論文の概要: Hierarchically Encapsulated Representation for Protocol Design in Self-Driving Labs

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.03810v1
• Date: Fri, 04 Apr 2025 12:05:15 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-04-17 08:08:17.240803
• Title: Hierarchically Encapsulated Representation for Protocol Design in Self-Driving Labs
• Title（参考訳）: 自動運転研究所におけるプロトコル設計のための階層的カプセル化表現
• Authors: Yu-Zhe Shi, Mingchen Liu, Fanxu Meng, Qiao Xu, Zhangqian Bi, Kun He, Lecheng Ruan, Qining Wang,
• Abstract要約: 自動運転研究所は、人間の実験者に代わって、単一の実験技術や所定の実験プロトコルを実行するようになった。 プロトコル設計の自動化への取り組みは始まっているが、知識に基づく機械設計者の能力は十分に発揮されていない。 本稿では,インスタンスアクション,一般化操作,製品フローモデルなどを階層的にカプセル化する多面的マルチスケール表現を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.340267449839681
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: Self-driving laboratories have begun to replace human experimenters in performing single experimental skills or predetermined experimental protocols. However, as the pace of idea iteration in scientific research has been intensified by Artificial Intelligence, the demand for rapid design of new protocols for new discoveries become evident. Efforts to automate protocol design have been initiated, but the capabilities of knowledge-based machine designers, such as Large Language Models, have not been fully elicited, probably for the absence of a systematic representation of experimental knowledge, as opposed to isolated, flatten pieces of information. To tackle this issue, we propose a multi-faceted, multi-scale representation, where instance actions, generalized operations, and product flow models are hierarchically encapsulated using Domain-Specific Languages. We further develop a data-driven algorithm based on non-parametric modeling that autonomously customizes these representations for specific domains. The proposed representation is equipped with various machine designers to manage protocol design tasks, including planning, modification, and adjustment. The results demonstrate that the proposed method could effectively complement Large Language Models in the protocol design process, serving as an auxiliary module in the realm of machine-assisted scientific exploration.
• Abstract（参考訳）: 自動運転研究所は、人間の実験者に代わって、単一の実験技術や所定の実験プロトコルを実行するようになった。 しかし、科学研究におけるアイデア反復のペースが人工知能によって強化されるにつれて、新しい発見のための新しいプロトコルの迅速な設計の需要が明らかになってきた。 プロトコル設計の自動化への取り組みは始まっているが、Large Language Modelsのような知識ベースの機械設計者の能力は、おそらく独立したフラットな情報ではなく、実験的な知識の体系的な表現が欠如していることから、完全には引き出されていない。 この問題に対処するため,ドメイン特化言語を用いてインスタンスアクション,一般化操作,製品フローモデルを階層的にカプセル化する多面的マルチスケール表現を提案する。 さらに、これらの表現を特定のドメインに対して自律的にカスタマイズする非パラメトリックモデリングに基づくデータ駆動アルゴリズムを開発した。 提案した表現は、計画、修正、調整を含むプロトコル設計タスクを管理するための様々な機械設計装置を備えている。 提案手法は,機械支援科学探査の領域において補助的なモジュールとして機能し,プロトコル設計プロセスにおいて大規模言語モデルを効果的に補完できることを示す。

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