Roboter als Forscher

  • 15. January 2004


London (dpa) - Britische Wissenschaftler haben ein Robotersystem entwickelt, das eigenständig wissenschaftlich arbeiten kann. Es stellt selbst Hypothesen auf, führt Experimente durch, analysiert die Daten und vergleicht sie mit den Erwartungen. So verbessert es Schritt für Schritt seine Annahmen. Das berichtet das Team um Ross King von der Universität von Wales in Aberystwyth im britischen Fachjournal «Nature» (Bd. 427, S. 247). Die Forscher haben den «Robot-Wissenschaftler» erfolgreich an der Aufgabe getestet, das Erbgut des Hefepilzes Saccharomyces cerevisiae zu untersuchen.


Diese Robotersystem führt dank einer lernfähigen Software eigenständig Experimente durch und interpretiert die dabei gewonnenen Ergebnisse. (Quelle: Ross D. King / Steve Oliver)


Der Roboter erkundete, wie die Gene des Pilzes die Synthese von Aminosäuren steuern. Gezielt schaltete er einzelne Gene aus und beobachtete dann das Wachstum auf verschiedenen, definierten Nährlösungen. Die einzelnen Arbeitsschritte sind in der Genetik schon lange automatisiert. Nun entwickelte die Arbeitsgruppe um King eine neue, lernfähige Software, die alle Prozesse steuert.


Kernstücke sind Algorithmen, die aktiv aus Daten lernen. Sie können Hypothesen erarbeiten, logische Verknüpfungen herstellen und entscheiden, mit welchen Experimenten diese am effektivsten zu prüfen sind. Das verfügbare Wissen über das Zusammenwirken zwischen Aminosäuren, Enzymen und Gen-Sequenzen im Hefepilz wurde in die Software eingebaut. Die Wissenschaftler betonen jedoch, dass die letztlich ausgeführten Experimente und die Interpretation der Ergebnisse durch die Software ohne menschliches Eingreifen geschehen.


Tests zeigten, dass die Ergebnisse des «Robot-Wissenschaftlers» mit denen seiner menschlichen Kollegen vergleichbar sind. Zudem verfolgte der Roboter die preiswerteste Experimentierstrategie. Das nächste Ziel der Wissenschaftler ist es, den Robot-Kollegen komplexere Aufgaben lösen zu lassen - zum Beispiel für die Herstellung neuer Arzneiwirkstoffe. Dadurch soll künftig einmal eine große Zahl von Molekülen billiger als bisher getestet werden können.


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