Scoperta Scientifica Automatizzata – Alimentazione (pilota RAISE)

Risultato atteso:

I risultati del progetto dovrebbero contribuire ai seguenti risultati attesi:

• Sviluppo di sistemi di sperimentazione scientifica a ciclo chiuso che integrano l'automazione con processi decisionali affidabili basati sull'IA in ambienti di laboratorio esistenti;
• Scoperta scientifica accelerata con maggiore efficienza e riproducibilità;
• Miglioramento della produttività scientifica;
• Avanzamento dell'automazione di laboratorio, inclusa lo sviluppo di migliori pratiche, sfide e opportunità per accelerare la R&S;
• Prototipi di dimostratori funzionali che mostrano l'integrazione dell'automazione con il processo decisionale basato sull'IA, consentendo lo sviluppo di sistemi di sperimentazione scientifica a ciclo chiuso.

Ambito:

Questo argomento affronta lo sviluppo di sistemi di sperimentazione scientifica a ciclo chiuso sicuri e affidabili attraverso l'integrazione dell'automazione di laboratorio con processi decisionali basati sull'IA e robuste infrastrutture dati. Il progetto finanziato aiuterà i laboratori scientifici con un livello già avanzato di automazione e digitalizzazione a progettare, sviluppare e testare lo strato di intelligenza che consente alla strumentazione scientifica di pianificare, eseguire e analizzare esperimenti in modo semi- o completamente autonomo, idealmente in coordinamento/rete con altri laboratori e senza richiedere una completa riprogettazione dell'allestimento di laboratorio esistente.

Le proposte incorporeranno sistemi completi di gestione dei dati in grado di gestire la raccolta, l'archiviazione, l'elaborazione e la condivisione dei dati sperimentali. Ciò include lo sviluppo di soluzioni di archiviazione dati scalabili e sicure, strumenti efficienti di elaborazione e analisi dei dati e meccanismi per facilitare la condivisione dei dati e la collaborazione tra i laboratori, garantendo al contempo la sicurezza e la privacy dei dati.

I sistemi potrebbero incorporare moduli di ottimizzazione delle risorse basati sull'IA, minimizzando attivamente il consumo di energia, reagenti e materiali durante i cicli di sperimentazione automatizzati. I sistemi dovrebbero incorporare un livello appropriato di sicurezza e robustezza fin dalla progettazione.

Le proposte dovrebbero dimostrare come un laboratorio esistente possa essere aggiornato con sistemi software basati sull'IA per pianificare, eseguire e analizzare esperimenti in modo a ciclo chiuso, incorporando la supervisione e l'interazione umana per garantire accuratezza, sicurezza e conformità etica.

I possibili obiettivi di ricerca includono (non esaustivamente):

• Sistemi AI autonomi/semi-autonomi e adattivi (inclusa l'IA agentica) che si connettono con strumenti e robotica di laboratorio e possono pianificare, agire, apprendere e adattarsi autonomamente all'interno di un ambiente scientifico, all'interno di una pipeline sicura e validata;
• Sistemi robotici assistivi e interattivi gestiti da IA sicura che automatizzano diversi esperimenti e possono essere applicati a diverse configurazioni hardware;
• Soluzioni di automazione scalabili e sistemi AI in rete che consentono la sperimentazione collaborativa tra più laboratori e reti di laboratori (incluse diverse posizioni geografiche), supportando l'esecuzione simultanea di grandi volumi di esperimenti;
• Sistemi che forniscono elaborazione e analisi dei dati in tempo reale, consentendo feedback immediato e aggiustamenti dinamici durante gli esperimenti;
• Standard e protocolli per garantire l'interoperabilità tra diversi strumenti di laboratorio, robotica e sistemi AI;
• Interfacce utente intuitive per una migliore interazione uomo-macchina;
• Sistemi di manutenzione predittiva basati sull'IA per ottimizzare il tempo di attività delle apparecchiature e l'utilizzo delle risorse;
• Esplorazione di come le tecnologie di automazione scientifica possono essere adattate per l'uso in varie discipline scientifiche al di là di quelle nell'ambito di questo bando.

Sebbene l'ambito di questo bando dia priorità allo sviluppo di software, non esclude l'acquisto giustificato di attrezzature complementari necessarie per implementare gli obiettivi di ricerca del progetto.

Aree di impatto dell'automazione…