepto en el Instituto Nacional de Ciencia de Materiales (NIMS) de Japón.
En la revista, los investigadores describen el desarrollo y la demostración de su software de automatización de «bucle cerrado». Ciencia y Tecnología de Materiales Avanzados: Métodos (“NIMS-OS: un software de automatización para implementar un circuito cerrado entre inteligencia artificial y experimentos robóticos en ciencia de materiales”).
«El objetivo general de nuestro trabajo es permitir el desarrollo de experimentos que exploren la ciencia de los materiales que luego se ejecuten automáticamente y sin intervención humana», dice el físico e ingeniero de software Ryo Tamura del Centro NIMS para la Investigación Básica de Materiales. La IA primero se hace cargo de las tareas de recopilación de información y diseño experimental que normalmente realizan los humanos, y luego controla los sistemas robóticos que pueden realizar las tareas físicas requeridas.
El equipo demostró el potencial de su sistema usándolo para identificar electrolitos que serían adecuados para mediar el movimiento de iones en baterías de litio-metal.
El software llamado NIMS Orchestration System (NIMS-OS) contiene dos tipos básicos de módulos. El primero utiliza algoritmos de inteligencia artificial para examinar datos archivados sobre las propiedades de los materiales. Selecciona materiales prometedores y sugiere procedimientos experimentales que les permitirían alcanzar el objetivo deseado. El segundo tipo de módulo genera las instrucciones necesarias para controlar un sistema robótico que pone las instrucciones en práctica.
Para que todo el proceso sea lo más fácil posible para una amplia gama de investigadores, el equipo también desarrolló una interfaz gráfica de usuario fácil de usar para el control.
«Los resultados del trabajo inicial del sistema robótico a través de NIMS-OS se pueden retroalimentar para refinar los algoritmos de IA que lo controlan a través de múltiples ciclos de prueba y refinamiento», dice Tamura.
En la tarea de prueba de concepto que investiga formas de crear electrolitos que maximicen el rendimiento de un electrodo en una batería de metal de litio, NIMS-OS utilizó sistemas que se ensamblan robóticamente en celdas electroquímicas y realizan ciclos de carga y descarga para analizar su rendimiento. . Los resultados mostraron claramente una mejor composición de electrolitos y demostraron que hay margen de mejora en los electrolitos actualmente comercializados.
«Nuestro sistema operativo NIMS ahora está disponible públicamente como software de código abierto en el popular sitio web GitHub», afirma Tamura. «Ahora planeamos seguir desarrollándolo para que pueda funcionar con muchos tipos diferentes de sistemas experimentales robóticos».
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