Yeni Yazılımlar Geleceğin Laboratuvarlarını İşletebilir
Fotoğraf : Chemos, lezzetli bir Tequila Sunrise (alkollü bir içecek)’ın nasıl hazırlanacağını öğrendi.
ChemOS (kimya üzerine yazılan işletim sistemi) robotların laboratuvarlarda deney yapmalarına imkân sağlayarak kimyacılara yardımcı oluyor.
Robotlar, insanların yaptığı işleri yapabildiklerini defalarca gösterdiler. Ve kimyacılar da bu otomasyon furyasından geri durmuyorlar. Gıda, ilaç ve diğer endüstriler, ürünleri örneklemek ve analiz etmek için robotları kullanarak rutin süreçleri hızlandırıyor. Kimyacılar, bilgisayarların sentetik süreçler planlamalarına imkan vermek için Chematica gibi programlar tasarladılar. Araştırma grupları, deneyleri tasarlamak, yürütmek ve değerlendirmek için makine dilini kullanan otonoma yakın sistemleri bile geliştirdiler.
Ancak, bu sistemlerin bazılarının maliyeti ve karmaşıklığı, birçok kimya laboratuvarı için onları yararsız kılmaktadır. Geçen hafta New Orleans’ta düzenlenen ACS ulusal toplantısında, Harvard Üniversitesi’nden Alán Aspuru-Guzik, daha fazla bilim insanının otomasyon araçlarını kullanmasına yönelik geliştirdiği ChemOS adlı ücretsiz bir yazılım paketini duyurdu.
Aspuru-Guzik, kimyacıların deneylerini nasıl yürüttükleri konusunda, “Eğer 16. yüzyılın kimya laboratuvarına bakarsanız, hatta 21. yüzyıla da bakarsanız, aynı şeyi görürsünüz, gerçekten hiçbir şey değişmedi. Yeniden keşif yapmak istiyorsak, laboratuvarları da yeniden tasarlamamız gerekiyor.” diyor.
ChemOS, kullanıcılardan gelen komutları yorumlamak ve daha sonra deneyleri planlamak, yürütmek, değerlendirmek ve rafine etmek için makine dilini kullanıyor. Yazılım insanlarla e-posta veya Slack ve Twitter gibi platformlar aracılığıyla iletişim kurabiliyor. Laboratuvar cihazlarındaki robotik kolları veya çözüm enjektörlerini kontrol eden programlar gibi diğer otomasyon yazılımlarıyla da etkileşime girebiliyor. Aspuru-Guzik, yazılımı, başarılı bir deneyi koordine etmek için ihtiyaç duyulan üst düzey işlevleri yerine getiren bir beyin gibi tasarladı.
Aspuru-Guzik ve meslektaşları yakın zamanda ChemOS’un bazı kullanımlarını da gösterdiler. Örnek olarak, ChemOS nasıl lezzetli bir kokteyl yapılacağını öğrendi. ChemOS, bir tekila Sunrise – portakal suyu, nar suyu ve tekila gibi sirkeler de dâhil olmak üzere bir içecek için olası malzemeleri karıştırabileceği robotik bir sıvı pompasını kontrol etti. ChemOS, grup üyelerinin notlarına dayanarak tarifini geliştirmeyi öğrendi. Aspuru-Guzik, bu tür insan girdilerinin, insan onayı gerektiren gıda, kozmetik ya da diğer ürünler yapan robotlar için önemli olabileceğini söylüyor.
Aspuru-Guzik’in grubu ayrıca ChemOS’un uzak laboratuvarlarda deneyleri nasıl yürütebileceğini de gösterdi. Aspuru-Guzik, Harvard’da bir deney tasarladı ve Chemos’u, kıtanın diğer tarafındaki ekipmanla birlikte British Columbia Üniversitesi’ndeki organik kimyacı Jason E. Hein’in laboratuvarında kullanmak için çalıştırdı. Aspuru-Guzik, merkezi laboratuvarlardan yürütülen deneylerin maliyetleri düşürüp verimliliği artırabileceğini söylüyor.
Toplantıda, Aspuru-Guzik, ChemOS’un yeni materyaller bulma konusunda nasıl yardımcı olabileceğini de anlattı. Otonom sistemlerin, karbon nanotüpler üretme yöntemlerini hızlı bir şekilde tarayabilmelerini ve optimize edebilmelerini ya da enerjiyi daha çevre dostu yollarla üretmemize, depolamamıza ve kullanmamıza yardımcı olabilecek yeni metal-organik çerçeveleri keşfetmelerini sağlayabileceğini söylüyor.
Washington Üniversitesi’nde biyoinformatik alanında çalışmalar yapan bilim insanı
S. Joshua Swamidass “ChemOS gibi programlar, yüksek verimli tarama için bir nimet olabilir” diyor. Swamidass, tarama işlemini daha verimli hale getirmek için oluşturduğu algoritmaların ChemOS gibi bir yazılıma entegre edildiklerinde daha geniş bir etki yaratabileceklerini söylüyor.
Kaynak : acs.org
