Les chimistes et les robots travaillent mieux ensemble que seuls
Des chimistes ont conçu un nouveau système pour aider les robots et les humains à collaborer plus efficacement dans les laboratoires en reconnaissant les forces et les faiblesses de chacun.
Les laboratoires automatisés
L’automatisation est une caractéristique de plus en plus importante des laboratoires de chimie, car elle permet de prendre en charge un grand nombre de tâches répétitives, complexes et fastidieuses qui nécessaires pour réaliser des expériences et mesurer des résultats. Dans les « laboratoires autoguidés », des robots versent, mélangent, distillent et titrent les produits chimiques, tandis qu’une intelligence artificielle analyse les données et met en évidence les pistes expérimentales intéressantes.
Alán Aspuru-Guzik, de l’université de Toronto au Canada, et ses collègues suggèrent qu’une approche hybride dans laquelle les humains et les robots travaillent en collaboration pourrait être plus efficace, les humains intervenant pour gérer les processus que les robots trouvent difficiles, et vice versa.
RouteScore détermine le coût global de différentes approches
À cette fin, l’équipe a créé une mesure complexe appelée RouteScore qui détermine le coût global de différentes approches pour synthétiser une molécule spécifique. Il peut y avoir de nombreux itinéraires depuis les matières premières jusqu’à la molécule cible, et le système calcule le coût de chacun d’eux, en tenant compte du temps requis pour les différents processus par les humains et les robots, du coût des matériaux, de la quantité d’équipements à nettoyer, de la quantité de matériaux à éliminer et du coût des machines et de la main-d’œuvre.
L’équipe a mené deux expériences. Dans l’une, l’outil a calculé la manière la plus efficace de synthétiser une molécule connue. Dans l’autre, elle a simulé un laboratoire autonome afin de déterminer, parmi plus de 3 000 molécules possibles, laquelle serait la plus facile à synthétiser. Dans les deux cas, l’outil a pu identifier le processus optimal, en fonction de la fluctuation des coûts de la main-d’œuvre et des matériaux.
Ben Alston, de l’université de Liverpool (Royaume-Uni), estime que les chimistes doivent se méfier de l’automatisation, car elle n’est pas toujours plus rapide ou plus efficace. « Beaucoup de nouveaux venus dans le domaine de l’automatisation tombent dans ce piège et pensent qu’ils doivent tout automatiser, chaque étape de la réaction », explique-t-il.
L’hybride serait la meilleure approche
« Ce que je pense que cela donnera potentiellement aux gens, c’est le meilleur équilibre entre ce que vous devez automatiser et ce que vous devez faire vous-même dans le laboratoire. L’un n’est jamais meilleur que l’autre à 100 %, et l’hybride des deux pourrait en fait être plus fructueux. »
Connor Coley, du Massachusetts Institute of Technology, affirme que l’automatisation complète est un objectif qui devrait toujours être poursuivi, en particulier dans les processus impliquant des substances très dangereuses, mais que les robots et les humains auront toujours des forces différentes. « Il est donc important de trouver la meilleure façon d’intégrer les deux », explique-t-il. « Les mesures visant à quantifier leurs compromis sont précieuses pour ce domaine ».
Cette recherche a été publiée dans ACS Central Science.
Source : New Scientist
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