面向自动化系统自动化设计的抽象硬件接地

为特定领域定制自动化系统需要将人类专家语义空间与机器人可执行动作空间对齐，并相应地调度所需资源和系统布局。遗憾的是，存在三个主要差距：细粒度的领域特定知识注入、人类知识与机器人指令之间的异质性以及用户偏好的多样性，这导致自动化系统设计成为一项逐案且劳动密集型的工作，从而阻碍了自动化的普及。我们将这种具有挑战性的对齐称为抽象硬件接地问题，其中我们首先将人类语义空间中的程序化操作视为硬件需求的抽象，然后将这些抽象接地到实例化的硬件设备上，并受到现实世界中的约束和偏好——优化这个问题本质上是标准化和自动化自动化系统的设计。在此基础上，我们以混合数据驱动和原理推导的方式开发了一个自动化设计框架。在用于增强实验驱动科学发现的自动化实验室设计上的结果表明，我们的框架有潜力生成紧凑的系统，这些系统能够完全满足领域特定和用户定制的需求，且无冗余。