ラボ “フル”オートメーションシステム
自律型自動実験システム「LFA2000シリーズ」

実験の全てを自動化へ

「LFA2000シリーズ」は実験結果を自動で解析し、試料合成と解析を繰り返すことで、最適な結果を得るよう連続して運転する自律型の自動実験システムです。
これまでのラボオートメーションは実験と測定を自動化するものでした。実験結果の解析と次の実験の条件の決定は人の手によって行われてきましたが、「LFA2000シリーズ」ではAI（人工知能）によるアルゴリズム解析により、最適な実験条件を自動的に決定し再実験を行うことで、連続して自律的な自動実験が可能になります。
AIアルゴリズムにはベイズ最適化手法（PHYSBO）、無目的探索手法（BLOX）、相図作成効率化手法（PDC）、ランダム実験を備え、目的に応じた解析を行うことが可能です。

ラボオートメーション

● これまで
実験プロセスのうち、作業のみをロボットが代行
※大量の実験を自動的に実行⇒解析や実験計画には人の手による介在が必要

● LFA2000
データ解析、実験条件の提案を含めた実験の全体を自動化
※人が介入することなく、無停止での連続実験が可能に

自動実験のイメージ

● これまでのAIとロボット実験連携

• ・操作時間あり
• ・勤務時間制限あり
• ・休憩あり
• ・人的ミスあり

● NIMS-OS によるAIとロボット実験のシームレス連携

• ・操作時間ほぼゼロ
• ・勤務時間制限なし
• ・休憩なし
• ・人的ミスなし

特長

● ロボットとAIの連携
人工知能（AI）と実験装置、測定装置との連携や、搬送システム等と組み合わせたスマートラボ化により高速高精度な実験を、効率的に行うことが可能となります。

［自動実験動画（国立研究開発法人 物質・材料研究機構プレスリリースより）］

● AIのみの利用も可能
「実験装置」、「ロボットシステム」、「測定装置」、「AI」、それぞれの機能連携をモジュール化し、それらを国立研究開発法人 物質材料研究機構で開発された自律自動実験のための汎用ソフトフェア「NIMO」により統合することで、実験系の一部のみの変更、修正や実験のスケールアップにも柔軟に対応が可能です。実験はこれまで通り行い、データ解析や実験条件の提案をAIアルゴリズムを導入し自動化することや、既存の自動実験システムへAIアルゴリズム解析機能を組み込むことも可能で、初めてAIを使う研究者にもお勧めです。

対応アルゴリズム （2024年6月現在）	ベイズ最適化手法（PHYSBO） 無目的探索手法（BLOX） 相図作成効率化手法（PDC） ランダム実験

※新たなアルゴリズムへの対応や、オリジナルのアルゴリズムの使用も可能です。

● 高い汎用性
装置間やAIとの連携をモジュール化しており、既存の自動実験装置との連携も可能なため様々な実験に応用が可能^※1。
※1 装置仕様による

［電解液探索の実験例］

関連リンク

自律自動実験のための汎用ソフトフェア：NIMO
国立研究 物質・材料研究機構(NIMS)プレスリリース
https://www.nims.go.jp/press/2023/07/202307200.html

NIMO（自動実験システム）紹介動画
https://www.nims.go.jp/press/2023/07/202307200-att/nimsos_movie.mp4