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重新概念化智能显微镜:通过多智能体集成从数据收集到知识创造

人工智能 2025-05-28 v1 人机交互 多智能体系统 定量方法

摘要

智能显微镜代表了生物成像领域的一种范式转变,从被动观察工具转变为科学探究中的主动合作者。在自动化、计算能力和人工智能进步的推动下,这些系统现在能够进行自适应决策和实时实验控制。在此,我们引入一个理论框架,将智能显微镜重新概念化为科学研究的伙伴。我们框架的核心是细胞探究中的“认识论-经验论鸿沟”概念——即可观察的(经验领域)与必须理解的(认识领域)之间的差距。我们提出了六项核心设计原则:认识论-经验论意识、层级上下文集成、从检测到感知的演进、自适应测量框架、叙事综合能力以及跨上下文推理。这些原则共同指导了一个多智能体架构,旨在使经验观察与科学理解的目标保持一致。我们的框架为构建超越自动化的显微镜系统提供了路线图,使其能够主动支持假设生成、洞察发现和理论发展,重新定义科学仪器在知识创造过程中的角色。

关键词

引用

@article{arxiv.2505.20466,
  title  = {Reconceptualizing Smart Microscopy: From Data Collection to Knowledge Creation by Multi-Agent Integration},
  author = {P. S. Kesavan and Pontus Nordenfelt},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2505.20466},
  year   = {2025}
}

备注

34 pages, 5 figures