Automated Scientific Discovery (RAISE Pilot Project)

Očekávaný výsledek:vývoj vědeckých experimentálních systémů s uzavřenou smyčkou, které integrují automatizaci s důvěryhodnými rozhodovacími procesy založenými na umělé inteligenci ve stávajících laboratorních prostředích;zrychlené vědecké objevy se zvýšenou účinností a reprodukovatelností;vyšší vědecká produktivita;pokrok v automatizaci laboratoří, včetně rozvoje osvědčených postupů, výzev a příležitostí pro urychlení výzkumu a vývoje; aPrototypové funkční demonstrátory, které předvádějí integraci automatizace s rozhodováním řízeným umělou inteligencí, což umožňuje vývoj vědeckých experimentálních systémů s uzavřenou smyčkou. Oblast působnosti:Toto téma se zabývá vývojem bezpečných a důvěryhodných vědeckých experimentálních systémů s uzavřenou smyčkou prostřednictvím integrace automatizace laboratoří s rozhodovacími procesy řízenými umělou inteligencí a robustními datovými infrastrukturami. Financované projekty pomohou vědeckým laboratořím s již pokročilou úrovní automatizace a digitalizace navrhnout, vyvinout a otestovat vrstvu inteligence, která umožňuje vědeckému přístrojovému vybavení částečně nebo zcela autonomně plánovat, provozovat a analyzovat experimenty, v ideálním případě v koordinaci/síti s jinými laboratořemi a bez nutnosti úplného přepracování stávajícího vybavení laboratoří.Návrhy budou zahrnovat komplexní systémy správy dat schopné zpracovávat sběr, ukládání, zpracování a sdílení experimentálních dat. To zahrnuje vývoj škálovatelných a bezpečných řešení pro ukládání dat, účinných nástrojů pro zpracování a analýzu dat a mechanismů usnadňujících sdílení dat a spolupráci mezi laboratořemi při současném zajištění bezpečnosti a soukromí dat.Systémy by mohly zahrnovat moduly optimalizace zdrojů založené na umělé inteligenci, které by aktivně minimalizovaly spotřebu energie, činidla a materiálu během automatizovaných experimentálních cyklů. Systémy by měly mít odpovídající úroveň bezpečnosti a robustnosti již od návrhu.Návrhy by měly prokázat, jak lze stávající laboratoř dovybavit systémy řízenými umělou inteligencí, aby bylo možné experimenty plánovat, provádět a analyzovat v uzavřené smyčce a začlenit lidský dohled a interakci s cílem zajistit přesnost, bezpečnost a etické dodržování předpisů.Možné cíle výzkumu zahrnují (demonstrativní výčet):autonomní/poloautonomní a adaptivní systémy UI (včetně agens UI), které jsou propojeny s laboratorními nástroji a robotikou a mohou samostatně plánovat, jednat, učit se a přizpůsobovat se ve vědeckém prostředí v rámci ověřeného bezpečného potrubí,Asistenční a interaktivní bezpečné robotické systémy řízené umělou inteligencí, které automatizují různé experimenty a lze je aplikovat na různé hardwarové nastavení.škálovatelná automatizační řešení a síťové systémy umělé inteligence, které umožňují kooperativní experimentování ve více laboratořích a sítích laboratoří (včetně různých zeměpisných umístění), čímž podporují současné provádění velkých objemů experimentů,Systémy, které poskytují zpracování a analýzu dat v reálném čase, což umožňuje okamžitou zpětnou vazbu a dynamické úpravy během experimentůNormy a protokoly pro zajištění interoperability mezi různými laboratorními nástroji, robotikou a systémy umělé inteligenceIntuitivní uživatelská rozhraní pro lepší interakci mezi člověkem a strojemSystémy prediktivní údržby řízené umělou inteligencí pro optimalizaci provozuschopnosti zařízení a využití zdrojů.Zkoumání toho, jak lze vědecké automatizační technologie přizpůsobit pro použití v různých vědeckých oborech nad rámec těch, které spadají do oblasti působnosti této výzvy Návrhy by měly prokázat úzkou interdisciplinární spolupráci mezi vědci v oblasti počítačů a umělé inteligence a vědci v dané oblasti.Ačkoli rozsah této výzvy upřednostňuje vývoj softwaru, nevylučuje odůvodněný nákup doplňkového vybavení nezbytného k realizaci výzkumných cílů projektu.Navrhuje se počáteční zaměření na vědu o materiálech (klastr 4). Oblasti dopadu automatizovaných experimentů v této oblasti by mohly zahrnovat (neúplný) objev léčiv, bateriové technologie, fotovoltaiku, zachycování/skladování uhlíku, čištění vody, sanaci půdy, hnojiva šetrná k životnímu prostředí, vývoj alternativních zdrojů bílkovin v produkci potravin, udržitelné tkaniny/barviva.Tematické zaměření tohoto tématu může být rozšířeno tak, aby zahrnovalo vědecké disciplíny a experimentální prostředí, které jsou zajímavé pro spolupracující klastry.Mezinárodní spolupráce je podporována.Očekává se, že návrhy rozvinou synergie s probíhajícími projekty programu Horizont Evropa ve stejné oblasti, například s projektem HORIZON-CL4-INDUSTRY-2025-01-DIGITAL-61.