AIが実験ロボットと研究者をつなぐシステムを開発(Agentic AI Bot Helps Scientists Speak to Robots, Speed up Experiments)

2026-06-25 パシフィック・ノースウェスト国立研究所(PNNL)

米国エネルギー省パシフィック・ノースウェスト国立研究所(PNNL)の研究チームは、研究者が自然言語で実験内容を指示すると、自律型AI(Agentic AI)がその指示を実験ロボットの実行可能な操作手順へ自動変換するシステムを開発した。従来は研究者が装置ごとに異なる制御プログラムや実験手順を作成する必要があったが、本システムではAIエージェントが実験内容を理解し、複数のロボットや分析装置と連携して実験計画の作成、実行、データ取得までを支援する。これにより、実験準備や条件変更に要する時間を大幅に短縮し、材料開発や化学実験の高速化・自動化を実現できる。さらに、異なるメーカーや制御方式のロボット間の連携性も向上し、研究者は装置固有のプログラミングを意識することなく実験を進められる。今後は自律型研究システム(Self-driving Laboratory)の中核技術として、材料科学、化学、エネルギー研究など幅広い分野で研究開発の効率向上が期待される。

<関連情報>

AutoLabs:自律的な化学実験のための自己修正機能を備えた認知型マルチエージェントシステム AutoLabs: cognitive multi-agent systems with self-correction for autonomous chemical experimentation

Gihan Panapitiya,Emily Saldanha,Heather Job & Olivia Hess
Scientific Reports  Published:25 June 2026
DOI:https://doi.org/10.1038/s41598-026-45593-z

AIが実験ロボットと研究者をつなぐシステムを開発(Agentic AI Bot Helps Scientists Speak to Robots, Speed up Experiments)

Abstract

The automation of chemical research through self-driving laboratories (SDLs) promises to accelerate scientific discovery, yet the reliability and granular performance of the underlying AI agents remain critical, under-examined challenges. In this work, we introduce AutoLabs, a self-correcting, multi-agent architecture designed to autonomously translate natural-language instructions into executable protocols for a high-throughput liquid handler. The system engages users in dialogue, decomposes experimental goals into discrete tasks for specialized agents, performs tool-assisted stoichiometric calculations, and iteratively self-corrects its output before generating a hardware-ready file. We present a comprehensive evaluation framework featuring five benchmark experiments of increasing complexity, from simple sample preparation to multi-plate timed syntheses. Through a systematic ablation study of 20 agent configurations, we assess the impact of reasoning capacity, architectural design (single- vs. multi-agent), tool use, and self-correction mechanisms. Our results demonstrate that agent reasoning capacity is the most critical factor for success, reducing quantitative errors in chemical amounts (nRMSE) by over 85% in complex tasks. When combined with a multi-agent architecture and iterative self-correction, AutoLabs approaches expert-authored reference procedures on the benchmark (F1-score > 0.89) on challenging multi-plate syntheses. These findings establish a clear blueprint for developing robust and trustworthy AI partners for autonomous laboratories, highlighting the synergistic effects of modular design, advanced reasoning, and self-correction to ensure both performance and reliability in high-stakes scientific applications. Code: https://github.com/pnnl/autolabs

1602ソフトウェア工学
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