從提示到協議:用於實驗室自動化的人工智能代理
研究人員開發了一種AI代理架構,將大型語言模型與實驗室編排相結合,使科學家能夠通過自然語言交互式創建和監控自動化實驗室協議。該代理集成到實驗編排系統(EOS)中,支持從協議創建到結果分析的完整實驗生命週期,並在三個模擬自動化實驗室中實現了97%的首選協議生成成功率和界面操作數量級的減少。
自動化科學實驗室能夠更快、更安全、更準確且更具可重複性地執行實驗協議,從而加速新材料、藥物等的發現與測試。然而,建立和運行自主實驗室通常需要協調眾多儀器和機器人,這迫使科學家編寫代碼、管理配置文件並應對複雜的軟件基礎設施。為了克服這些障礙,研究人員提出了一種新穎的AI代理架構,將大型語言模型(LLM)與實驗室編排系統相結合,使科學家能夠通過自然語言交互式地創建和監控自動化實驗協議。
該AI代理被集成到實驗編排系統(EOS)中,運行在一個具有自動驗證和錯誤糾正能力的代理循環內。它支持完整的實驗生命週期,包括協議創建、運行和監控協議及閉環優化活動,以及結果分析。此外,一個可視化圖形編輯器將協議呈現為交互式節點圖,並與AI代理的協議表示同步,從而實現AI輔助與手動協議構建之間的無縫切換。
研究團隊在涵蓋化學、生物學和材料科學的三個模擬自動化實驗室中對該AI代理進行了評估。結果顯示,AI代理首次嘗試生成協議的成功率達到97%,並且與純手動操作相比,所需的界面操作數量減少了一個數量級。這項研究為實驗室自動化提供了一種高效、直觀的解決方案,有望顯著加速科研進程,減少科學家在低層次軟件任務上的負擔,使他們能夠更專注於科學發現本身。