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I2AS: Instrument to Agentic Station
Laborgeräte, die eine Physikerin und ein KI-Agent nebeneinander bedienen können, wobei jeder Befehl dieselben Sicherheitsregeln durchläuft.
Kurz gesagt
Ein Laboraufbau ist ein Gestell voller Geräte verschiedener Hersteller, verbunden durch Skripte, die nur für die Person funktionieren, die sie geschrieben hat, und Sicherheitsgrenzen, Überwachung und Metadaten werden für jeden Aufbau neu geschrieben oder weggelassen. CryoSoft hat das für einen Kryostaten gelöst, ließ sich aber ohne Fork nicht anderswo wiederverwenden. Einen KI-Agenten darf man nur dann an ein laufendes Gerät lassen, wenn jede seiner Aktionen dieselben Prüfungen durchläuft wie die eines Menschen und protokolliert wird.
Die Architektur von CryoSoft, unabhängig von einem einzelnen Messplatz gemacht und für KI-Agenten geöffnet. Sie ist der Gerätestrang der KI-Arbeit des Labors, neben der Suche in der Literatur und im Wiki.
Drei Arten von Clients, eine Engine, die jeden Befehl prüft, eine Deklaration pro Gerät.
Wie
- Jedes Gerät einmal deklariert, in einer Schicht aus Virtual Instruments: Messwerte mit Einheiten, Aktionen mit typisierten Parametern, Grenzen und Aktionsklassen. Die GUI mit PyQt6 und pyqtgraph, die MCP-Tools, das Python-Gateway und der Kommandozeilen-Client werden daraus erzeugt, und Konformitätstests halten die vier Oberflächen identisch.
- Jeden Befehl durch eine Engine geschickt. Ein Klick auf eine Schaltfläche, ein MCP-Aufruf und eine abgelegte JSON-Datei werden zum selben Command, geprüft gegen Grenzen des Aufbaus, Sitzungsrahmen, Anwesenheit, Not-Aus und Zuständigkeit für die Messung, und beantwortet mit einem Verdict in einem Stream, den jeder Client sieht.
- Agenten Befugnisse in Stufen gegeben: eine Rollenleiter vom Beobachter bis zum menschlichen Bediener, bei der Obergrenzen der Rolle, der Not-Aus und die Zuständigkeit für die Messung Rechte nur entziehen können. Entfernte Agenten verbinden sich über MCP mit benannten Zugangsschlüsseln.
- Code nach Vertrauen platziert: die getestete Engine im Gerätethread, von Nutzern geschriebene Bausteine in einem beendbaren Hilfsprozess, von Agenten erzeugte Analysen in einem Container ohne Netzwerk.
- Jede Messung zu einem Datensatz und jede Schicht testbar gemacht. Eine HDF5-Datei pro Messung mit Probe, Parametern und Deklarationen, ein Agentenprotokoll im Experimentordner, eine geprüfte YAML-Konfiguration, ein simulierter Zwilling für jeden PyVISA- und pyserial-Treiber und die Unabhängigkeit der Schichten, in der CI durch Import-Verträge durchgesetzt.
Kein Code von Nutzern oder Agenten kann ein laufendes Experiment beeinflussen: Je weniger vertrauenswürdig der Code, desto weiter entfernt vom Gerät läuft er.
Vorgestellt auf der AI4Sci 2026. Der Code ist noch nicht öffentlich.