Descoberta Científica Automatizada (piloto RAISE) (RIA)

Resultado Esperado:

• Desenvolvimento de sistemas de experimentação científica em ciclo fechado que integram automação com processos de tomada de decisão confiáveis e impulsionados por IA em ambientes de laboratório existentes;
• Descoberta científica acelerada com maior eficiência e reprodutibilidade;
• Produtividade científica aprimorada;
• Avanço da automação laboratorial, incluindo o desenvolvimento de melhores práticas, desafios e oportunidades para acelerar P&D; e
• Demonstradores funcionais protótipos que mostram a integração da automação com a tomada de decisão impulsionada por IA, permitindo o desenvolvimento de sistemas de experimentação científica em ciclo fechado.

Escopo:

Este tópico aborda o desenvolvimento de sistemas de experimentação científica em ciclo fechado seguros e confiáveis através da integração da automação laboratorial com processos de tomada de decisão impulsionados por IA e infraestruturas de dados robustas. Os projetos financiados ajudarão laboratórios científicos com um nível já avançado de automação e digitalização a projetar, desenvolver e testar a camada de inteligência que permite que a instrumentação científica planeje, execute e analise experimentos de forma semi ou totalmente autônoma, idealmente em coordenação/rede com outros laboratórios e sem exigir uma redesenho completo do equipamento laboratorial existente.

As propostas incorporarão sistemas abrangentes de gerenciamento de dados capazes de lidar com a coleta, armazenamento, processamento e compartilhamento de dados experimentais. Isso inclui o desenvolvimento de soluções de armazenamento de dados escaláveis e seguras, ferramentas eficientes de processamento e análise de dados e mecanismos para facilitar o compartilhamento e a colaboração de dados entre laboratórios, garantindo a segurança e a privacidade dos dados.

Os sistemas podem incorporar módulos de otimização de recursos impulsionados por IA, minimizando ativamente o consumo de energia, reagentes e materiais durante os ciclos de experimentação automatizados. Os sistemas devem incorporar um nível apropriado de segurança e robustez por design.

As propostas devem demonstrar como um laboratório existente pode ser adaptado com sistemas impulsionados por IA para planejar, executar e analisar experimentos de forma em ciclo fechado, incorporando supervisão e interação humana para garantir precisão, segurança e conformidade ética.

Os possíveis alvos de pesquisa incluem (não exaustivamente):

• Sistemas de IA autônomos/semi-autônomos e adaptativos (incluindo IA agêntica) que se conectam com instrumentos e robótica de laboratório e podem planejar, agir, aprender e se adaptar autonomamente dentro de um ambiente científico, dentro de um pipeline seguro validado,
• Sistemas robóticos assistivos e interativos gerenciados por IA seguros que automatizam diversos experimentos e podem ser aplicados a uma configuração de hardware diversa.
• Soluções de automação escaláveis e sistemas de IA em rede que permitem a experimentação colaborativa em vários laboratórios e redes de laboratórios (incluindo diferentes localizações geográficas), suportando a execução simultânea de grandes volumes de experimentos,
• Sistemas que fornecem processamento e análise de dados em tempo real, permitindo feedback imediato e ajustes dinâmicos durante os experimentos
• Padrões e protocolos para garantir a interoperabilidade entre diferentes instrumentos de laboratório, robótica e sistemas de IA
• Interfaces de usuário intuitivas para interação aprimorada entre humanos e máquinas
• Sistemas de manutenção preditiva impulsionados por IA para otimizar o tempo de atividade do equipamento e a utilização de recursos.
• Exploração de como as tecnologias de automação científica podem ser adaptadas para uso em várias disciplinas científicas além das abrangidas por esta chamada

As propostas devem demonstrar estreita colaboração interdisciplinar de cientistas da computação/IA e cientistas da área.

Embora o escopo desta chamada priorize o desenvolvimento de software, não exclui a compra justificada de equipamentos complementares necessários para implementar os objetivos de pesquisa do projeto.

Um inicial…