科学者が仮想世界を研究する理由

レイチェル・ペルズはロンドン在住の科学技術ジャーナリストです。

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スティーブン ヒルトンの仮想研究室では、仮想現実を使用する学生がロボットのアバターとして表現されます。 ここでは、3 人のユーザーが協力して 3D プリンターの使用方法を学んでいます。クレジット: Stephen Hilton

スティーブン ヒルトンの研究室を訪れるのは、実際の体験です。 ここではスタッフパス、資格、白衣は必要ありません。 ゲストは、その気になれば、影響を受けることなく、歩き回ったり、機器をつついたり、床に化学物質をこぼしたりすることもできます。 実際、彼はそれを奨励しています。 「科学はインタラクティブであるべきです。 それは、混乱したり、間違いを犯したりできることです」とヒルトンは言い、空中に落書きしたばかりの 3D 形状を渡しました。

ヒルトンのラボはデジタル ラボであり、仮想現実 (VR) ヘッドセットを通じて体験できるため、生み出される混乱は問題ありません。 しかし、その環境は、彼がユニバーシティ・カレッジ・ロンドンの薬学部で運営している実際のウェットラボの空間とデザインを反映している。そこでは、彼のグループが創薬を含む合成化学を研究しているが、より明るい色といくつかの超自然的なアドオンはあるものの。

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VR の概念は 1960 年代から存在していましたが、このテクノロジーが一時的なもの、つまりグラフィックスがぎこちないものであるという根深い認識は、とうの昔に時代遅れです1。 ここ数年、新型コロナウイルス感染症（COVID-19）のパンデミックによって加速され、ヘッドセットのコスト低下もあって、より多くの研究者が、VR、拡張現実（VR）を含む拡張現実（XR）を自分の研究に組み込むことの潜在的な用途と利点を模索しています。現実 (AR) および複合現実テクノロジー。

Oculus Rift や Microsoft の HoloLens などのブランドは、ゲームを通じて VR を普及させました。 現在、ヒルトンと他の研究者は、実験を監視し、国際的な研究パートナーと協力し、学生や同僚のための没入型トレーニング プログラムを実施するために同じツールを導入しています。

ヒルトンは、Oculus Quest 2 ヘッドセット (現在は Meta Quest 2 として販売されています) を使用しています。これは、比較的低コスト (約 300 ポンド、または 380 米ドル) であり、外出先で一度に複数のヘッドセットを使用できるためです。 このソフトウェアは PC 上でも実行できるため、PC とヘッドセットの相互作用だけでなく、PC と PC またはヘッドセットとヘッドセットの組み合わせも可能になります。 彼のバーチャル ラボは、米国のデベロッパー Epic Games の 3D デザイン ソフトウェア Unreal Engine を使用して構築されており、シングル ユーザーの場合はローカル サーバーで実行され、マルチプレイヤーおよび音声接続プログラムの場合はクラウドベースのサーバーに切り替えられます。

パンデミックの間、ヒルトンの研究室メンバーは、ビデオ通話だけを使ってドイツや米国の研究パートナーと生産的な会議を行うのに苦労していることに気づきました。 「当時、既存の商用プログラムは 2 万ポンドから 7 万ポンドと高価で、私たちのニーズに柔軟に対応できなかったため、ゼロから始める必要がありました」とヒルトン氏は説明します。 現在、彼の仮想ラボには 20 席の役員室があります。 実際の研究室では、同じスペースが質素な収納戸棚になります。

3 人の AI アシスタントが常駐し、化学者スティーブン ヒルトンの仮想研究室を研究者に案内します。この仮想研究室は、実際の研究室のレイアウトと一致しています。クレジット: スティーブン ヒルトン

最近では、主に学生のトレーニングに VR 環境を使用しており、学生は実験の実行を練習したり、自宅やキャンパスのラップトップまたは VR ヘッドセットを通じてアクセスできる課題を完了したりできます。 3 人の AI アシスタント (ユーザーが話しかけると応答する等身大の漫画のような人間のような人物) がサポートを提供します。 各アシスタントには専用の役割とバックストーリーがあり、プログラムされた知識ベースと人工知能の大規模言語モデル ChatGPT を利用して、仮想空間内でユーザーを案内し、安全性、在庫、在庫に関する質問に答えます。 企業や研究機関を含む個人顧客は料金を支払う必要があり、将来の研究プロジェクトのために現金をもたらします。 しかし、ヒルトンのチームは教育支援にも VR 環境を使用し、グローバル・サウスの多くの国からの中等学校のグループや協力者からの訪問を受け入れています。