PROSVET: Роботы-ученые помогут химикам Петербурга проводить научные опыты удаленно

Что бы добиться такой автономности, инженеры ИТМО совместно с факультетом химии создали нейросеть, которая уже знает больше 50 000 000 экспериментов.

Мы поговорили с одним из создателей этого грандиозного проекта – инженером Университета ИТМО Артемом Зенкиным, и узнали, на какой стадии находится проект, какие у него перспективы, и чем он поможет научному сообществ.

Артем, здравствуй! Расскажи, что вообще это такое?

Здравствуй! Ну смотри, основная суть проекта в том, что каждый студент или преподаватель сможет дистанционно подключится к условному сайту, и, выбрав нужное исследование или реакцию, смотреть, как робот это делает за вас. Все работы будут транслироваться онлайн, а результаты поступают в нашу базу данных.

Это уникальная разработка, или есть аналоги?

В целом – это open source манипуляторы, который можно собрать в любой лаборатории. Мы взяли уже готовую идею, доработали манипуляторы и оснастили все это нашим уникальным софтом. Понимаете, что уникальность тут именно в программном обеспечении, которое позволяет дистанционно подключатся и анализировать химические реакции. Там стоит и нейронная сеть, которая всю информацию обрабатывает, и, например, детектирует осадок, или что-нибудь еще.
Я точно знаю, что подобная лаборатория существует Ливерпуле.

Для нас она стала основным примером. Ведь весь стек технологий известен, поэтому создание такой лабы, особенно в условиях COVID-19 очень актуально.

Круто! Ну теперь расскажи, как это все будет работать.

У нас в ИТМО ведется отдельный ремонт аудитории, которая, собственно, и будет автономной химической лабораторией.  Там будет не один такой манипулятор, а целых шесть. Некоторые из них будут передвигаться либо по рельсам, либо с использованием так называемых омни-колес и омни-привода. Все манипуляторы, естественно, будут друг с другом взаимодействовать.

Также в этой лаборатории будут находиться не только манипуляторы, но и химические платформы. Они очень похожи на 3D-принтеры, а их основная задача – автономно распределять и дозировать жидкости в нужных объемах.

Какой объем данных пришлось обработать нейросети для полноценной работы?

Я бы не сказал, что объема данных для полноценной работы достаточно, однако уже с текущим можно проводить большинство необходимых реакций. Сейчас в нейросеть загружено порядка 50 000 – 60 000 экспериментов, в каждом из которых порядка тысячи реакций и замеров. В общей сумме получается больше 50 000 000 всевозможных химических реакций!

Теоретически все выглядит пока очень интересно. Однако какое реальное применение у вашей автономной химлабы?
Основной вектор – образование. Когда появилась пандемия, остро встал вопрос о комфортном, в текущих условиях, образовательном процессе.

Сейчас мы, в первую очередь мы выступаем как университет, где, в первую очередь, наука и образование. Мы хотим разработать бесконтактную химическую лабораторию, где студенты смогут свои опыты проводить, находясь дома.

В ИТМО вообще запускается целая программа "Цифровой университет". Именно туда мы и хотим добавить эту разработку. Так что со следующего учебного года студенты смогут воспользоваться нашей автономной химической лабораторией.

Вы оставите технологию за ИТМО или будете интегрировать ее в глобальное научное пространство?

Ну, сейчас конкретно, мы поддерживаем идею open source, что бы каждый университет смог воспользоваться данной технологией, посмотреть в интернете ролики по созданию такой лабы, собрать у себя, и уже использовать наше программное обеспечение. Ведь поймите, что чем больше аудитория, тем быстрее можно будет отточить те или иные вещи.

А собрать все необходимые компоненты для лаборатории - дешево?

Ну, наши манипуляторы были отпечатаны на 3D-принтере, на каждый пришлось потратить около 60 000 рублей, а химическая платформа обошлась дороже – в 100 000 рублей. Нам нужно шесть манипуляторов и одна платформа – итог 460 000 рублей. По сравнению с производственными аналогами – это копейки. В этом, кстати, и кроется еще одно преимущество нашей разработки.

Видео: Piter.TV