ИИ + аппаратные измерения

«Архимед» — интеллектуальная лаборатория

Автоматизация реальных экспериментов с использованием ИИ-агента, Rust, Forth, MCP и FPGA.

Главная идея

ИИ не просто описывает эксперимент — он взаимодействует с приборами

Через MCP и управляющий слой на Rust/Forth агент получает доступ к измерительным и исполнительным функциям стенда. FPGA Zynq-7020 обеспечивает детерминированную регистрацию сигналов и аппаратное управление.

Фотография платы комплекса «Архимед»
СХЕМА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ
Запрос исследователя→ ИИ→ MCP→ Rust / Forth→ Приборы / FPGA
Возможности

От постановки задачи до протокола

⌁

Управление оборудованием

Выполнение команд через интерфейсы приборов и проверка состояния установки.

▥

Сбор измерений

Регистрация параметров, сохранение результатов и структурирование экспериментов.

◎

Анализ и отчёт

Помощь в анализе данных, документировании методики и воспроизведении опыта.

Аппаратная платформа

Zynq-7020, измерительный тракт AD7401A и секвенсор

Восьмиканальный генератор задаёт импульсы, оконный компаратор управляет зарядом и разрядом, а изолированный сигма-дельта АЦП AD7401A (PDM 20 МГц) регистрирует ток. Аппаратный секвенсор выполняет последовательности без участия процессора.

Фотография измерительного модуля комплекса «Архимед»
ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ МОДУЛЬ

Изолированный тракт измерения тока и напряжения для контроля энергетического баланса.

Архитектура

Программная среда Rust / Forth

Язык запросов
Естественный язык → ИИ-агент
Протокол
MCP (Model Context Protocol)
Управляющий слой
Forth-движок на Rust (словарь, SPI/SCPI/MMIO)
Аппаратный слой
PL (FPGA) → AXI4-Lite → компаратор / секвенсор / AD7401A
Связь
MQTT / SPI / SCPI
Сценарии

Что умеет демонстрация

СценарийДействие
Установка напряженияЗадание выходного напряжения источника ODP6033
Считывание измеренийЧтение параметров и состояния приборов
Изменение импульсовНастройка параметров через FPGA
Запись прогонаСохранение и выгрузка таблицы результатов
Граница безопасности

Агент предлагает действия, но аппаратные ограничения и разрешения на опасные операции исполняются независимо от языковой модели. Предусмотрены журнал аудита и независимый аварийный останов.

Демонстрация работы с лабораторным источником питания доступна по адресу forth.overunity4all.com.