KORIAD, AI yang Mengoperasikan Laboratorium Otomatis 'Autonomous Lab' Dikembangkan
Korea Institute of Materials Science (KIMS) mengumumkan pada tanggal 29 hari ini bahwa tim peneliti dari Departemen Penelitian Data dan Analisis Bahan yang dipimpin oleh Dr. Lee Ho-won telah mengembangkan laboratorium eksperimental otomatis 'Autonomous Lab' yang menggunakan kecerdasan buatan (AI).
Ini adalah pengembangan sistem 'Penelitian Otomatisasi Berbasis Kecerdasan Buatan pada Seluruh Tahap' di bidang pengembangan bahan baru yang kompleks dan memakan waktu lama, dengan penerapan kecerdasan buatan.
Hasil ini juga menunjukkan bahwa KIMS adalah lembaga penelitian utama dalam pencapaian kemandirian teknologi lokasi negara dan pengembangan penelitian dan pengembangan bertipe digital.
'Laboratorium Autonemer KIMS' adalah 'laboratorium otomatis' di mana AI melakukan eksperimen bukan manusia.
Ketika peneliti memasukkan karakteristik material target, AI akan menemukan kondisi eksperimen paling efisien, dan robot akan melakukan eksperimen secara otomatis.
Hasilnya kemudian dianalisis kembali oleh AI untuk digunakan dalam eksperimen berikutnya, membentuk struktur di mana pengujian dan analisis terus-menerus diulang.
Platform penelitian maju ini mencakup AI, robot, dan peralatan laboratorium yang beroperasi secara terintegrasi.
Lengan robot mengangkat sampel logam dan menempatkannya dengan presisi di posisi yang tepat, lalu meletakkannya di atas Arc Melter (alat pelebur yang mengubah logam menjadi cair dengan suhu tinggi) untuk pembuatan sampel uji.
Proses melumerkan dan membentuk logam pada suhu tinggi membutuhkan ketelitian dan keamanan, di mana robot melakukan tugas ini dengan presisi tanpa kesalahan.
Setelah itu, robot memindahkan bahan yang digunakan dalam eksperimen ke Tabung Furnace (alat pemanasan berbentuk silinder untuk suhu tinggi), dan melakukan proses heat treatment, kemudian membawa sampel yang telah selesai ke difraktometer X-ray (peralatan untuk menganalisis susunan atom dalam material) untuk analisis presisi.
Peneliti hanya perlu memantau seluruh proses eksperimen dari depan komputer tanpa perlu menyentuh peralatan laboratorium secara langsung setelah memasukkan perintah sederhana.
Semua peralatan terhubung ke sistem otomasi, di mana AI menerima hasil eksperimen dan menyarankan kondisi eksperimen baru.
Dengan demikian, 'Autonomous Lab' telah menyelesaikan lingkungan percobaan cerdas yang memungkinkan kerjasama organik antara kecerdasan buatan dan robot tanpa campur tangan manusia.
Secara tradisional, untuk mengembangkan bahan baru, dibutuhkan banyak percobaan dan eksperimen berulang, dan membutuhkan beberapa bulan hingga bertahun-tahun untuk mengembangkan alloy logam tunggal.
Namun, dengan menggunakan Autonumerous Lab, jenis eksperimen seperti ini dapat diselesaikan dalam beberapa minggu, sehingga dapat mengurangi waktu dan biaya secara signifikan.
Inti dari Autonomerous Lab terletak pada tiga sistem.
Pertama, ini adalah desain eksperimen berbasis kecerdasan buatan. Sebelumnya, peneliti menentukan kondisi eksperimen melalui trial dan error, namun sekarang AI secara otomatis merekomendasikan kondisi yang memiliki probabilitas tinggi dari ribuan kombinasi yang ada.
Kedua adalah otomatisasi peralatan dan sistem penanganan robot. Lengan robot dapat melakukan semua proses eksperimen dari pembuatan sampel hingga pengukuran dengan presisi tinggi. Dengan meminimalkan intervensi manusia, kesalahan yang mungkin terjadi dalam proses eksperimen dapat dikurangi secara signifikan, sehingga meningkatkan keterulangan eksperimen dan keandalan data.
Yang ketiga adalah struktur analisis data secara real-time dan optimasi siklus. AI secara instan menganalisis hasil eksperimen dan menentukan sendiri arah eksperimen berikutnya. Siklus ini diulang berulang kali, meningkatkan akurasi dan kecepatan dari eksperimen tersebut.
Sistem seperti ini tidak hanya menghentikan diri pada pelaksanaan eksperimen yang cepat. Data eksperimen terus menerus diakumulasikan dan dianalisis, memungkinkan kecerdasan buatan belajar sendiri dan bahkan merancang eksperimen yang rumit.
Pengawas Hong-won Lee menyatakan, "Laboratorium Otonom KIMS beroperasi seperti algoritma pembelajaran penguatan." Dia menekankan bahwa "Nilainya tinggi karena memiliki lingkungan penelitian otomatisasi end-to-end yang jarang dilihat di Korea."
Khususnya "Sistem ini dapat digunakan secara luas dalam berbagai bidang yang memerlukan teknologi tinggi, termasuk industri semikonduktor, baterai sekunder, energi hidrogen, serta pertahanan, ruang angkasa, dan pengembangan bahan ramah lingkungan." Dia menambahkan, "Titik pentingnya adalah laboratorium autonom yang dapat melengkapi keterbatasan sumber daya manusia dan memungkinkan eksperimen tingkat tinggi dapat dilakukan secara stabil bahkan tanpa keahlian peneliti terlatih."
Peneliti KIMS berencana untuk mengembangkan AutonomousLab lebih lanjut di masa depan, dengan membangun laboratorium twin digital, mengintegrasikan model AI multimodal, dan merilis data bahan dalam skala besar, dan sebagainya.
Penggabungan dengan kecerdasan buatan multimodal yang dapat menggunakan berbagai bentuk data seperti angka, gambar, nilai eksperimen, dan sebagainya diharapkan akan membuka paradigma baru dalam pengembangan bahan.
KIMS Direktur Chul Jin Kim mengatakan, "Autonomous Lab bukan hanya alat untuk meningkatkan efisiensi di laboratorium, tetapi juga platform inti yang dapat memperkuat kendali teknologi bahan nasional." Dia menambahkan, "Melalui penggabungan AI dan teknologi bahan, kami akan terus mengembangkan hal ini agar Korea Selatan dapat berdiri di pusat industri canggih masa depan."
