Почему учёные копаются в виртуальном мире

Рэйчел Пеллс — журналист в области науки и технологий из Лондона.

Вы также можете найти этого автора в PubMed Google Scholar.

У вас есть полный доступ к этой статье через ваше учреждение.

В виртуальной лаборатории Стивена Хилтона студенты, использующие виртуальную реальность, представлены в виде роботов-аватаров; Здесь три пользователя работают вместе, чтобы научиться пользоваться 3D-принтером. Автор фото: Стивен Хилтон

Посещение лаборатории Стивена Хилтона — это практический опыт. Здесь не требуются никакие пропуска для персонала, квалификация или лабораторные халаты; Гости могут бродить вокруг и тыкать в оборудование, даже проливать химикаты на пол, если им это нравится, без каких-либо последствий. Более того, он поощряет это. «Наука должна быть интерактивной. Речь идет о способности натворить беспорядок и совершать ошибки», — говорит Хилтон, передавая трехмерную фигуру, которую он только что нацарапал в воздухе.

Лаборатория Хилтон — цифровая, в ней можно работать через гарнитуры виртуальной реальности (VR), поэтому создаваемый хаос вполне безопасен. Но окружающая среда отражает пространство и дизайн реальной влажной лаборатории, которую он возглавляет в Фармацевтической школе Университетского колледжа Лондона, где его группа исследует синтетическую химию, включая открытие лекарств, хотя и с более яркими цветами и некоторыми сверхъестественными дополнениями.

Как виртуальная реальность помогает активизировать научное участие в сельской Африке

Концепция виртуальной реальности существует с 1960-х годов, но любые сохраняющиеся представления о технологии как о причудливой игрушке с неуклюжей графикой давно устарели1. За последние пару лет, чему способствовала пандемия COVID-19 и отчасти благодаря падению стоимости гарнитур, все больше исследователей изучают потенциальное использование и преимущества включения расширенной реальности (XR) в свою работу, включая виртуальную реальность, дополненную реальность. реальность (AR) и технологии смешанной реальности.

Такие бренды, как Oculus Rift и Microsoft HoloLens, сделали виртуальную реальность популярной благодаря играм; теперь Хилтон и другие исследователи используют одни и те же инструменты для мониторинга экспериментов, сотрудничества с международными исследовательскими партнерами и проведения иммерсивных программ обучения для студентов и коллег.

Хилтон использует гарнитуру Oculus Quest 2 (теперь продаваемую как Meta Quest 2), потому что она относительно недорогая (около 300 фунтов стерлингов или 380 долларов США) и позволяет ему иметь с собой несколько гарнитур одновременно. Программное обеспечение также работает на ПК, обеспечивая взаимодействие ПК и гарнитуры, а также комбинации ПК-ПК или гарнитуры-гарнитуры. Его виртуальная лаборатория была построена с использованием программного обеспечения для 3D-дизайна Unreal Engine от американского разработчика Epic Games и работает на локальном сервере для отдельных пользователей с переключением на облачный сервер для многопользовательских игр и программ с голосовым подключением.

Во время пандемии сотрудники лаборатории Hilton столкнулись с трудностями при проведении продуктивных встреч с партнерами по исследованиям в Германии и США, используя только видеозвонки. «В то время существующие коммерческие программы были дорогими — от 20 000 до 70 000 фунтов стерлингов — и не соответствовали нашим потребностям, поэтому нам пришлось начинать с нуля», — объясняет Хилтон. Теперь в его виртуальной лаборатории есть зал заседаний на 20 мест; в реальной лаборатории то же самое место представляет собой скромный шкаф для хранения вещей.

Три помощника искусственного интеллекта готовы направлять исследователей в виртуальную лабораторию химика Стивена Хилтона, которая по планировке соответствует его реальной лаборатории.Фото: Стивен Хилтон

Сегодня он использует среду виртуальной реальности в основном для обучения студентов, которые могут практиковаться в проведении экспериментов или выполнении заданий, доступных либо через ноутбук, либо через гарнитуры виртуальной реальности дома и в кампусе. Три помощника искусственного интеллекта — мультяшные человекоподобные фигуры в натуральную величину, которые реагируют, когда пользователи с ними разговаривают, — всегда готовы оказать поддержку. У каждого помощника есть своя роль и предыстория, и он использует запрограммированную базу знаний, а также модель большого языка искусственного интеллекта ChatGPT, чтобы направлять пользователей в виртуальном пространстве и отвечать на вопросы о безопасности, инвентаре и запасах. Частные клиенты, в число которых входят компании и исследовательские институты, должны платить комиссию, получая деньги для будущих лабораторных проектов. Но команда Хилтон также использует среду виртуальной реальности для образовательных программ, организуя визиты групп средних школ и сотрудников из многих стран глобального юга.