JP2022532791A - 機器システムワークフローを最適化するシステム及び方法 - Google Patents

Abstract

ハードウェアシステムの動作監視及びワークフロー管理に基づいて機器システムワークフローを動的に最適化するシステム及び方法。システムは機器リソース及び試料チャンバを含み、各リソース及びチャンバは、データを取得するように構成された専用センサを有する。システムは、機器リソース及び試料チャンバに通信可能に接続された計算デバイスを更に含む。計算デバイスは、ワークフロービルダ、実行エンジン、解析エンジン、仮想システムモデリングエンジン、及び任意選択的な機械学習エンジンを含むソフトウェアアプリケーション又はプログラムを含む。

Description

分野
[0001] 本明細書に記載の本開示は、一般的にはワークフローを管理するシステム及び方法に関し、より詳細には、システム関し、機器システムでの一連の動作の動的実施を介して機器ワークフロープログラムを最適化することに関する。

背景
[0002] 計算デバイスで実行されるコンピュータプログラム又はソフトウェアアプリケーションは、機器システム等の物理的装置又はハードウェアシステムの管理に使用することができる。一般に、種々の機能構成要素及びツールを含み得るハードウェアシステムは、そのハードウェアシステムの特定の機能を実行するように特に設計されたソフトウェアアプリケーションによって制御し管理することができる。その特定のハードウェアシステム用に特定に作成されたソフトウェアアプリケーションは多くの場合、そのハードウェアシステムの特定の機能を実行するワークフローを含み、機能は多くの場合、そのアプリケーションに向けて精密にプログラムされる。ソフトウェアアプリケーションは、予めプログラムされたワークフロー内の特定の命令セットを提供するように作成されるため、最適化されることはまずなく、通常、動作中、改変又は調整されない。したがって、システムにより実行されるワークフローを最適化するようにハードウェアシステムを動的に管理する改善された手法が必要とされている。

概要
[0003] 少なくとも１つの態様は、機器システムワークフローを動的に最適化するシステムに関する。本システムは、１つ又は複数の機器リソースと、１つ又は複数の機器リソースからデータを取得するように構成された１つ又は複数の機器リソースセンサとを含む。各リソースは、例えば、対応する機器リソースからデータを取得するように構成された専用機器リソースセンサを有することができる。本システムは、１つ又は複数の試料チャンバと、１つ又は複数の試料チャンバセンサも含む。各試料チャンバは、例えば、対応する試料チャンバからデータを取得するように構成された専用試料チャンバセンサを有することができる。本システムは、１つ又は複数の機器リソースセンサ及び１つ又は複数の試料チャンバセンサに通信可能に接続された計算デバイスを更に含む。種々の実施形態では、データ（センサデータ及びユーザ入力を含む）はリアルタイムで取得することができる。種々の実施形態では、データ（センサデータ及びユーザ入力を含む）は、予め設定された時間間隔に従って周期的に取得することができる。

[0004] 本システムの種々の実施態様では、計算デバイスは、ユーザが機器システムの機器ワークフロープログラムを作成できるようにするよう構成されたワークフロービルダを含む。本システムの種々の実施態様では、計算デバイスは、機器システムの仮想システムモデルを利用して機器ワークフロープログラムを最適化し、最適化機器ワークフロープログラムを生成するように構成された仮想システムモデリングエンジンも含む。本システムの種々の実施態様では、計算デバイスは、専用の機器リソースセンサ及び試料チャンバセンサに通信可能に接続され、センサからのリアルタイムデータ出力を監視し、不一致状況がセンサから出力されたデータで検出される場合、較正動作を開始して、仮想システムモデルを更新し、必要に応じて機器ワークフロープログラムを再最適化するように構成された解析エンジンを更に含む。本システムの種々の実施態様では、計算デバイスは、機器システムの最適化（又は再最適化）機器ワークフロープログラムを処理し、動作指示を１つ又は複数の機器リソース及び試料チャンバに提供するように構成された実行エンジンも含む。

[0005] 本システムの種々の実施態様では、計算デバイスは、最適化機器ワークフロープログラムを更に改善するように解析エンジンをトレーニングするように構成された機械学習エンジンも含む。

[0006] 種々の実施態様では、１つ又は複数の機器リソースはポンプ、ネスト、ニードル、又はレセプタクルを含む。種々の実施態様では、１つ又は複数の試料チャンバは培養器、ウェルプレート、及び／又は試料管を含む。

[0007] 種々の実施態様では、１つ又は複数の機器リソース及び１つ又は複数の試料チャンバは、筐体内に収容される。種々の実施態様では、１つ又は複数の機器リソースセンサ、１つ又は複数の試料チャンバセンサ、及び／又は計算デバイスも筐体内に収容される。種々の実施態様では、不一致状況は、センサの少なくとも１つからのアラーム、センサによって検出された低材料警告、周期的な画像解析の結果、又はワークフローステップ通知の終了を含む。

[0008] 少なくとも１つの態様は、機器リソース及び試料チャンバの１つ又は複数の動作指示を含む機器システムワークフローを動的に最適化する方法に関する。機器リソース及び試料チャンバは機器システム内に収容し得る。本方法は任意選択的に、例えば、ユーザ入力に基づいて機器ワークフロープログラムを作成することを含むことができる。本方法は、機器リソース及び試料チャンバを監視するセンサからデータ及び任意選択的にユーザ入力を取得することを含む。本方法は、機器システムの仮想システムモデルを作成することと、取得されたデータにおいて不一致状況が検出されることに応答して仮想システムモデルを更新することとも含む。仮想システムモデルは、少なくとも部分的に、機器システムワークフローの要件に基づくことができる。本方法は、仮想システムモデルを利用して最適化機器ワークフロープログラムを生成することと、必要に応じて、更新済み仮想システムモデルを利用して再最適化機器ワークフロープログラムを生成することとを更に含む。本方法は、最適化（又は再最適化）機器ワークフロープログラムに基づいて動作指示を機器リソース及び試料チャンバに提供することも含む。種々の実施形態では、データはリアルタイムで取得することができる。種々の実施形態では、データは、予め設定された時間間隔に従って周期的に取得することができる。

[0009] 種々の実施態様では、本方法は、機械学習を利用して仮想システムモデルを改良することと、改良された仮想システムモデルを利用して更に最適化された機器ワークフロープログラムを生成することとを更に含む。種々の実施形態では、改良された仮想システムモデルは、取得されたデータにおいて不一致状況が検出されることに応答して更新され、必要に応じて、再最適化された機器ワークフロープログラムが、更新され改良された仮想システムモデルを使用して生成される。

[0010] 本方法の種々の実施態様では、機器リソースは、ポンプ、ネスト、ニードル、又はレセプタクルを含む。本方法の種々の実施態様では、試料チャンバは培養器、ウェルプレート、及び／又は試料管を含む。

[0011] 本方法の種々の実施態様では、機器リソース（又はそのセンサ）及び試料チャンバ（又はそのセンサ）は、ネットワーク接続を介してコンピュータデバイスに通信可能に結合される。本方法の種々の実施態様では、機器システムは、機器リソース（又はそのセンサ）及び試料チャンバ（又はそのセンサ）に通信可能に結合された計算デバイスを含む。

[0012] 本方法の種々の実施態様では、仮想システムモデルを更新することは、予め設定された間隔で周期的に更新することを含む。本方法の種々の実施態様では、不一致状況は、センサの１つ又は複数からのアラーム、センサの１つ又は複数によって検出された低材料警告、周期的な画像解析の結果、又はワークフローステップ通知の終了を含む。

[0013] 少なくとも１つの態様は、機器リソース及び試料チャンバの１つ又は複数の動作指示を含む機器システムワークフローを動的に最適化する方法をプロセッサに実行させる機械可読命令を含む非一時的機械可読記憶媒体に関する。機器リソース及び試料チャンバは機器システム内に収容し得る。本機械可読命令は任意選択的に、例えばユーザ入力に基づいて機器システムワークフローの作成を促進することができる。本機械可読命令は、機器リソース及び試料チャンバを監視するセンサからデータ及び任意選択的にユーザ入力を取得することを含む。本機械可読命令は、機器システムの仮想システムモデルを作成することと、必要に応じて、取得されたデータにおいて不一致状況が検出されることに応答して仮想システムモデルを更新することとも含む。仮想システムモデルは、少なくとも部分的に、機器システムワークフローの要件に基づくことができる。本機械可読命令は、仮想システムモデルを利用して最適化機器ワークフロープログラムを生成することと、必要に応じて、更新済み仮想システムモデルを利用して再最適化機器ワークフロープログラムを生成することとを更に含む。本機械可読命令は、最適化（又は再最適化）機器ワークフロープログラムに基づいて動作指示を機器リソース及び試料チャンバに提供することも含む。種々の実施形態では、データはリアルタイムで取得することができる。種々の実施形態では、データは、予め設定された時間間隔に従って周期的に取得することができる。

[0014] 本非一時的機械可読記憶媒体の種々の実施態様では、方法は、機械学習を利用して仮想システムモデルを改良することと、改良された仮想システムモデルを利用して更に最適化された機器ワークフロープログラムを生成することとを更に含む。非一時的機械可読記憶媒体によって実行される方法の種々の実施形態では、改良された仮想システムモデルは、取得されたデータにおいて不一致状況が検出されることに応答して更新され、必要に応じて、再最適化された機器ワークフロープログラムが、更新され改良された仮想システムモデルを使用して生成される。

[0015] 本非一時的機械可読記憶媒体によって実行される方法の種々の実施態様では、機器リソースは、ポンプ、ネスト、ニードル、又はレセプタクルを含む。本非一時的機械可読記憶媒体によって実行される方法の種々の実施態様では、試料チャンバは培養器、ウェルプレート、及び／又は試料管を含む。

[0016] 本非一時的機械可読記憶媒体によって実行される方法の種々の実施態様では、機器リソース（又はそのセンサ）及び試料チャンバ（又はそのセンサ）は、ネットワーク接続を介してコンピュータデバイスに通信可能に結合される。本非一時的機械可読記憶媒体によって実行される方法の種々の実施態様では、機器システムは、機器リソース（又はそのセンサ）及び試料チャンバ（又はそのセンサ）に通信可能に結合された計算デバイスを含む。

[0017] 本非一時的機械可読記憶媒体によって実行される方法の種々の実施態様では、仮想システムモデルを更新することは、予め設定された間隔で周期的に更新することを含む。本非一時的機械可読記憶媒体によって実行される方法の種々の実施態様では、不一致状況は、センサの１つ又は複数からのアラーム、センサの１つ又は複数によって検出された低材料警告、周期的な画像解析の結果、又はワークフローステップ通知の終了を含む。

[0018] 少なくとも１つの態様は、機器ワークフローを動的に最適化するシステムに関する。本システムは、１つ又は複数の機器リソース、１つ又は複数の機器リソースセンサ、試料チャンバのホルダ、１つ又は複数の試料チャンバセンサ、１つ又は複数のレセプタクル、及び計算デバイスを含む。機器リソースセンサは、機器リソースからデータを取得するように構成される。レセプタクルは試薬を保持するように構成される。計算デバイスは、機器リソース／センサ及び試料チャンバリソース／センサに通信可能に接続される。計算デバイスは、ワークフロービルダ、動作フレームワーク、１組の動作、及びワークフローモデリング構成要素で構成される。

[0019] 本システムの種々の実施態様では、ワークフロービルダは、ユーザ入力を受け入れ、機器システムによって実行されるワークフロープログラムを作成するように構成され、ワークフロープログラムは一連の動作から構成される。一連の動作の各動作は、ユーザに選択且つ／又は構成することができる。

[0020] 本システムの種々の実施態様では、動作フレームワークは、一連の動作中の各動作を呼び出すことにより、機器システムによるワークフロープログラムの実行を指示するように構成され、動作の呼び出しのタイミングは、１つ又は複数の機器リソースセンサ、１つ又は複数の試料チャンバセンサ、少なくとも１つの動作、及び／又は塚のユーザ入力から受信されるデータに基づいて調整され、それにより、ワークフロープログラムの完了時間を最適化する。

[0021] 本システムの種々の実施態様では、１組の動作内の各動作は、１つ又は複数の機器リソースに所定のタスクの実行を指示するように構成される。

[0022] 本システムの種々の実施態様では、ワークフローモデリング構成要素は、動作フレームワーク及び任意選択的に一連の動作内の動作からデータを受信し、受信データに基づいてワークフロープログラムのステータスのモデルを維持するように構成される。

[0023] 少なくとも１つの態様は、ワークフロープログラムを動的に最適化する方法に関し、ワークフロープログラムは一連の動作を含み、一連の各動作は、機器システムに収容された１つ又は複数の機器リソースの動作指示を含む。データは、１つ又は複数の機器リソース及び試料を含む試料チャンバを監視するセンサから取得される。ワークフロープログラムは、取得されたデータにおいて不一致状況が検出されることに応答して最適化される。最適化されたワークフローを利用して、ワークフロープログラムのステータスのモデルを更新する。動作指示は、最適化された機器ワークフロープログラムに基づいて１つ又は複数の機器リソースに提供される。

[0024] 少なくとも１つの態様は、ワークフロープログラムを動的に最適化する方法をプロセッサに実行させる機械可読命令を含む非一時的機械可読記憶媒体に関し、ワークフロープログラムは一連の動作を含み、各動作は、機器システムに収容された１つ又は複数の機器リソースの動作指示を含む。データは、１つ又は複数の機器リソース及び試料を含む試料チャンバを監視するセンサから取得される。ワークフロープログラムは、取得されたデータにおいて不一致状況が検出されることに応答して最適化される。最適化されたワークフローを利用して、ワークフロープログラムのステータスのモデルを更新する。動作指示は、最適化された機器ワークフロープログラムに基づいて１つ又は複数の機器リソースに提供される。

[0025] これら及び他の態様及び実施態様について以下詳述する。上記情報及び以下の詳細な説明は、種々の態様及び実施態様の説明のための例を含み、特許請求の範囲に記載される態様及び実施態様の性質及び特性を理解するための概説又は枠組みを提供する。図面は、例示並びに種々の態様及び実施態様の更なる理解を提供し、本明細書に組み込まれて本明細書の一部をなす。

図面の簡単な説明
[0026] 本明細書に開示される原理及びその利点をより完全に理解するために、添付図面と併せて行われる以下の説明をこれより参照する。

[0027]種々の実施形態による一例の機器システムを示す。 [0028]種々の実施形態による、機器ワークフローを動的に最適化する一例のシステムを示す。 [0029]種々の実施形態による機器ワークフロープログラムの一実施態様を示す。 [0030]種々の実施形態によるコンピュータシステムを示すブロック図である。 [0031]種々の実施形態による機器ワークフロープログラム動作の一実施態様を示す。 [0032]種々の実施形態による機器ワークフロー階層の一実施態様を示す。 [0033]種々の実施形態による、機器システムワークフローを動的に最適化する一例の方法のフローチャートである。 [0034]種々の実施形態による、機器ワークフローを動的に最適化するための一例のシステムの動作を詳述する図である。 [0035]種々の実施形態による、機器ワークフローを構築するためにシステムオペレータが使用することができるグラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）の図である。 [0036]種々の実施形態による、動作中の機器ワークフローの進行を示すＧＵＩの図である。 [0037]種々の実施形態による、動作中の機器ワークフローの進行を示すＧＵＩの図である。 [0038]種々の実施形態による、動作中の機器ワークフローの進行を示すＧＵＩの図である。 [0039]種々の実施形態による、動作中の機器ワークフローの進行を示すＧＵＩの図である。 [0039]種々の実施形態による、動作中の機器ワークフローの進行を示すＧＵＩの図である。 [0040]種々の実施形態による、動作中の機器ワークフローの進行を示すＧＵＩの図である。 [0040]種々の実施形態による、動作中の機器ワークフローの進行を示すＧＵＩの図である。 [0040]種々の実施形態による、動作中の機器ワークフローの進行を示すＧＵＩの図である。 [0040]種々の実施形態による、動作中の機器ワークフローの進行を示すＧＵＩの図である。 [0040]種々の実施形態による、動作中の機器ワークフローの進行を示すＧＵＩの図である。 [0040]種々の実施形態による、動作中の機器ワークフローの進行を示すＧＵＩの図である。 [0040]種々の実施形態による、動作中の機器ワークフローの進行を示すＧＵＩの図である。

詳細な説明
[0041] 典型的な機器ワークフローは、機器システムによる特定の組の実行可能動作を含み、すなわち、機器構成要素の順序及び種々の動作が予めプログラムされるため、機器システムの動作のいかなる調整又はいかなる形態の改変も、オンザフライで、動作中、又はリアルタイムで実施することができない。これは、機器システムの動作中、予めプログラムされた動作（すなわち、実行される機器ワークフロー）の実行の改変又は調整が必要な状況が生じる場合、特に必要不可欠である。そのような状況では、システムは全体として、効率的に及び／又は適宜機能しないことがある。したがって、機器実行中に機器ワークフローを調整できるようにし、機器の動作中に予期される及び予期されない改変又は調整の両方に適合且つ／又は両方を実施するように改良することができるシステム及び方法は、静的な予め設定された機器ワークフロー実行のみが可能な従来のシステム及び方法よりも優れた幾つかの明白な利点を提供することができる。すなわち、機器システムワークフローを最適化するために、機器実行中、機器ワークフローの動作監視及び管理を行う必要がある。

[0042] 本明細書に記載の本開示は、機器システム等のハードウェアシステムの動作監視及びワークフローの管理に基づいて機器システムワークフローを動的に最適化するシステムの種々の実施態様を含む。本明細書に記載の技術は、最適化されたワークフロープログラムの検知及び実施に基づく解析及び／又は最適化ルーチンを含む。

[0043] 特に、機器システムワークフローを動的に最適化するシステムの種々の実施態様について本明細書に記載する。本明細書に開示する種々の実施態様では、システムは、システムによって管理されている１つ又は複数の機器リソースを含む。１つ又は複数の機器リソースの各機器リソースでは、機器は、機器リソースからデータを取得するように構成された専用機器リソースセンサを含む。種々の実施形態では、データはリアルタイムで取得することができる。種々の実施形態では、データは予め設定された時間間隔で周期的に取得することができる。

[0044] 種々の実施態様では、システムは、システムによって管理されている１つ又は複数の試料チャンバも含む。１つ又は複数の試料チャンバの各試料チャンバでは、チャンバは、試料チャンバのデータを取得するように構成された専用試料チャンバセンサを含む。

[0045] 種々の実施態様では、システムは、１つ又は複数の機器リソース及び１つ又は複数の試料チャンバに通信可能に接続される計算デバイスも含む。本明細書に開示の種々の実施態様によれば、計算デバイスは、機器システムの機器ワークフロープログラムをユーザが作成できるようにするよう構成されたワークフロービルダを含む。機器ワークフロープログラムは、設定された順序又はタイミング間隔に従って機器システムによって実行されるべき一連の機器動作である。種々の実施態様では、計算デバイスは、機器システムの仮想システムモデルを利用して機器ワークフロープログラムを最適化し、最適化された機器ワークフロープログラムを生成するように構成された仮想システムモデリングエンジンも含む。すなわち、１つ又は複数の試料チャンバにサービス提供するために可能な限り効率的に（リソース時間及びリソースにおいて）機器リソースを利用する機器ワークフロープログラム。

[0046] 種々の実施態様では、計算デバイスは、専用機器リソースセンサ及び専用試料チャンバセンサに通信可能に接続された解析エンジンも含む。種々の実施態様では、解析エンジンは、専用機器リソースセンサ及び専用試料チャンバセンサから出力されたデータを監視するように構成される。種々の実施態様では、解析エンジンは、センサから出力されたデータに不一致状況が検出される場合、構成動作を開始して、仮想システムモデルを更新するように構成される。不一致状況の例には、限定ではなく、低又は空試薬レベル、試料チャンバの動作の機能の低下又は全損、機器システム構成要素の誤作動等があり得る。

[0047] 種々の実施態様では、計算デバイスは、機器システムの最適化された機器ワークフロープログラムを処理し、実行する動作指示を１つ又は複数の機器リソース及び試料チャンバに提供するように構成された実行エンジンも含む。

[0048] 本明細書に記載の本開示は、機器システムワークフローを動的に最適化する方法の種々の実施態様にも関する。本明細書に開示される種々の実施態様では、方法は、機器システムの１つ又は複数の動作指示を含む機器ワークフロープログラムを作成することを含む。種々の実施態様では、機器システムは、機器システムに収容された機器リソース及び試料チャンバを含む。種々の実施態様では、方法は、機器リソース及び試料チャンバを監視するセンサからデータを取得することも含む。種々の実施態様では、センサは、機器リソース及び試料チャンバのデータを取得するように構成される。種々の実施形態では、データはリアルタイムで取得することができる。種々の実施形態では、データは、予め設定された時間間隔に従って周期的に取得することができる。

[0049] 種々の実施態様では、方法は、取得されたデータにおいて不一致状況が検出されることに応答して、機器システムの仮想システムモデルを更新することを含む。種々の実施態様では、不一致状況は、限定ではなく例として、システム内の誤作動しているハードウェア構成要素からのアラーム、低試薬又は材料レベルの警告、試料チャンバの動作における機能の低下又は全損等を含む。

[0050] 種々の実施態様では、方法は、更新された仮想システムモデルを利用して最適化された機器ワークフロープログラムを生成することと、最適化された機器ワークフロープログラムに基づいて動作指示を機器リソース及び試料チャンバに提供することとを含む。最適化された機器ワークフロープログラムは、１つ又は複数の試料チャンバにサービス提供するのに可能な限り効率的な（リソース時間及びリソースにおいて）機器リソースの利用に繋がる機器ワークフロープログラムである。

[0051] 本明細書で使用するとき、システムは、各構成要素が全体内の少なくとも１つの他の構成要素と対話又は関連する、全体を構成する現実又は抽象の１組の構成要素を示す。システムの例には、機械、工場、機器システム、ソフトウェアアプリケーション、ソフトウェアプログラム、電気システム、処理プラント、デバイス、化学プロセス、生物系、データセンタ等がある。

[0052] 本明細書で使用するとき、ソフトウェアアプリケーション又はプログラムは、パーソナルコンピュータ、ポータブルコンピュータ、メインフレームコンピュータ、サーバ、又はネットワークサーバ等の計算デバイスによって実行されたとき、特定のタスクを実行する命令の集まりである。ソフトウェアアプリケーション又はプログラムは、スタンドアロンアプリケーション又はネットワークアプリケーションであることができる。スタンドアロンアプリケーションは、任意の上記計算デバイスに存在することができる。ネットワークアプリケーションは、任意の現代のクライアント／サーバアーキテクチャモデルに従ってネットワーク（例えば、ローカルエリアネットワーク、広域ネットワーク等）に接続されるアプリケーションサーバに記憶され、ネットワークを介してアクセスすることができる任意のアプリケーションである。この構成では、ネットワークアプリケーションプログラミングインターフェース（ＡＰＩ）は、外部マシンとは別個のアプリケーションサーバに存在する。外部インターフェースは通常、ネットワーク接続（例えば、ＨＴＴＰ、ＨＴＴＰＳ、ＲＳＳ等）を介してネットワークアプリケーションサーバと通信するウェブブラウザ（例えば、CHROME（商標）、SAFARI（商標）、INTERNET EXPLORER（商標）、FIREFOX（商標）等）である。

[0053] 以下の図及び図に関する説明は、デバイス及びデバイスを生成する方法の種々の実施態様の更なる詳細を提供する。チップ、センサ等をサポートしインターフェースするポンプ、ステージ、光学トレイン、カメラ、ネスを含め、本明細書に記載の構成要素を有するシステムは、例えば、ＰＣＴ出願である国際公開第２０１６／０９４５０７号及び国際公開第２０１８／１０２７４７号に記載されている。本明細書で論考されるチップは、例えば、微小流体チップであることができる。例示的な微小流体チップは、例えば、ＰＣＴ出願である国際公開第２０１４／０７０８７３号及び国際公開第２０１５／０６１４９７号に記載されている。ウェルプレート培養器は、例えば、ＰＣＴ出願である国際公開第２０１７／０５９２７３号及び国際公開第２０１８／１０２７８１号に記載されている。

[0054] 図１は、例示的な一実施態様による一例の機器システム１００を示す。図１に示すように、機器システム１００は、複数のポンプ１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、及び１２０ｃ（まとめて「ポンプ１２０」と呼ぶ）、複数のネスト１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、及び１３０ｄ（まとめて「ネスト１３０」と呼ぶ）、複数のチップ１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃ、及び１３２ｄ（まとめて「チップ１３２」と呼ぶ）、並びに複数のニードル１３６ａ、１３６ｂ、１３６ｃ、及び１３６ｄ（まとめて「ニードル１３６」と呼ぶ）を含む。図１に示すように、ポンプ１２０の各々は、ネスト１３０の１つに動作可能に結合される。例えば、ポンプ１２０ａはネスト１３０ａに動作可能に結合され、ポンプ１２０ｂはネスト１３０ｂに動作可能に結合される等々。ネスト１３０の各々は、図１に示すように、チップ１３２を含む。例えば、ネスト１３０ａはチップ１３２ａを含み、ネスト１３０ｂはチップ１３２ｂを含む等々。種々の実施態様では、ポンプ１２０の各々は、ニードル１３６の１つを作動させるように構成される。例えば、ポンプ１２０ａはニードル１３６ａを作動させるように構成され、ポンプ１２０ｂはニードル１３６ｂを作動させるように構成される等々。換言すれば。図１は、４組のポンプ１２０、ネスト１３０、チップ１３２、及びニードル１３６を含む機器システム１００を示し、各組は、ポンプユニットとして機能するように構成される。基本的に、図１に示す４つのポンプユニットは、同じ又は実質的に同様の機能を実行するように構成される。

[0055] 種々の実施態様では、ポンプ１２０、ネスト１３０、チップ１３２、及び／又はニードル１３６の各々は、各ポンプ、ネスト、チップ、及び／又はニードルからデータを取得するように構成された専用センサを含むことができる。センサは、異なる構成要素で異なり得る。種々の実施態様では、センサは、例えば、ポンプ状況、チップ消費、チップ残、ニードル位置等を監視するセンサを含むことができる。種々の実施形態では、データはリアルタイムで取得することができる。種々の実施形態では、データは、予め設定された時間間隔に従って周期的に取得することができる。

[0056] 図１は、機器システム１００が複数のレセプタクル１３８ａ、１３８ｂ、１３８ｃ、１３８ｄ、及び１３８ｅ（まとめて「レセプタクル１３８」と呼ぶ）を含むことも示す。種々の実施態様では、レセプタクル１３８は、例えば、流体、試薬、化学溶液、バッファー、及び任意の適した液体又は粉体を格納するように構成することができる。種々の実施態様では、レセプタクル１３８の各々は、各レセプタクルからデータを取得するように構成された専用センサを含むことができる。種々の実施態様では、センサは、流体レベルを監視して、レセプタクル内の流体残量を提供するセンサを含むことができる。種々の実施形態では、データはリアルタイムで取得することができる。種々の実施形態では、データは、予め設定された時間間隔に従って周期的に取得することができる。

[0057] 図１に示すように、４つのポンプユニットに動作可能に結合された５つのレセプタクル１３８がある。レセプタクルとポンプユニットとの間の不等な数は、機器システム１００が同数の構成要素を含まなくてもよく、レセプタクル１３８ａとポンプ１２０ａ、ネスト１３０ａ、チップ１３２ａ、及びニードル１３６ａを含むポンプユニット「ａ」との間等の個々の構成要素間の１対１の一致が、特定のハードウェアシステムでは必要ないことがあることを強調するために図に示されている。より少ない数のポンプユニットを有する理由には、限定ではなく例として、機器フットプリント考慮事項又は同じ若しくは略同様の機能を実行するより少数のユニットを有することに関連するコストカット方策があり得る。機器システム１００を、ワークフロー内の種々の動作を最適化するように設計された機器ワークフロープログラムと結合することができる場合、不等の数のポンプユニットを有することを補償することが可能であり得る。例えば図１に示すようにより少数のポンプユニットを有することの本質及びそれにも関わらずより多くのレセプタクルを収容するように十分に機能するように構成することができるシステムについて更に後述する。

[0058] 機器システム１００は、複数のチャンバ１４０ａ及び１４０ｂ（まとめて「チャンバ１４０」と呼ぶ）、複数のウェルプレート１４２ａ及び１４２ｂ（まとめて「ウェルプレート１４２」と呼ぶ）、及び複数の管１４６も含む。種々の実施態様では、チャンバ１４０ａ及び１４０ｂの各々は培養器を含むことができる。種々の実施態様では、チャンバ１４０ａ及び１４０ｂの各々は、各試料チャンバからデータを取得するように構成された専用試料チャンバセンサを含むことができる。種々の実施態様では、センサは、例えば、温度、湿度等を監視して、試料チャンバ内の環境状況を提供するセンサを含むことができる。種々の実施形態では、データはリアルタイムで取得することができる。種々の実施形態では、データは、予め設定された時間間隔に従って周期的に取得することができる。

[0059] 図１は、機器システム１００が、単軸方向、二方向、又は三方向に移動するように構成することができるステージ１５０を含むことも示す。種々の実施態様では、ステージ１５０は、その軸の回りを回転して、１軸、２軸、又は３軸に加えて回転運動を提供するように構成することができる。

[0060] 図１に示すように、機器システム１００は、レーザ１８０、プロジェクタ１８２、種々の対物レンズ１８６を有するカメラ１８４、及び複数のフィルタ１８８も含む。種々の実施態様では、レーザ１８０は可視、ＵＶ、赤外線の波長、又は機器システム１００での動作に適した任意の波長を有する。種々の実施態様では、プロジェクタ１８２は、レーザプロジェクタ、ＤＳＰプロジェクタ等であることができる。種々の実施態様では、カメラ１８４は、デジタル若しくはフィルムカメラ又は任意の適した画像捕捉システムであることができる。種々の実施態様では、対物レンズ１８６は、限定ではなく、４Ｘ、１０Ｘ、２０Ｘ、２５Ｘ、１００Ｘ等を含め、任意の適した倍率を含む。種々の実施態様では、複数のフィルタ１８８は、限定ではなく、ＯＥＰ、ＦＩＴＣ、ＣＹＳ、ＤＡＰＩを含め、任意の適したカラーフィルタを含む。これらはまとめて機器リソースと見なすことができる。

[0061] 説明し図１に示すように、種々の実施態様では、機器システム１００は、ポンプ１２０、ネスト１３０、ニードル１３６、レセプタクル１３８、ステージ１５０、レーザ１８０、プロジェクタ１８２、カメラ１８４、対物レンズ１８６、及びフィルタ１８８等の複数の機器リソースを含む。種々の実施態様では、機器システム１００は複数の試料チャンバ１４０を含み、試料チャンバ１４０は各培養器、ウェルプレート１４２、及び管１４６を含む。

[0062] 図１に示すように、機器システムｌ００は、機器システム１００内の他の構成要素に動作可能に結合された種々の物理的構成要素を含む。構成要素故障の場合、例えば、機器リソースが複数のインスタンス、例えばネスト１３０を有する機器リソース故障は、動作中、軽減することができる。例えば、ネスト１３０ｃが故障した場合、他のネスト１３０、すなわち、ネスト１３０ａ、ネスト１３０ｂ、又はネスト１３０ｄを故障したネスト１３０ｃの代わりに利用することができる。同様に、万が一、必要性が生じた場合、故障したポンプ又はニードルをポンプ１２０及びニードル１３６の別のポンプ又はニードルで置換することができる。換言すれば、複数のモジュール又はユニットを有する機器システム１００に内蔵された冗長性により、１つの構成要素が失敗した場合を容易に軽減又は修復することができる。図１に示す消耗品材料、例えばチップ１３２又はレセプタクル１３８内の流体若しくは試薬は、動作中、交換される場合、機器システム１００は、例えば、機器システム１００の試料チャンバ１４０内で培養されている細胞を保存するように機器システム１００で実行中の機器ワークフロープログラムを自動的に変更する内蔵冗長性を有する。種々の実施形態では、機器ワークフロープログラムは設定された順序又はタイミング間隔に従って機器システム１００によって実行すべき一連の機器動作である。

[0063] 図２は、例示的な一実施形態による、機器システムワークフロープログラムを動的に最適化する一例のシステム２００を示す。図２に示すように、システム２００は、複数の機器リソースセンサ２２０ａ、２２０ｂ、及び２２０ｃ（まとめて「リソースセンサ２２０」と呼ぶ）、複数の試料チャンバセンサ２４０ａ、２４０ｂ、及び２４０ｃ（まとめて「チャンバセンサ２４０」と呼ぶ）、計算デバイス２６０、並びに複数の外部デバイス２１０ａ、２１０ｂ、及び２１０ｃ（まとめて「外部デバイス２１０」と呼ぶ）を含む。計算デバイス２６０は、ワークフロービルダ２６２、実行エンジン２６４、解析エンジン２６６、仮想システムモデリングエンジン２６８、及び任意選択的な機械学習エンジン２６９、及び記憶装置２７０を含むソフトウェアアプリケーション又はプログラムを更に含む。

[0064] 種々の実施態様では、リソースセンサ２２０は、ポンプ１２０、ネスト１３０、ニードル１３６、レセプタクル１３８、ステージ１５０、レーザ１８０、プロジェクタ１８２、カメラ１８４、対物レンズ１８６、及びフィルタ１８８等の図１に関して上述し示した機器システム１００の複数の機器リソースと同様又は略同様の機器リソースを監視するように構成される。種々の実施態様では、チャンバセンサ２４０は、図１に関して上述し示した機器システム１００の複数の試料チャンバ１４０と同様又は略同様のチャンバを監視するように構成される。種々の実施形態では、データはリアルタイムで取得することができる。種々の実施形態では、データは、予め設定された時間間隔に従って周期的に取得することができる。

[0065] 種々の実施態様では、計算デバイス２６０は、パーソナルコンピュータ、ポータブルコンピュータ、メインフレームコンピュータ、サーバ、又はネットワークサーバ等を含む。種々の実施態様では、ワークフロービルダ２６２、実行エンジン２６４、解析エンジン２６６、仮想システムモデリングエンジン２６８、又は任意選択的な機械学習エンジン２６９は、計算デバイス２６０に存在するソフトウェアアプリケーション又はプログラム内で作成することができる。種々の実施態様では、ソフトウェアアプリケーション又はプログラムは、スタンドアロンアプリケーション又はネットワークアプリケーションであることができる。スタンドアロンアプリケーションは、任意の上記計算デバイスに存在することができる。ネットワークアプリケーションは、任意の現代のクライアント／サーバアーキテクチャモデルに従ってネットワーク（例えば、ローカルエリアネットワーク、広域ネットワーク等）に接続されるアプリケーションサーバ（ネットワークサーバ）に記憶され、ネットワークを介してアクセスすることができる任意のアプリケーションである。

[0066] 種々の実施態様では、ワークフロービルダ２６２は、図１に示し説明された機器システム１００等の機器システムの機器ワークフロープログラムをユーザが作成できるようにするよう構成される。種々の実施形態では、機器ワークフロープログラムは、設定された順序又はタイミング間隔に従って機器システム２００によって実行すべき一連の機器動作である。図９は、種々の実施形態による、ユーザが所望の機器ワークフロープログラムを行うために必要なパラメータ及び動作をユーザがワークフロービルダに投入できるようにする一例のグラフィックユーザインターフェース（ＧＵＩ）を示す。

[0067] 種々の実施態様では、実行エンジン２６４は、機器システム１００等の機器システムに最適化された機器ワークフロープログラムを処理するように構成される。種々の実施態様では、実行エンジン２６４は、１つ又は複数の機器リソース及びチャンバに動作指示を提供することによって機器動作（機器ワークフロープログラムによって詳述される）を実行するデバイスコントローラとして機能する。

[0068] 種々の実施態様では、解析エンジン２６６は、専用機器リソースセンサ２２０及び専用チャンバセンサ２４０から出力されたデータを監視するように構成される。種々の実施態様では、解析エンジン２６６は、専用機器リソースセンサ２２０及び専用チャンバセンサ２４０に通信可能に接続される。種々の実施態様では、解析エンジン２６６は、不一致状況がセンサ２２０及び／又は２４０から出力されるリアルタイムデータにおいて検出される場合、較正動作を開始して、仮想システムモデルを更新するように構成される。不一致状況の例には、限定ではなく、低又は空試薬レベル、試料チャンバの動作の機能の低下又は全損、機器システム構成要素の誤作動等があり得る。

[0069] 種々の実施態様では、仮想システムモデリングエンジン２６８は、機器システムの仮想システムモデルを利用して機器ワークフロープログラムを最適化し、最適化された機器ワークフロープログラムを生成するように構成される。種々の実施態様では、仮想システムモデルは、周期的に更新、リアルタイムで更新、又は不一致状況若しくはユーザ入力によってトリガーされる。種々の実施態様では、仮想システムモデルは、約１ｍｓ～約２４時間、約１０ｍｓ～約１２時間、約１００ｍｓ～約１時間、約１ｓ～約３０分間にわたる設定された１つ又は複数の時間間隔で更新される。

[0070] 種々の実施態様では、任意選択的な機械学習エンジン２６９は、更新された機器ワークフロープログラムを改良するように解析エンジン２６６をトレーニングするように構成することができる。種々の実施態様では、任意選択的な機械学習エンジン２６９は敵対的生成ネットワーク（ＧＡＮ）に基づいて、ワークフロープログラムのパターンを認識し、最適化又は更新された機器ワークフロープログラムを更に改良することができる。

[0071] 種々の実施態様では、リソース２２０及びチャンバ２４０は、例えば、限定ではなく、電話モデム接続、広域ネットワーク（ＷＡＮ）、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、赤外線データ接続、Bluetooth、ＮＦＣ接続、ＴＣＰ／ＩＰ等を含む有線又は無線ネットワークを介して計算デバイス２６０に通信可能に結合される。

[0072] 種々の実施態様では、リソース２２０及びチャンバ２４０は、スタンドアロン機器システムと呼ぶことができ筐体内に収容される。種々の実施態様では、スタンドアロン機器システムは、図１に記載の機器システム１００と同様である。種々の実施態様では、スタンドアロン機器システムは、例えば、限定ではなく、電話モデム接続、広域ネットワーク（ＷＡＮ）、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、赤外線データ接続、Bluetooth、ＮＦＣ接続、ＴＣＰ／ＩＰ等を含む有線又は無線ネットワーク接続２０２を介して計算デバイス２６０に通信可能に結合することができる。

[0073] 種々の実施態様では、リソース２２０、チャンバ２４０、及び計算デバイス２６０は、集積機器システムと呼ぶことができ筐体内に収容される。集積機器システムでは、リソース２２０及びチャンバ２４０は、有線接続を介して計算デバイス２６０に通信可能に結合される。種々の実施態様では、接続は、例えば、限定ではなく、電話モデム接続、広域ネットワーク（ＷＡＮ）、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、赤外線データ接続、Bluetooth、ＮＦＣ接続、ＴＣＰ／ＩＰ等に基づく無線接続であってもよい。種々の実施態様では、外部デバイス２１０ａ、２１０ｂ、又は２１０ｃの何れかは、ネットワーク２０４を介して計算デバイス２６０に通信可能に結合することができる。

[0074] 種々の実施態様では、外部デバイス２１０ａ、２１０ｂ、又は２１０ｃの何れかは、ネットワーク接続２０４を介して計算デバイス２６０に通信可能に結合することができ、ネットワーク接続２０４は、電話モデム接続、広域ネットワーク（ＷＡＮ）、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、赤外線データ接続、Bluetooth、ＮＦＣ接続、ＴＣＰ／ＩＰ等を含むことができる。

[0075] 図３は、例示的な一実施態様による機器ワークフロープログラム３００の一実施態様を示す。図３に示すように、ワークフロープログラム３００は、指定されたワークフロー３０２、実行エンジン３０４、ワークフロー更新３０６、更新トリガー３０７、特徴視覚化ステップ３０８、及びワークフロー実行３０９を含め、ワークフロープログラムの段階を含む。３０２において機器ワークフロープログラムが指定され作成されると、実行エンジン３０４は、ワークフロープログラムに含まれる動作を引き継ぎ、実行する。機器システムの現在状況に基づいて、ワークフローの計画を作成し、ワークフロープログラムの実行を開始する。実行は、機器モデルに維持される機器の現在状態に基づく。図３に示すように、ワークフローは周期的に又は更新トリガー３０７の１つによってトリガーされており、更新トリガー３０７は本明細書では「不一致状況」とも呼ばれる。種々の実施態様では、ユーザは、ワークフロープログラムの実行中、タイムラインと対話することができる。対話は、ワークフロープログラムと対話する視覚的手段を含むことができる。幾つかの場合、ユーザは、ワークフロープログラムを直接更新しないが、ワークフロープログラム内の個々の動作を停止し得る。図３に示すように、更新トリガー３０７は、例えば、限定ではなく、機器リソース又は試料チャンバのセンサから等のハードウェア構成要素からのアラーム、レセプタクル等の機器リソースからのセンサによって検出される低材料警告、ユーザの行為、周期的な画像解析の結果、又はワークフローステップ通知の終了を含むことができる。更新トリガー３０７の１つが発生した場合、ワークフロープログラムは更新される。図３に示すように、更新されたワークフロープログラムに基づいて、１組の将来の動作ステップを視覚化し実行することができる。

[0076] 図４は、本教示の実施形態を実施し得るコンピュータシステム４００を示すブロック図である。本教示の種々の実施形態では、コンピュータシステム４００は、バス４０２又は情報を通信する他の通信機構と、バス４０２と結合され、情報を処理するプロセッサ４０４とを含むことができる。種々の実施形態では、コンピュータシステム４００は、バス４０２に結合されて、プロセッサ４０４によって実行される命令を決定する、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）４０６又は他のダイナミック記憶装置であることができるメモリを含むこともできる。メモリは、プロセッサ４０４によって実行される命令の実行中、一時的な変数又は他の中間情報の記憶に使用することもできる。種々の実施形態では、コンピュータシステム４００は、バス４０２に結合され、プロセッサ４０４の静的情報及び命令を記憶する読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）４０８又は他のスタティック記憶装置を更に含むことができる。磁気ディスク又は光ディスク等の記憶装置４１０が提供され、情報及び命令を記憶するためにバス４０２に結合することができる。

[0077] 種々の実施形態では、コンピュータシステム４００は、バス４０２を介して、情報をコンピュータユーザに表示する、例えば、陰極線管（ＣＲＴ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、又は発光ダイオード（ＬＥＤ）ディスプレイ等のディスプレイ４１２に結合することができる。英数字キー及び他のキーを含む入力デバイス４１４をバス４０２に結合して、情報及びコマンド選択をプロセッサ４０４に伝えることができる。別のタイプのユーザ入力デバイスは、方向情報及びコマンド選択をプロセッサ４０４に伝え、ディスプレイ４１２上のカーソル移動を制御する、マウス、トラックボール、又はカーソル方向キー等のカーソル制御機構４１６である。入力デバイス４１４は通常、デバイスが平面における位置を指定できるようにする、第１の軸（すなわちｘ）及び第２の軸（すなわちｙ）である２つの軸において自由度２を有する。しかしながら、三次元（ｘ、ｙ、及びｚ）カーソル移動を可能にする入力デバイス４１４も本明細書に意図されることを理解されたい。

[0078] 本教示の特定の実施態様と一貫して、結果は、プロセッサ４０４がメモリ４０６に含まれる１つ又は複数の命令の１つ又は複数のシーケンスを実行することに応答して、コンピュータシステム４００によって提供することができる。そのような命令は、記憶装置４１０等の別のコンピュータ可読媒体又はコンピュータ可読記憶媒体からメモリ４０６に読み出すことができる。メモリ４０６に含まれる命令シーケンスの実行は、プロセッサ４０４に本明細書に記載のプロセスを実行させることができる。代替的には、ソフトウェア命令の代わりに又はソフトウェアと併せてハードワイヤード回路を使用して、本教示を実施することができる。したがって、本教示の実施は、ハードウェア回路とソフトウェアとのいかなる特定の組合せにも限定されない。

[0079] 「コンピュータ可読媒体」（例えば、データストア、データストレージ等）又は「コンピュータ可読記憶媒体」という用語は、本明細書で使用されるとき、実行に向けてプロセッサ４０４に命令を提供することに参加する任意の媒体を指す。そのような媒体は、限定ではなく、不揮発性媒体、揮発性媒体、及び伝送媒体を含め、多くの形態をとることができる。不揮発性媒体の例には、限定ではなく、記憶装置４１０等の光ディスク、固体状態ディスク、磁気ディスクがあり得る。揮発性媒体の例には、限定ではなく、メモリ４０６等のダイナミックメモリがあり得る。伝送媒体の例には、限定ではなく、バス４０２を構成するワイヤを含め、同軸ケーブル、銅線、及び光ファイバがあり得る。

[0080] 一般的な形態のコンピュータ可読媒体は、例えば、フロッピーディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ、又は任意の他の磁気媒体、ＣＤ－ＲＯＭ、任意の他の光学媒体、パンチカード、紙テープ、穴のパターンを有する任意の他の物理媒体、ＲＡＭ、ＰＲＯＭ及びＥＰＲＯＭ、フラッシュＥＰＲＯＭ、任意の他のメモリチップ若しくはカートリッジ、又はコンピュータが読み取ることができる任意の他の有形媒体を含む。

[0081] コンピュータ可読媒体に加えて、命令又はデータは、通信装置又はシステムに含まれる伝送媒体上の信号として提供されて、コンピュータシステム４００のプロセッサ４０４が実行する１つ又は複数の命令のシーケンスを提供することができる。例えば、通信装置は、命令及びデータを示す信号を有する送受信機を含み得る。命令及びデータは、本明細書の開示に概説される機能を１つ又は複数のプロセッサに実施させるように構成される。データ通信伝送接続の代表的な例には、限定ではなく、電話モデム接続、広域ネットワーク（ＷＡＮ）、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、赤外線データ接続、ＮＦＣ接続等があり得る。

[0082] フローチャート、図、及び添付の開示で本明細書に記載される方法論は、スタンドアロンデバイスとしてコンピュータシステム４００を使用して又はクラウド計算ネットワーク等の共有コンピュータ処理リソースの分散ネットワークで実施することができることを理解されたい。

[0083] 本明細書に記載の方法論は、用途に応じて種々の手段によって実施し得る。例えば、これらの方法論は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、又はそれらの任意の組合せで実施し得る。ハードウェア実施の場合、処理ユニットは、１つ又は複数の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、デジタル信号処理デバイス（ＤＳＰＤ）、プログラマブル論理デバイス（ＰＬＤ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、電子デバイス、本明細書に記載の機能を実行するように設計された他の電子ユニット、又はそれらの組合せ内で実施し得る。

[0084] 種々の実施形態では、本教示の方法は、ファームウェア及び／又はＣ、Ｃ＋＋、Python等の従来のプログラミング言語で書かれたソフトウェアプログラム及びアプリケーションとして実装し得る。ファームウェア及び／又はソフトウェアとして実装される場合、本明細書に記載の実施形態は、コンピュータに上記方法を実行させるプログラムが記憶される非一時的コンピュータ可読媒体で実施することができる。本明細書に記載の種々のエンジンが、図４のコンピュータシステム４００等のコンピュータシステムで提供することができ、それにより、プロセッサ４０４は、メモリ構成要素４０６／４００８／４１０及び入力デバイス４１４を介して提供されるユーザ入力の何れか１つ又は組合せによって提供される命令を受けて、これらのエンジンによって提供される解析及び決定を実行することを理解されたい。

[0085] 図５は、例示的な一実施態様による機器ワークフロープログラム動作５００の一実施態様を示す。動作５００は、開始５０２、リソース取得５０３、細胞培養５０４、実行５０５、停止５０６、及び完了５０７を含むワークフロープログラム動作の種々の段階を含む。５０２において動作を開始した後、５０３において、動作はリソースを取得する。リソースが利用可能な場合、５０４における細胞培養の動作が５０５において実行開始される。エラーが発生したとき又はユーザ要求時、５０６において動作は停止する。リソースが利用不可能である場合、リソースが利用可能なときに動作を再開することができる。

[0086] 図６は、例示的な一実施態様による機器ワークフロー階層６００の一実施態様を示す。階層６００は、親動作Ａ、Ｂ、及びＣと、リーフ動作１、２、３、及び４を含む。親動作Ａ、Ｂ、及びＣは管理タスクを実行し、一方、リーフ動作１、２、３、及び４は、ネストＮ１、ネストＮ２、及びネストＮ３等の機器リソースに対して行為を実行する。例えば、機器ワークフローが親動作Ａから開始される場合、リーフ動作１はネストＮ１、ネストＮ２、及びネストＮ３に対して実行される。ワークフローは、リーフ動作２、次に親動作Ｂ、次にリーフ動作３に続く。リーフ動作３の後、ネストＮ３は故障し、ワークフロープログラムはリーフ動作４に続き、リーフ動作４はネストＮ１及びネストＮ２で実行される。各親動作は、ネストＮ３が故障した場合、開始時に利用可能なリソースに応答することができるため、動的スケジューリングが可能である。

[0087] 図７は、例示的な一実施態様による、機器システムワークフローを動的に最適化する一例の方法７００のフローチャートである。方法７００は、ステップ７１０において、機器システム内に収容された機器リソース及び試料チャンバの１つ又は複数の動作指示を含む機器ワークフロープログラムを作成することを含む。方法７００は、ステップ７２０において、機器リソース及び試料チャンバを監視するセンサからデータを取得することも含む。種々の実施形態では、データはリアルタイムで取得することができる。種々の実施形態では、データは、予め設定された時間間隔に従って周期的に取得することができる。

[0088] 方法７００は、ステップ７３０において、取得されたデータにおいて不一致状況が検出されたことに応答して、機器システムの仮想システムモデルを更新することも含む。不一致状況の例には、限定ではなく、低又は空試薬レベル、試料チャンバの動作の機能の低下又は全損、機器システム構成要素の誤作動等があり得る。

[0089] 方法７００は、ステップ７４０において、更新された仮想システムモデルを利用して最適化された機器ワークフロープログラムを生成することを更に含む。方法７００は、ステップ７５０において、最適化された機器ワークフロープログラムに基づいて機器リソース及び試料チャンバに動作指示を提供することも含む。最適化された機器ワークフロープログラムは、１つ又は複数の試料チャンバにサービス提供するのに可能な限り効率的な（リソース時間及びリソースにおいて）機器リソースの利用に繋がる機器ワークフロープログラムである。

[0090] 図８は、種々の実施形態による、機器ワークフローを動的に最適化する一例のシステムの動作を示す図である。

[0091] ここに示すように、システム８００は、機器ハードウェア層（例えばBEACON（商標））８０６、機器プラットフォームソフトウェア層８０４、及び機器ワークフローフレームワーク層８０２を含む。ソフトウェア層８０４及びフレームワーク層８０２の機能はハードウェア層に非依存であることに留意されたい。したがって、図８は「BeaconＨＷ」を機器ハードウェア層として示すが、これは単に、機器ハードウェア層の一例であり、ソフトウェア層８０４及びフレームワーク層８０２の機能を適用することができる任意の他の機器ハードウェア層を考えることができる。

[0092] 機器ワークフローフレームワーク層８０２は、ユーザ８０８が、機器ハードウェア層８０６によって実行すべき機器ワークフロープログラムを作成できるようにするよう構成される。機器ワークフロープログラムは、所定のタスクの実行を１つ又は複数の機器リソース（機器ハードウェア層８０６に存在する）に指示するよう１つ又は複数のデバイスコントローラ（機器プラットフォームソフトウェア層８０４に存在する）に求める動作フレームワークによって実行することができる一連の動作である。一連の動作の各々のタイミングは、少なくとも１つの機器リソース／試料チャンバセンサ８１０（機器プラットフォームソフトウェア層８０４に通信可能に接続される）から受信されるフィードバック及び／又はエンドユーザ８０８から受信される任意の追加の入力に基づいて調整し得る（機器ワークフロープログラムを完了する時間を最適化するように）。更に、システム８００は、動作フレームワーク及び任意選択的に一連の動作内の動作からデータを受信して、受信データに基づいて機器ワークフロープログラムのステータスのモデルを維持するように構成されたワークフローモデリング構成要素（機器プラットフォームソフトウェア層８０４に存在する）を含むことができる。

[0093] 種々の実施形態では、機械学習エンジン（機器プラットフォームソフトウェア層８０４に存在する）は、動作フレームワークと協働して、動作の呼び出しのタイミングを改善し、それにより、ワークフロープログラムの完了時間を更に最適化するように構成することができる。種々の実施形態では、動作フレームワークは動作の呼び出しをリアルタイムで調整する。種々の実施形態では、機器リソースは、限定ではなく、ポンプ、入出力ニードル、培養器、試料チャンバのホルダ、ステージ、光学トレイン等を含むことができる。

[0094] 種々の実施形態では、システムは、ウェルプレートを保持するように構成された培養器を含むことができる。種々の実施形態では、各機器リソースは、機器リソースからデータを取得するように構成された機器リソースセンサを含むことができる。

[0095] 種々の実施形態では、試料チャンバホルダはネストであり、試料チャンバは微小流体デバイスである。種々の実施形態では、システムは複数の試料チャンバホルダで構成される。

[0096] 種々の実施形態では、試料チャンバセンサは、試料チャンバを撮像するように構成されたカメラを含む光学トレインを含む。種々の実施形態では、光学トレインはプロジェクタ及び／又はレーザで更に構成される。

[0097] 種々の実施形態では、システム８００は複数のレセプタクルで構成される。

[0098] 種々の実施形態では、システム８００は、処理前又は処理後の試料の保持に使用される試料容器の１つ又は複数のホルダ更に構成される。種々の実施形態では、試料容器ホルダは管又はウェルプレートを保持するように構成される。

[0099] 種々の実施形態では、機器リソースセンサから動作フレームワークによって受信されるデータは、機器リソースセンサから直接受信される。

[00100] 種々の実施形態では、少なくとも１つの機器リソースセンサから動作フレームワークによって受信されるデータは、対応する機器リソースに指示した動作から間接的に受信される。

[00101] 種々の実施形態では、動作フレームワークによって受信される追加のユーザ入力は、ワークフローモデリング構成要素から間接的に受信される。

[00102] 種々の実施形態では、１組の動作は、試料を試料チャンバに装填する動作、試料チャンバ内に配置された微小物体を検出する動作、試料チャンバ内で検出された微小物体を配置換えする動作、１つ又は複数の試薬を試料チャンバに供給する動作、試料チャンバ内で検出された微小物体をアッセイする動作、及び試料チャンバから微小物体を搬出する動作を含む。

[00103] 種々の実施形態では、ワークフローモデリング構成要素は、受信データに基づいてワークフロープログラムのステータスのリアルタイムモデルを維持する。

[00104] 種々の実施形態では、ワークフローモデリング構成要素によって維持されるワークフロープログラムのステータスのモデルは、グラフィカルユーザインターフェースに表示され、そこで、ワークフローモデリング構成要素は、ワークフロープログラムの実行中、特定のタスクを実行するようにユーザに指示するように更に構成される。

[00105] 種々の実施形態では、ワークフローモデリング構成要素は、ワークフロープログラムの実行中、追加のユーザ入力を要求するように更に構成され、追加のユーザ入力は動作フレームワークに伝えられる。

[00106] 種々の実施形態では、動作フレームワークによって受信されるデータは、一連の動作内の１つ又は複数の動作を完了することができないことを示すアラーム、１つ又は複数のレセプタクルで検出された低材料の警告、試料チャンバの画像の解析からの結果、又は一連の動作内の動作の完了を含む。

[00107] 種々の実施形態では、１つ又は複数の機器リソース、試料チャンバホルダ、及び１つ又は複数のレセプタクルは筐体内に収容される。

[00108] 種々の実施形態では、１つ又は複数の機器リソース、試料チャンバホルダ、１つ又は複数のレセプタクル、及び計算デバイスは筐体内に収容される。

[00109] 図９は、種々の実施形態による、機器ワークフローを構築するのにシステムオペレータが使用することができるグラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）の図である。本明細書で記載のように、ワークフロービルダ（右のパネルに示す）は、ユーザが動作を選択し、特定の用途に向けて動作を最適化できるようにすることができる。

[00110] 図１０は、種々の実施形態による動作中の機器ワークフローの進行を示すＧＵＩの図である。ここに示すように、ＧＵＩは進行中のワークフローを示し、ＧＵＩの左のパネルは、ワークフローステップ及び１組の動作のタイムラインを示す。

[00111] 図１１は、種々の実施形態による動作中の機器ワークフローの進行を示すＧＵＩの図である。ここに示すように、ＧＵＩはより短いワークフロー及び同時にアクティブな複数のネストを示す。

[00112] 図１２は、種々の実施形態による動作中の機器ワークフローの進行を示すＧＵＩの図である。ここに示すように、ＧＵＩは、更なる入力及び／又はアラートに注目するようにユーザがプロンプトされていることを示す。

[00113] 仮想システムモデルと関連して、種々の実施形態によれば、一般にワークフロービルダ２６２が、ＧＵＩ（例えば、図９に示す）を介して、機器プラットフォームのユーザ所望の機器ワークフロープログラムの作成を可能にした後、ＧＵＩは、ユーザ閲覧及び必要な対話のために作成された完全なワークフローを出力することができる。図示のワークフロー（例えば、後述する図１３Ａに提供されるようにタイムラインの形態）は、論理プロセス（すなわちワークフロー）と、ワークフローを実行することになる機器プラットフォームの構成要素との間の視覚的マッピングを提供することができる。自動化は高度機器プラットフォームの極めて重要な構成要素であるため、１つの主要な特徴は、ユーザがいつ全体システムと対話することが予期されるかの知識をユーザに提供することである。この知識は、タッチポイントと呼ばれる段階ゲートを通して伝達することができる。タッチポイントについてはより詳細に後述する。可能な限り効率的な自動化されたインタラクティブシステムを提供するために、システムのソフトウェア部分はタッチポイント数を最小化することができることに留意されたい。これは、例えば、タッチポイントを集約して、ユーザの行ったり来たりを最小化することによって行うことができる。更に、タッチポイントは、可能な場合、特に機器プラットフォームの構成要素が、そのような集約及び前進を可能にするような状態である場合、提案することができる。ここでも、これについては以下更に詳述する。タッチポイントがいかに機能するかを理解するために、これらのタッチポイントを生じさせるワークフロー及び関連するＧＵＩの特徴を理解すべきである。

[00114] 図１３Ａ及び図１３Ｂは、例えば、この場合、細胞株開発の全５日ワークフローを示すＧＵＩ１３００の２つのパネルを提供する。図１３Ａ及び図１３ＢはＧＵＩの２つの異なるパネル例を示すが、提供されるパネル例は、１つのＧＵＩ１３００であってもよく、１つのＧＵＩ１３００として以下考察する。種々の実施形態によれば、ＧＵＩ１３００は、図９を参照して上述したユーザ定義のワークフローの種々の主要構成要素を伝達するのに必要な種々の特徴を提供することができる。例えば、ＧＵＩ１３００は時間窓１３１０を含むことができる。時間窓１３１０は任意の考えられる時間フレームに分割することができる。例えば、表示される時間フレームは、５分からワークフローの完了に必要な時間量（例えば、８時間、１２時間、１６時間、２０時間、１日、２日、３日、４日、５日、１週間、２週間、又はそれ以上）までの任意の場所にあることができる。時間窓は構成可能であることができる。図１３Ａでは、その時間窓１３１０は日で分割され、５日プロトコル全体を表示する。現在時刻インジケータ１３１２は、時間窓１３１０の一部として提供することができ、現在時刻を示す。現在時刻インジケータ１３１２は、多くの形態で提供することができる。図１３Ａでは、インジケータ１３１２は、関連付けられた動作表示（ワークフロー、動作、システム及びネスト、これらについては全て後述する）の各々及びワークフロー内のその特定の時間フレームに関連付けられたタッチポイント（これもまた後述する）と交差する垂直バーで表される。

[00115] 種々の実施形態によれば、ＧＵＩ１３００は、ワークフロー全体期間（この場合、５日間）のワークフロー表示１３２０を更に含むことができる。

[00116] 種々の実施形態によれば、ＧＵＩ１３００は、時間窓にわたる通常作業状況下で行われることが設定された種々の動作を示す動作表示１３３０を示すこともできる。動作表示１３３０は、完了した動作（図示せず）、進行中の動作１３３２、及び将来の動作１３３４を含め、ワークフローの進行に応じて種々の動作を表示することができる。完了した動作、進行中の動作、及び将来の動作を区別する種々の方法がある。図１３Ａでは、これらの違いは、動作の上にわたる関連付けられたカラーバーによって示される。例えば、完了した動作は青いバーで表すことができ、進行中の動作は緑のバーで表すことができ、将来の動作は白いバーで表すことができる。ここでも、区別は、進行中の動作及び将来の動作からの完了を伝えるのに必要な任意の形態をとることができる。図１３Ａの表現は単に区別形態の一例である。

[00117] 種々の実施形態によれば、ＧＵＩ１３００は、時間窓にわたる、正常作業状況下で行われるように設計された種々のシステム動作１３４２も示すシステム表示１３４０を含むこともできる。システム表示１３４０の動作１３４２は、動作表示１３３０に示される動作と異なることができる。種々の実施形態によれば、システム動作１３４２は、関連付けられたタスクが実行されるまで全体システムをロックダウンする動作を含むことができる。動作１３４２は、例えば、フルクリーンステップ、診断等を含むことができる。動作表示と同様に、システム表示１３４０は、完了した動作、進行中の動作、及び将来の動作を含め、ワークフローの進行に応じて種々の動作を表示することができる。完了した動作、進行中の動作、及び将来の動作を区別する種々の方法がある。図１３Ａでは、これらの違いは、動作の上にわたる関連付けられたカラーバーによって示される。例えば、完了した動作は青いバーで表すことができ、進行中の動作は緑のバーで表すことができ、将来の動作は白いバーで表すことができる。ここでも、区別は、進行中の動作及び将来の動作からの完了を伝えるのに必要な任意の形態をとることができる。

[00118] 種々の実施形態によれば、ＧＵＩ１３００は１つ複数のネスト動作表示１３５０を含むこともできる。提供される表示１３５０の数は、システムで利用中のネスト数に依存する。図１３Ａでは、４つのネスト動作表示１３５０がある。動作表示１３３０及びシステム表示１３４０と同様に、表示１３５０は、使用中のネストの１つ又は複数に固有のネスト動作１３５２を示すことができる。ここでも、動作表示と同様に、ネスト動作表示１３５０は、完了した動作、進行中の動作、及び将来の動作を含め、ワークフローの進行に応じて種々の動作を表示することができる。完了した動作、進行中の動作、及び将来の動作を区別する種々の方法がある。図１３Ａでは、これらの違いは、動作の上にわたる関連付けられたカラーバーによって示される。例えば、完了した動作は青いバーで表すことができ、進行中の動作は緑のバーで表すことができ、将来の動作は白いバーで表すことができる。ここでも、区別は、進行中の動作及び将来の動作からの完了を伝えるのに必要な任意の形態をとることができる。

[00119] 種々の実施形態によれば、ＧＵＩ１３００は１つ又は複数のタッチポイント画像（又は「タッチポイント」）１３６０を含むこともできる。タッチポイント画像は、シンボル、グラフィックデザイン等の形態をとることができる。タッチポイント１３６０は、図１３に示すように、ワークフロータイムラインに沿って水平に提供することができる。上述したように、自動化は高度機器プラットフォームの極めて重要な構成要素であるため、１つの主要な特徴は、例えばタッチポイント１３６０を通して、ユーザがいつ全体システムと対話することが予期されるかの知識をユーザに提供することである。可能な限り効率的な自動化されたインタラクティブシステムを提供するために、システムのソフトウェア部分はタッチポイント数を最小化することができる。これは、例えば、タッチポイントを集約して、ユーザの行ったり来たりを最小化することによって行うことができる。更に、タッチポイントは、可能な場合、特に機器プラットフォームの構成要素が、そのような集約及び前進を可能にするような状態である場合、提案することができる。タッチポイントを集約し、且つ／又はタイムラインにおけるタッチポイントの位置を前進させることにより、タッチポイント間のギャップを最大化又は他の方法で調整して、夜間中（例えば、午後６時から午前８時まで）等の望ましくない時間中のタッチポイントを回避することができる。

[00120] 図１３Ｂを参照すると、各タッチポイント１３６０について、１つ又は複数の関連付けられた要件１３６１をステータスウィンドウ１３６２に提供することができる。ステータスウィンドウ１３６２は、例えば、要件タブ１３６３、ログ出力タブ１３６４、及びタッチポイントタブ１３６５を含む種々のタブを含むことができる。要件１３６１は、必須要件１３６６及び任意要件１３６７のフィールドを含むことができる。

[00121] 要件１３６１に関して、任意の考えられるインジケータを使用して、必須要件１３６６と任意要件１３６７とを区別することができる。図１３Ｂでは、例えば、「^＊」が必須要件を示すのに使用することができ、「－」が任意要件を示すのに使用することができる。図１３Ｂでは、列記された要件は、「ＷＰＩがウェルプレートを含まないことを保証することを述べる。ＷＰＩは、「スタンバイ」に設定されることになる（ＷＰＩはウェルプレート培養器（Well Plate Incubator）である）。ステータスウィンドウ１３６２は、要件が満たされるとユーザがクリックすることができるボタン１３６８も含む。図１３Ｂでは、ボタン１３６８は、横向き三角形（すなわち、「再生」ボタン）の形態であるが、任意の考えられるボタン設計を考慮することができる。

[00122] 図１４Ａ～図１４Ｇは、種々の実施形態による例としてのＧＵＩ１４００を示す。図１３Ａ及び図１３Ｂに提供するＧＵＩ１３００と同様に、図１４Ａ～図１４Ｇは、この場合、細胞株開発の全５日ワークフローを示すＧＵＩ１４００の２つのパネルを提供する。図１４Ａ～図１４Ｇは、２つの異なるＧＵＩ表示パネル例を示すが、提供される表示パネル例は、１つのＧＵＩ１４００であってもよく、１つのＧＵＩ１４００として以下考察する。

[00123] 種々の実施形態によれば、ＧＵＩ１４００は、ＧＵＩ１３００と同様に、図９を参照して上述したユーザ定義のワークフローの種々の主要構成要素を伝達するのに必要な種々の特徴を提供することができる。例えば、ＧＵＩ１４００は時間窓１４１０を含むことができる。時間窓１４１０は任意の考えられる時間フレームに分割することができる。例えば、表示される時間フレームは、５分から５日までの任意の場所にあることができる。図１４Ａでは、その時間窓１４１０は日で分割され、５日プロトコル全体を表示する。現在時刻インジケータ１４１２は、時間窓１４１０の一部として提供することができ、現在時刻を示す。現在時刻インジケータ１４１２は、多くの形態で提供することができる。図１４Ａでは、インジケータ１４１２は、関連付けられた動作表示（ワークフロー、動作、システム、及びネスト、これらについては全て後述する）の各々及びワークフロー内のその特定の時間フレームに関連付けられたタッチポイント（これもまた後述する）と交差する垂直バーで表される。

[00124] 種々の実施形態によれば、ＧＵＩ１４００は、ワークフロー全体期間（この場合、５日間）のワークフロー表示１４２０を更に含むことができる。

[00125] 種々の実施形態によれば、ＧＵＩ１４００は、時間窓にわたる通常作業状況下で行われることが設定された種々の動作を示す動作表示１４３０を示すこともできる。動作表示１４３０は、完了した動作（図示せず）、進行中の動作１４３２、及び将来の動作１４３４を含め、ワークフローの進行に応じて種々の動作を表示することができる。完了した動作、進行中の動作、及び将来の動作を区別する種々の方法がある。図１４では、これらの違いは、動作の上にわたる関連付けられたカラーバーによって示される。例えば、完了した動作は青いバーで表すことができ、進行中の動作は緑のバーで表すことができ、将来の動作は白いバーで表すことができる。ここでも、区別は、進行中の動作及び将来の動作からの完了を伝えるのに必要な任意の形態をとることができる。図１４の表現は単に区別形態の一例である。

[00126] 種々の実施形態によれば、ＧＵＩ１４００は、時間窓にわたる、正常作業状況下で行われるように設計された種々のシステム動作１４４２も示すシステム表示１４４０を含むこともできる。システム表示１４４０の動作１４４２は、動作表示１４３０に示される動作と異なることができる。種々の実施形態によれば、システム動作１４４２は、関連付けられたタスクが実行されるまで全体システムをロックダウンする動作を含むことができる。［ＤＡＲＳＨＡＮ：動作１４４２は、例えば、フルクリーンステップ、システム診断等を含むことができる。動作表示と同様に、システム表示１４４０は、完了した動作、進行中の動作、及び将来の動作を含め、ワークフローの進行に応じて種々の動作を表示することができる。完了した動作、進行中の動作、及び将来の動作を区別する種々の方法がある。図１４Ａでは、これらの違いは、動作の上にわたる関連付けられたカラーバーによって示される。例えば、完了した動作は青いバーで表すことができ、進行中の動作は緑のバーで表すことができ、将来の動作は白いバーで表すことができる。ここでも、区別は、進行中の動作及び将来の動作からの完了を伝えるのに必要な任意の形態をとることができる。

[00127] 種々の実施形態によれば、ＧＵＩ１４００は１つ複数のネスト動作表示１４５０を含むこともできる。提供される表示１４５０の数は、システムで利用中のネスト数に依存する。図１４Ａでは、４つのネスト動作表示１４５０がある。動作表示１４３０及びシステム表示１４４０と同様に、表示１４５０は、使用中のネストの１つ又は複数に固有のネスト動作１４５２を示すことができる。動作表示と同様に、ネスト動作表示１４５０は、完了した動作、進行中の動作、及び将来の動作を含め、ワークフローの進行に応じて種々の動作を表示することができる。完了した動作、進行中の動作、及び将来の動作を区別する種々の方法がある。図１４Ａでは、これらの違いは、動作の上にわたる関連付けられたカラーバーによって示される。例えば、完了した動作は青いバーで表すことができ、進行中の動作は緑のバーで表すことができ、将来の動作は白いバーで表すことができる。ここでも、区別は、進行中の動作及び将来の動作からの完了を伝えるのに必要な任意の形態をとることができる。

[00128] 種々の実施形態によれば、ＧＵＩ１４００は１つ又は複数のタッチポイント１４６０を含むこともできる。タッチポイント１４６０は、図１４に示すように、ワークフロータイムラインに沿って水平に提供することができる。上述したように、自動化は高度機器プラットフォームの極めて重要な構成要素であるため、１つの主要な特徴は、例えばタッチポイント１４６０を通して、ユーザがいつ全体システムと対話することが予期されるかの知識をユーザに提供することである。可能な限り効率的な自動化されたインタラクティブシステムを提供するために、システムのソフトウェア部分はタッチポイント数を最小化することができる。これは、例えば、タッチポイントを集約して、ユーザの行ったり来たりを最小化することによって行うことができる。更に、タッチポイントは、可能な場合、特に機器プラットフォームの構成要素が、そのような集約及び前進を可能にするような状態である場合、提案することができる。

[00129] 図１４Ｂを参照すると、各タッチポイント１４６０について、１つ又は複数の関連付けられた要件１４６１をステータスウィンドウ１４６２に提供することができる。ステータスウィンドウ１４６２は、例えば、要件タブ１４６３、ログ出力タブ１４６４、及びタッチポイントタブ１４６５を含む種々のタブを含むことができる。要件１４６１は、必須要件１４６６及び任意要件１４６７のフィールドを含むことができる。

[00130] 要件１４６１に関して、任意の考えられるインジケータを使用して、必須要件１４６６と任意要件１４６７とを区別することができる。図１４Ｂでは、例えば、「^＊」が、関連付けられた要件の近傍（例えば隣）に配置されて、必須要件を示すのに使用することができ、「－」が、関連付けられた要件の近傍（例えば隣）に配置されて、任意要件を示すのに使用することができる。図１４Ｂでは、例えば、２つの必須要件１４６６が提供され、２つの任意要件１４６７が提供される。例えば、要件タブ１４６３野下に列記される最初の必須要件１４６６は、ユーザが「以下のチップ：ネスト１内のフラッシュチップをロードする」ことを要求する。例えば、要件タブ１４６３の下に列記された最初の任意要件１４６７は、「以下のウェルプレート：ＷＰＩ１内のウェルプレート、・・・、ＷＰＩ２内のウェルプレートを装填する」選択肢をユーザに与える。ステータスウィンドウ１４６２は、要件が満たされるとユーザがクリックすることができるボタン１４６８も含む。図１４Ｂでは、ボタン１４６８は、横向き三角形（すなわち、「再生」ボタン）の形態であるが、任意の考えられるボタン設計を考慮することができる。

[00131] これより図１４Ｃを参照して、図１４Ｂに示すものと同じＧＵＩ１４００の表示パネルを示す。しかしながら、顕著な違いは、図１４Ｃが、ログ出力タブ１４６４が選択された状態のステータスウィンドウ１４６２を示すことである。したがって、図１４Ｂに提供したように必須要件及び／又は任意要件を列記する代わりに、例えば、材料リクエスト、動作状態の変更等を含むことができる記された全てのシステム動作の時間ベースログ。なお、ログ出力タブ１４６４が選択されている状態では、ボタン１４６８は表示から削除することができる。これは、ログ出力タブ１４６４内にある間、要件が読まれておらず、要件が満たされるとクリックするためのボタンを必要とする関連する行為が必要とされないため、行うことができる。ログに関して、動作の内部詳細は多くの場合、成功確率又は成功確率のユーザ理解にとって極めて重要である。したがって、ログは、動作の開始、停止、及び完了イベント等の他のイベントに加えてそのような詳細を捕捉する。

[00132] 種々の実施形態によれば、ログタブはロック及びサーチ機能を有することができる。ロック機能は、新しいイベントによってビューが強制的にスクロールされないようにすることができる。サーチ機能は、ユーザが既知の文字列をサーチできるようにする。これらの特徴及び機能は組み合わせて、長いワークフロー中に何が生じているかの判断に非常に有用である。

[00133] これより図１４Ｄを参照して、図１４Ｂに示すものと同じＧＵＩ１４００の表示パネルを示す。しかしながら、顕著な違いは、図１４Ｄが、タッチポイントタブ１４６５が選択された状態のステータスウィンドウ１４６２を示すことである。したがって、図１４Ｂに提供したように必須要件及び／又は任意要件を列記する代わりに、全ての必須要件及び／又は任意要件のリストが列記である。リストは、任意の数の方法で編成することができる。図１４Ｄでは、要件は時系列で列記される。列記される要件の数又は範囲は、必要又は所望に応じて変更することができる。図１４Ｄでは、ワークフロー全体の全ての要件が列記されている。なおここでも、タッチポイントタブ１４６４が選択された状態では、ボタン１４６８は表示から削除することができる。これは、タッチポイントタブ１４６４内にある間、要件が読まれておらず、要件が満たされるとクリックするためのボタンを必要とする関連する行為が必要とされないため、行うことができる。

[00134] 種々の実施形態によれば、上述したように、ＧＵＩは時間窓（例えば、図１３Ａの時間窓１３１０及び図１４Ａの時間窓１４１０）を含むことができる。時間窓は構成可能であることができる。時間窓は任意の考えられる時間フレームに分割することができる。例えば、表示される時間フレームは、５分から５日までの任意の場所にあることができる。図１３Ａ及び図１４Ａの両方では、時間窓は日で分けられ、全５日プロトコルを表示する。

[00135] 種々の実施形態によれば、ＧＵＩは、そのワークフロー内の時間セグメント内の全てのワークフローを閲覧できるようにするズーム特徴を含むことができる。上述したように、ズーム特徴は、５分間隔という短い間隔まで下げたワークフロー閲覧を提供することができる。ズーム特徴は、例えば、表示されたワークフロータイムラインが例えば、全５日ではズームアウトする場合には容易に見られないより多くの動作の詳細を表示する能力をユーザに提供することを含め、多くの利点を提供する。

[00136] 例えば、図１４Ｅは、図１４Ａの５日表示に相対するズームインした（約）８時間表示を提供する。２つのパネルを比較して、５月７日時間フレームで発生する動作（第１の動作１４７０）の多くが、図１４Ａのズームアウトした５日窓では、それらの動作が互いに重なって見えるようにそれらの動作が時系列的に密に結びついていることに基づいて容易には閲覧できず、わかりにくいことが理解されるはずである。同様に、関連する５月７日のタッチポイントである第１のタッチポイント１４７２も同様に互いに重なっている。比較により、図１４Ｅの約８時間窓にズームインした場合、それらの同じ第１の動作１４７０はより容易に閲覧可能であり、且つわかりやすく、関連付けられた第１のタッチポイント１４７２は、図１４Ａに示すように互いに重なるよりも互いからより容易に区別可能である。

[00137] 更に、図１４Ｆは、図１４Ａの５日表示に相対するズームインした（約）９０分表示及び図１４Ｅの約８時間表示を提供する。図１４Ｅの１組の第２の動作１４７４及び関連付けられた第２のタッチポイント１４７６を図１４Ｆの更にズームインした表示と比較した場合、ここでも、第２の動作１４７４及び関連付けられた第２のタッチポイント１４７６及び、図１４Ｆにおいてより容易に閲覧可能であり、わかりやすいことは明らかなはずである。

[00138] 更に、図１４Ｇは、図１４Ａの５日表示に相対するズームインした（約）１０分表示及び図１４Ｆの約９０分表示を提供する。図１４Ｆのタイムラインと図１４Ｇのタイムラインとを比較した場合、ここでも、動作及びタッチポイントが図１４Ｆにおいてより容易に閲覧可能であり、わかりやすいことは明らかなはずである。

[00139] 種々の実施形態によれば、種々のＧＵＩに表示されるタッチポイントは、システム特徴及びシステム全体の性能態様によって影響を受ける（すなわち、変更、移動、結合、又は削除される）ことができる。例えば、可能な場合、タッチポイントを集約し、前進させることにより、システムへのその動的影響を、タッチポイント最小化（必要なユーザ監督を最小化するため）という全体的な目標と組み合わせることで、ワークフローを必要に応じて動的且つ容易に操作することができる。種々のワークフローファクタは、の操作に寄与することができる。ワークフローファクタの例には、システムに供給される試薬のレベル、システムに供給される脱イオン水のレベル、システムに供給される漂白剤のレベル、システムネストで使用されるチップのタイプ及び数、ワークフローで使用されるネストの数、及びウェルプレート培養器におけるウェルプレートの存在／不在（ワークフローにおける時点に応じて存在及び不在が両方とも望ましいことがある）がある。上記提供されたファクタのタイプ及び要件のタイプは単なる例示であることに留意されたい。ありとあらゆるワークフロー動作、関連付けられた要件、及び関連付けられたタッチポイントの相互関連は、任意の要件タイプ又は材料要件に適用可能である。

[00140] 実験と比較したこれらのファクタのステータス（例えば、レベル、数、タイプ、存在、不在等）に応じて、これらのファクタは、システムの効率最大化、ワークフロー進行の保証、及びワークフローのユーザ監督の最小化のため、タッチポイントの再計算に繋がることができる。この再計算はリアルタイムで行うことができ、ワークフローステータスの動的表示に繋がり、システムにおける１つの発生が潜在的に、ワークフローをリアルタイムで改変するとともに、ユーザがシステムと対話しなければならないとき及び頻度も変える。タッチポイントは、を含む種々の理由で再計算することができる。例えば、タッチポイントは、ワークフローが最初に開始されたとき、再計算することができる。タッチポイントは、プロンプトが満たされるとタッチポイントが再計算されることになり、一般にタイムラインにおいてタッチポイントを移動させることになる、アクティブプロンプトがワークフローをブロックするとき、再計算することができる。タッチポイントは、プロンプトが満たされるとタッチポイントが再計算されることになり、一般にタイムラインにおいてタッチポイントを移動させることになる、ワークフローがエラーに直面し、ユーザが仲裁するのを待つとき、再計算することができる。タッチポイントは、ユーザが任意の動作を停止し再開したとき、再計算することができ、そのような行為は再開時に再計算を促す。タッチポイントは、周期的動作に対して再計算することができ、特定の時間窓にわたり動作を繰り返す（例えば、５分窓内で２回～２０回、行為を実行する）必要があり得る。この場合、各周期的動作は再計算を促すことができる。タッチポイントは、再計算に繋がる、動作のリアルタイムでの追加又は削除を必要とし得る何かがシステムで発生したとき、再計算することができる。

[00141] 種々の実施形態によれば、実験ワークフロー状況を動的に表示するグラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）が提供される。ＧＵＩは、実験ワークフローの実行に必要な時間以下の時間範囲を提供する構成可能時間窓を含むことができる。ＧＵＩは、時間窓内の実験ワークフローの全体ステータスを提供するワークフロー表示と、時間窓内のワークフロー動作を提供する動作表示と、時間窓内の現在時刻の視覚的表現を提供する現在時刻インジケータとを更に含むことができる。ＧＵＩは、現在時刻インジケータに関連付けられた要件と、要件に関連付けられたタッチポイント画像とを更に含むことができ、要件は、時間窓内のシステム動作に影響する１つ又は複数のワークフローファクタに応答してワークフロー中にリアルタイムで操作され、タッチポイント画像は、要件の操作に応答して自動的に位置替えされる。

[00142] 種々の実施形態によれば、要件の操作は、要件の削除、１つ又は複数の追加の要件の追加、要件の時間窓内での前進、時間窓内での要件の後退、要件のリフレーミング、又はそれらの組合せを含むことができる。要件のリフレーミングは、要件の内容変更又は要件のラベルの変更を含むことができる。要件には、必須要件又は任意要件のラベルを割り当てることができ、ラベルは、システム動作に影響する１つ又は複数のワークフローファクタに応答して変更することができる。

[00143] 種々の実施形態によれば、ＧＵＩは、時間窓内のシステム動作を提供するシステム表示を更に含むことができる。

[00144] 種々の実施形態によれば、ＧＵＩは、時間窓内のネスト動作を提供するネスト動作表示を更に含むことができる。ネスト動作表示は１～４の個々のネスト表示を提供することができ、個々の各ネスト表示に固有のネスト表示を表示することができる。

[00145] 種々の実施形態によれば、ＧＵＩは、要件タブ、ログ出力タブ、タッチポイントタブ、及びそれらの組合せからなる群から選択される複数の選択可能なタブを提供するステータスウィンドウを更に含むことができる。要件タブは、現在時刻インジケータに関連付けられた要件についての情報と共に１つ又は複数のテキストフレームのリストを表示することができる。更に、情報は、時間窓内のシステム動作に影響する１つ又は複数のワークフローファクタに応答した、関連付けられた要件の操作応答して、リアルタイムで操作することができる。更に、各テキストフレームは１つの要件と関連付けることができる。

[00146] 種々の実施形態によれば、１つ又は複数のテキストフレームのリストは、２つ以上のテキストフレームを含むことができる。１つ又は複数のテキストフレームのリストは、３つ以上のテキストフレームを含むことができる。

[00147] 種々の実施形態では、時間窓は、約５分と約５日との間で構成することができる。時間窓は、ＧＵＩ上の選択可能なズーム特徴を使用して構成することができる。

[00148] 種々の実施形態では、ワークフロー表示、動作表示、及びタッチポイント画像は、時間窓の変更に応答してＧＵＩ上で自動的に位置替えすることができる。

[00149] 種々の実施形態では、ワークフロー表示、動作表示、システム表示、及びタッチポイント画像は、時間窓の変更に応答してＧＵＩ上で自動的に位置替えすることができる。

[00150] 種々の実施形態では、ワークフロー表示、動作表示、システム表示、ネスト動作表示、及びタッチポイント画像は、時間窓の変更に応答してＧＵＩ上で自動的に位置替えすることができる。

[00151] 種々の実施形態では、１つ又は複数のファクタは、試薬レベル、脱イオン水レベル、漂白レベル、ワークフローで使用されるチップのタイプ、ワークフローで使用されるチップ数、ワークフローで使用されるネスト数、ウェルプレート培養器内のウェルプレートの存在、ウェルプレート培養器内のウェルプレートの不在、及びそれらの任意の組合せからなる群から選択することができる。

[00152] 種々の実施形態では、のＧＵＩは、現在時刻インジケータに関連付けられた複数の要件と、複数の要件の各々に関連付けられたタッチポイント画像とを更に含むことができる。

[00153] 種々の実施形態では、ワークフロー動作は、完了した動作、進行中の動作、又は将来の動作として分類することができる。ワークフロー動作は、ワークフロー動作の各カテゴリが他のカテゴリから視覚的に区別されるように表示することができる。各カテゴリには、動作の各カテゴリが他のカテゴリから視覚的に区別されるような特定の色を提供することができる。

[00154] 本教示について種々の実施形態に関連して説明したが、本教示がそのような実施形態に限定されないことが意図される。逆に、本教示は、当業者によって理解されるように、種々の代替、変更、及び均等物を包含する。

[00155] 更に、種々の実施形態を説明するに当たり、本明細書は方法及び／又はプロセスを特定シーケンスのステップとして提示したことがある。しかしながら、方法又はプロセスが本明細書に記載のステップの特定の順序に頼らないものである限り、方法又はプロセスは記載されたステップの特定のシーケンスに限定されるべきではない。当業者なら理解するように、他のシーケンスのステップも可能であり得る。したがって、本明細書に記載されたステップの特定の順序は、特許請求の範囲への限定として解釈されるべきではない。加えて、方法及び／又はプロセスに関する請求項は、書かれた順序でのステップの実行に限定されるべきではなく、シーケンスが可変であり、それでもなお種々の実施形態の趣旨及び範囲内に留まることを当業者なら容易に理解することができる。

[00156] 本明細書に記載の実施形態は、ハンドヘルドデバイス、マイクロプロセッサシステム、マイクロプロセッサベース又はプログラマブル消費者電子機器、ミニコンピュータ、メインフレームコンピュータ等を含む他のコンピュータシステム構成を用いて実施することもできる。実施形態は、タスクが、ネットワークを通してリンクされたリモート処理デバイスによって実行される分散計算環境で実施することも可能である。

[00157] 本明細書に記載の実施形態が、コンピュータシステムに記憶されたデータに関わる種々のコンピュータ実施演算を利用することができることも理解されたい。これらの動作は、物理数量の物理的操作を必要とするものである。必ずしもそうとは限らないが普通、これらの数量は、記憶、転送、結合、比較、及び他の方法での操作が可能な電気信号又は磁気信号の形態をとる。更に、実行される操作は多くの場合、生成、識別、決定、又は比較等の用語で呼ばれる。

[00158] 本明細書に記載の実施形態の一部をなす動作の何れも、有用な機械動作である。本発明は、これらの動作を実行するデバイス又は装置にも関する。本明細書に記載のシステム及び方法は、上述した搬送波ネットワーク等の必要とされる目的に向けて特に構築されてもよく、又はコンピュータに記憶されたコンピュータプログラムによって選択的にアクティブ化若しくは構成される汎用コンピュータであってもよい。特に、種々の汎用機械は、本明細書の教示に従って書かれたコンピュータプログラムと併用してもよく、又は必要とされる動作を実行するより特殊化された装置を構築することがより好都合なこともある。

[00159] 本明細書に記載の実施形態は、コンピュータ可読媒体上のコンピュータ可読コードとして実施することもできる。コンピュータ可読媒体は、データを記憶することができる任意のデータ記憶デバイスであり、データはその後、コンピュータシステムによって読み取ることができる。コンピュータ可読媒体の例には、ハードドライブ、ネットワーク接続ストレージ（ＮＡＳ）、読み取り専用メモリ、ランダムアクセスメモリ、ＣＤ－ＲＯＭ、ＣＤ－Ｒ、ＣＤＲＷ、磁気テープ、及び他の光学及び非光学データ記憶装置がある。コンピュータ可読媒体は、コンピュータ可読コードが分散して記憶され実行されるように、ネットワーク結合コンピュータシステムにわたり分散してもよい。

[00160] 本発明の少数の実施形態について本明細書に詳述したが、当業者ならば、本発明の趣旨又は範囲から逸脱せずに、本発明が多くの他の具体的な形態で実施し得ることを理解されたい。したがって、本例及び本実施形態は、以下提示する実施形態の部分的列記を含め、限定ではなく例示として見なされるべきであり、本発明は、そこに提供される詳細に限定されるべきではなく、添付の特許請求の範囲内での変更及び実施が可能である。

[00161] 本明細書は多くの具体的な実施詳細を含むが、これらは、いかなる発明の範囲又は何を特許権請求し得るかの範囲への限定として解釈されるべきではなく、むしろ、特定の発明の特定の実施態様に固有の特徴の説明として解釈されるべきである。別個の実施態様の状況で本明細書に記載される特定の特徴は、１つの地黄で組み合わせて実施することもできる。逆に、１つの実施態様の状況で記載された種々の特徴は、複数の実施態様で別個に又は任意の適した部分組合せで実施することもできる。更に、特徴は、特定の組合せで機能するものとして上述され得、更にはそのように最初に特許請求の範囲に記載され得るが、特許請求の範囲に記載の組合せからの１つ又は複数の特徴は、幾つかの場合、その組合せから削除することもでき、特許請求の範囲に記載の組合せは、部分組合せ又は部分組合せの変形に関することもできる。

[00162] 同様に、動作が特定の順序で図面に示されるが、これは、望ましい結果を達成するために、そのような動作が、示される特定の順序又は順次順序で実行されること又は示される全ての動作が実行されることを必要とするものとして理解されるべきではない。特定の状況では、マルチタスク処理及び並列処理が有利であり得る。更に、上記実施態様での種々のシステム構成要素の分離は、全ての実施態様でそのような分離を必要とするものとして理解されるべきではなく、記載のプログラム構成要素及びシステムが一般に１つのソフトウェア製品に一緒に統合されてもよく、又は複数のソフトウェア製品にパッケージされてもよいことを理解されたい。

[00163] 「又は」への言及は、「又は」を使用して記述された任意の用語が、記載された用語の１つ、２つ以上、及び全ての何れかを示し得るように包括的として解釈し得る。「第１の」、「第２の」、「第３の」等というラベルは、必ずしも順序を示すことを意図せず、一般に、単に同様又は類似の項目又は要素を区別するために使用される。

[00164] 本開示に記載された実施態様への種々の変更が当業者には容易に明らかになり得、本明細書に定義される一般原理は、本開示の趣旨又は範囲から逸脱せずに他の実施態様に適用し得る。したがって、特許請求の範囲は、本明細書に示す実施態様への限定を意図せず、本開示、本明細書に開示される原理及び新規特徴と一貫した最も広い範囲に従うべきである。

実施形態の部分的列記
[00165] 実施形態１：機器システムワークフローを動的に最適化するシステムであって、１つ又は複数の機器リソースであって、各機器リソースは、機器リソースからデータを取得するように構成された機器リソースセンサ（例えば、専用機器リソースセンサ）を有する、１つ又は複数の機器リソースと、１つ又は複数の試料チャンバであって、各試料チャンバは、試料チャンバからデータを取得するように構成された試料チャンバセンサ（例えば、専用試料チャンバセンサ）を有する、１つ又は複数の試料チャンバと、１つ又は複数の機器リソース（又はそれらのセンサ）及び試料チャンバ（又はそれらのセンサ）に通信可能に接続された計算デバイスとを備え、計算デバイスは、ユーザが機器システムの機器ワークフロープログラムを作成又はカスタマイズできるようにするよう構成されたワークフロービルダと、機器システムの仮想システムモデルを利用して機器ワークフロープログラムを最適化し、最適化機器ワークフロープログラムを生成するように構成された仮想システムモデリングエンジンと、機器リソース及び試料チャンバセンサに通信可能に接続され、機器リソースセンサ及び試料チャンバセンサからのリアルタイムデータ出力を監視し、不一致状況が機器リソースセンサ及び試料チャンバセンサの少なくとも１つから出力されたデータで検出される場合、較正動作を開始して、仮想システムモデルを更新するように構成された解析エンジンと、機器システムの最適化機器ワークフロープログラムを処理し、動作指示を１つ又は複数の機器リソース及び試料チャンバに提供するように構成された実行エンジンとを備える、システム。

[00166] 実施形態２：最適化機器ワークフロープログラムを更に改善するように解析エンジンをトレーニングするように構成された機械学習エンジンを更に含む実施形態１に記載のシステム。

[00167] 実施形態３：１つ又は複数の機器リソースはポンプ、ネスト、ニードル、又はレセプタクルを含む、実施形態１又は２に記載のシステム。

[00168] 実施形態４：１つ又は複数の試料チャンバは培養器、ウェルプレート、又は試料管を含む、実施形態１～３の何れか１つに記載のシステム。

[00169] 実施形態５：１つ又は複数の機器リソース及び１つ又は複数の試料チャンバは、筐体内に収容される、実施形態１～４の何れか１つに記載のシステム。

[00170] 実施形態６：１つ又は複数の機器リソース、１つ又は複数の試料チャンバ、及び計算デバイスは、筐体内に収容される、実施形態１～４の何れか１つに記載のシステム。

[00171] 実施形態７：計算デバイスはユーザ入力を受信するように構成される、実施形態１～６の何れか１つに記載のシステム。

[00172] 実施形態８：不一致状況は、センサからのアラーム、センサによって検出された低材料警告、周期的な画像解析の結果、ワークフローステップ通知の終了、又はユーザ入力（例えば、機器ワークフロープログラムを改変するコマンド）を含む、実施形態１～７の何れか１つに記載のシステム。

[00173] 実施形態９：リソースセンサデータ及びチャンバセンサデータはリアルタイムで取得される、実施形態１～８の何れか１つに記載のシステム。

[00174] 実施形態１０：機器システムワークフローを動的に最適化する方法であって、機器リソース及び試料チャンバ（例えば、機器リソース及び試料チャンバは機器システム内に収容し得る）の１つ又は複数の動作指示を含む機器ワークフロープログラムを作成することと、機器リソース及び試料チャンバを監視するセンサからデータを取得することと、取得されたデータにおいて不一致状況が検出されることに応答して、機器システムの仮想システムモデルを更新することと、必要に応じて、更新された仮想システムモデルを利用して最適化機器ワークフロープログラムを生成することと、機器ワークフロープログラム（又は最適化機器ワークフロープログラム）に基づいて機器リソース及び試料チャンバに動作指示を提供することとを含む方法。

[00175] 実施形態１１：機械学習を利用して仮想システムモデルを改良することと、改善された仮想システムモデルを利用して更に最適化された機器ワークフロープログラムを生成することとを更に含む実施形態１０に記載の方法。

[00176] 実施形態１２：機器リソースはポンプ、ネスト、ニードル、又はレセプタクルを含む、実施形態１０又は１１に記載の方法。

[00177] 実施形態１３：試料チャンバは培養器、ウェルプレート、及び／又は試料管を含む、実施形態１０～１２の何れか１つに記載の方法。

[00178] 実施形態１４：機器リソース（又はそのセンサ）及び試料チャンバ（又はそのセンサ）は、ネットワーク接続を介してコンピュータデバイスに通信可能に結合される、実施形態１０～１３の何れか１つに記載の方法。

[00179] 実施形態１５：機器システムは、機器リソース（又はそのセンサ）及び試料チャンバ（又はそのセンサ）に通信可能に結合された計算デバイスを含む、実施形態１０～１３の何れか１つに記載の方法。

[00180] 実施形態１６：仮想システムモデルを更新することは、予め設定された間隔で周期的に更新することを含む、実施形態１０～１５の何れか１つに記載の方法。

[00181] 実施形態１７：計算デバイスはユーザ入力を受信するように構成される、実施形態１０～１６の何れか１つに記載の方法。

[00182] 実施形態１８：不一致状況は、センサの１つ又は複数からのアラーム、センサの１つ又は複数によって検出された低材料警告、周期的な画像解析の結果、ワークフローステップ通知の終了、又はユーザ入力（例えば、機器ワークフロープログラムを改変するコマンド）を含む、実施形態１０～１７の何れか１つに記載の方法。

[00183] 実施形態１９：リソースセンサデータ及びチャンバセンサデータはリアルタイムで取得される、実施形態１～７の何れか１つに記載のシステム。

[00184] 実施形態２０：機器システムワークフローを動的に最適化する方法をプロセッサに実行させる機械可読命令を含む非一時的機械可読記憶媒体であって、機器リソース及び試料チャンバ（例えば、機器リソース及び試料チャンバは機器システム内に収容し得る）の１つ又は複数の動作指示を含む機器ワークフロープログラムを作成することと、機器リソース及び試料チャンバを監視するセンサからデータを取得することと、取得されたデータにおいて不一致状況が検出されることに応答して、機器システムの仮想システムモデルを更新することと、更新された仮想システムモデルを利用して最適化機器ワークフロープログラムを生成することと、機器ワークフロープログラム（又は最適化機器ワークフロープログラム）に基づいて機器リソース及び試料チャンバに動作指示を提供することとを含む、非一時的機械可読記憶媒体。

[00185] 実施形態２１：方法は、機械学習を利用して仮想システムモデル（又は更新済み仮想システムモデル）を改良することと、改良された仮想システムモデル（又は改良された更新済み仮想システムモデル）を利用して更に最適化された機器ワークフロープログラムを生成することとを更に含む実施形態２０に記載の非一時的機械可読記憶媒体。

[00186] 実施形態２２：機器リソースはポンプ、ネスト、ニードル、又はレセプタクルを含む、実施形態２０又は２１に記載の非一時的機械可読記憶媒体。

[00187] 実施形態２３：試料チャンバは培養器、ウェルプレート、及び／又は試料管を含む、実施形態２０～２２の何れか１つに記載の非一時的機械可読記憶媒体。

[00188] 実施形態２４：機器リソース（又はそのセンサ）及び試料チャンバ（又はそのセンサ）は、ネットワーク接続を介してコンピュータデバイスに通信可能に結合される、実施形態２０～２３の何れか１つに記載の非一時的機械可読記憶媒体。

[00189] 実施形態２５：機器システムは、機器リソース（又はそのセンサ）及び試料チャンバ（又はそのセンサ）に通信可能に結合された計算デバイスを含む、実施形態２０～２３の何れか１つに記載の非一時的機械可読記憶媒体。

[00190] 実施形態２６：仮想システムモデルを更新することは、予め設定された間隔で周期的に更新することを含む、実施形態２０～２５の何れか１つに記載の非一時的機械可読記憶媒体。

[00191] 実施形態２７：不一致状況は、センサの１つ又は複数からのアラーム、センサの１つ又は複数によって検出された低材料警告、周期的な画像解析の結果、又はワークフローステップ通知の終了を含む、実施形態２０～２６の何れか１つに記載の非一時的機械可読記憶媒体。

[00192] 実施形態２８：機器システムワークフローを動的に最適化するシステムであって、１つ又は複数の機器リソース及び機器リソースの１つ又は複数からデータを取得するように構成された少なくとも１つの機器リソースセンサと、試料チャンバ及び少なくとも１つの試料チャンバセンサのホルダと、試薬を保持するように各々構成された１つ又は複数のレセプタクルと、１つ又は複数の機器リソース及び／又はそれらのセンサの各々及び１つ又は複数の試料チャンバ及びそれらのセンサの各々と通信可能に接続された計算デバイスとを備え、計算デバイスは、ユーザ入力を受け入れ、機器システムによって実行されるワークフロープログラムを作成するように構成されたワークフロービルダであって、ワークフロープログラムは一連の動作を含み、一連の各動作はユーザにより選択且つ／又は構成し得る、ワークフロービルダと、一連の動作中の各動作を呼び出すことにより、機器システムによるワークフロープログラムの実行を指示するように構成された動作フレームワークであって、動作の呼び出しのタイミングは、少なくとも１つの機器リソースセンサ、少なくとも１つの試料チャンバセンサ、少なくとも１つの動作、及び／又は追加のユーザ入力から受信されるデータに基づいて調整され、それにより、ワークフロープログラムの完了時間を最適化する、動作フレームワークと、１組の動作であって、各動作は１つ又は複数の機器リソースに所定のタスクを実行するように指示するよう構成される、１組の動作と、動作フレームワークからデータ及び任意選択的に一連の動作内の１つ又は複数の動作を受信し、受信したデータに基づいてワークフロープログラムのステータスのモデルを維持するように構成されたワークフローモデリング構成要素とを備える、システム。

[00193] 実施形態２９：動作フレームワークと協働して、動作の呼び出しのタイミングを改良し、それにより、ワークフロープログラムの完了時間を更に最適化するように構成された機械学習エンジンを更に備える実施形態２８に記載のシステム。

[00194] 実施形態３０：動作フレームワークは、動作の呼び出しをリアルタイムで調整する、実施形態２８又は２９に記載のシステム。

[00195] 実施形態３１：１つ又は複数の機器リソースの各々は、ポンプ、入出力ニードル、培養器、試料チャンバのホルダ、ステージ、又は光学トレインを含む、実施形態２８～３０の何れか１つに記載のシステム。

[00196] 実施形態３２：システムは培養器を含み、培養器はウェルプレートを保持するように構成される、実施形態３１に記載のシステム。

[00197] 実施形態３３：システムは複数の機器リソースを含む、実施形態２８～３２の何れか１つに記載のシステム。

[00198] 実施形態３４：複数の機器リソースの各々は、機器リソースからデータを取得するように構成された機器リソースセンサを有する、実施形態３３に記載のシステム。

[00199] 実施形態３５：複数の機器リソースの各々は、機器リソースからデータを取得するように構成された専用機器リソースセンサを有する、実施形態３３に記載のシステム。

[00200] 実施形態３６：試料チャンバホルダはネストであり、試料チャンバは微小流体デバイスである、実施形態２８～３５の何れか１つに記載のシステム。

[00201] 実施形態３７：ネストは、微小流体デバイスとインターフェースする電気的接続及び流体接続を含む、実施形態３６に記載のシステム。

[00202] 実施形態３８：システムは複数の試料チャンバホルダを備える、実施形態２８～３７の何れか１つに記載のシステム。

[00203] 実施形態３９：少なくとも１つの試料チャンバセンサは光学トレインを含み、光学トレインは、試料チャンバを撮像するように構成されたカメラを含む、実施形態２８～３８の何れか１つに記載のシステム。

[00204] 実施形態４０：光学トレインはプロジェクタ及び／又はレーザを更に含む、実施形態３９に記載のシステム。

[00205] 実施形態４１：システム複数のレセプタクルを備える、実施形態２８～４０の何れか１つに記載のシステム。

[00206] 実施形態４２：システムは、処理前又は処理後試料の保持に使用される試料容器の１つ又は複数のホルダを更に備える、実施形態２８～４１の何れか１つに記載のシステム。

[00207] 実施形態４３：試料容器ホルダは、管又はウェルプレートを保持するように構成される、実施形態４２に記載のシステム。

[00208] 実施形態４４：少なくとも１つの（例えば第１の）機器リソースセンサから動作フレームワークによって受信されるデータは、機器リソースセンサから直接受信される、実施形態２８～４３の何れか１つに記載のシステム。

[00209] 実施形態４５：少なくとも１つの（例えば第２の）機器リソースセンサから動作フレームワークによって受信されるデータは、対応する機器リソースに指示した動作から間接的に受信される、実施形態２８～４４の何れか１つに記載のシステム。

[00210] 実施形態４６：動作フレームワークによって受信される追加のユーザ入力が、ワークフローモデリング構成要素から間接的に受信される、実施形態２８～４５の何れか１つに記載のシステム。

[00211] 実施形態４７：１組の動作は、試料を試料チャンバに装填する動作、試料チャンバ内に配置された微小物体を検出する動作、試料チャンバ内で検出された微小物体を配置換えする動作、１つ又は複数の試薬を試料チャンバに供給する動作、試料チャンバ内で検出された微小物体をアッセイする動作、及び試料チャンバから微小物体を搬出する動作を含む、実施形態２８～４６の何れか１つに記載のシステム。

[00212] 実施形態４８：ワークフローモデリング構成要素は、受信したデータに基づいてワークフロープログラムのステータスのリアルタイムモデルを維持する実施形態２８～４７の何れか１つに記載のシステム。

[00213] 実施形態４９：ワークフローモデリング構成要素によって維持されるワークフロープログラムのステータスのモデルは、グラフィカルユーザインターフェースに表示され、ワークフローモデリング構成要素は、ワークフロープログラムの実行中、特定のタスクを実行するようにユーザに指示するように更に構成される、実施形態２８～４８の何れか１つに記載のシステム。

[00214] 実施形態５０：ワークフローモデリング構成要素は、ワークフロープログラムの実行中、追加のユーザ入力を要求するように更に構成され、追加のユーザ入力は動作フレームワークに伝えられる、実施形態２８～４９の何れか１つに記載のシステム。

[00215] 実施形態５１：動作フレームワークによって受信されるデータは、一連の動作内の１つ又は複数の動作を完了することができないことを示すアラーム、１つ又は複数のレセプタクル内で検出された低材料の警告、試料チャンバの画像の解析からの結果、一連の動作内の動作の完了、又はユーザ入力（例えば、ワークフロープログラムを改変するコマンド）を含む、実施形態２８～５０の何れか１つに記載のシステム。

[00216] 実施形態５２：１つ又は複数の機器リソース、試料チャンバホルダ、及び１つ又は複数のレセプタクルは、筐体内に収容される、実施形態２８～５１の何れか１つに記載のシステム。

[00217] 実施形態５３：１つ又は複数の機器リソース、試料チャンバホルダ、１つ又は複数のレセプタクル、及び計算デバイスは、筐体内に収容される、実施形態２８～５１の何れか１つに記載のシステム。

[00218] 実施形態５４：ワークフロープログラムを動的に最適化する方法であって、一連の動作を含むワークフロープログラムを作成することであって、一連の各動作は、機器システムに収容された１つ又は複数の機器リソースの動作指示を含む、作成することと、１つ又は複数の機器リソース及び試料を含む試料チャンバを監視するセンサからデータを取得することと、取得データにおいて不一致状況が検出されたことに応答して、最適化ワークフロープログラムを生成することと、最適化ワークフロープログラムを利用して、ワークフロープログラムのステータスのモデルを更新することと、最適化機器ワークフロープログラムに基づいて、１つ又は複数の機器リソースに動作指示を提供することとを含む方法。

[00219] 実施形態５５：機器システムは、実施形態２８～５３の何れか１つに記載のシステムである、実施形態５４に記載の方法。

[00220] 実施形態５６：機械学習アルゴリズムを適用することにより最適化ワークフロープログラムの生成を改善することを更に含む実施形態５５又は５６に記載の方法。

[00221] 実施形態５７：１つ又は複数の機器リソースの各々は、ポンプ、入出力ニードル、培養器、試料チャンバのホルダ、ステージ、又は光学トレインを含む、実施形態５４～５６の何れか１つに記載の方法。

[00222] 実施形態５８：試料チャンバはネストによって保持され、試料チャンバは微小流体デバイスである、実施形態５４～５７の何れか１つに記載の方法。

[00223] 実施形態５９：ネストは、微小流体デバイスとインターフェースする電気的接続及び流体接続を含む、実施形態５８に記載の方法。

[00224] 実施形態６０：方法は複数の試料チャンバで実行される、実施形態５４～５９の何れか１つに記載の方法。

[00225] 実施形態６１：１つ又は複数の機器リソース及び試料チャンバを監視するセンサは、ネットワーク接続を介してコンピュータデバイスに通信可能に結合される、実施形態５４～６０の何れか１つに記載の方法。

[00226] 実施形態６２：機器システムは、１つ又は複数機器リソース及び試料チャンを監視するセンサに通信可能に結合された計算デバイスを含む、実施形態５４～６１の何れか１つに記載の方法。

[00227] 実施形態６３：ワークフロープログラムのステータスのモデルを更新することは、周期的に、任意選択的に予め設定された間隔で実行される、実施形態５４～６２の何れか１つに記載の方法。

[00228] 実施形態６４：不一致状況は、一連の動作内の１つ又は複数の動作を完了することができないことを示すアラーム、１つ又は複数のレセプタクル内で検出された低材料の警告、試料チャンバの画像の解析からの結果、一連の動作内の動作の完了、又はユーザ入力（例えば、ワークフロープログラムを改変するコマンド）を含む、実施形態５４～６３の何れか１つに記載の方法。

[00229] 実施形態６５：ワークフロープログラムを動的に最適化する方法をプロセッサに実行させる機械可読命令を含む非一時的機械可読記憶媒体であって、方法は、一連の動作を含むワークフロープログラムを作成することであって、各動作は、機器システムに収容された１つ又は複数の機器リソースの動作指示を含む、作成することと、１つ又は複数の機器リソース及び試料を含む試料チャンバを監視するセンサからデータを取得することと、取得データにおいて不一致状況を検出したことに応答して、最適化ワークフロープログラムを生成することと、最適化ワークフロープログラムを利用して、ワークフロープログラムのステータスのモデルを更新することと、最適化機器ワークフロープログラムに基づいて１つ又は複数の機器リソースに動作指示を提供することとを含む、非一時的機械可読記憶媒体。

[00230] 実施形態６６：機器システムは、実施形態２８～５３の何れか１つに記載のシステムである、実施形態６５に記載の非一時的機械可読記憶媒体。

[00231] 実施形態６７：方法は、機械学習アルゴリズムを適用することにより最適化ワークフロープログラムの生成を改善することを含む、実施形態６５又は６６に記載の非一時的機械可読記憶媒体。

[00232] 実施形態６８：１つ又は複数の機器リソースの各々は、ポンプ、入出力ニードル、培養器、試料チャンバのホルダ、ステージ、又は光学トレインを含む、実施形態６５～６７の何れか１つに記載の非一時的機械可読記憶媒体。

[00233] 実施形態６９：試料チャンバはネストによって保持され、試料チャンバは微小流体デバイスである、実施形態６５～６８の何れか１つに記載の非一時的機械可読記憶媒体。

[00234] 実施形態７０：ネストは、微小流体デバイスとインターフェースする電気的接続及び流体接続を含む、実施形態６９に記載の非一時的機械可読記憶媒体。

[00235] 実施形態７１：方法は複数の試料チャンバで実行される、実施形態６５～７０の何れか１つに記載の非一時的機械可読記憶媒体。

[00236] 実施形態７２：１つ又は複数の機器リソース及び試料チャンバを監視するセンサは、ネットワーク接続を介してコンピュータデバイスに通信可能に結合される、実施形態６５～７１の何れか１つに記載の非一時的機械可読記憶媒体。

[00237] 実施形態７３：機器システムは、１つ又は複数機器リソース及び試料チャンのセンサに通信可能に結合された計算デバイスを含む、実施形態６５～７２の何れか１つに記載の非一時的機械可読記憶媒体。

[00238] 実施形態７４：ワークフロープログラムのステータスのモデルを更新することは、周期的に、任意選択的に予め設定された間隔で実行される、実施形態６５～７３の何れか１つに記載の非一時的機械可読記憶媒体。

[00239] 実施形態７５：不一致状況は、一連の動作内の１つ又は複数の動作を完了することができないことを示すアラーム、１つ又は複数のレセプタクル内で検出された低材料の警告、試料チャンバの画像の解析からの結果、一連の動作内の動作の完了、又はユーザ入力（例えば、ワークフロープログラムを改変するコマンド）を含む、実施形態６５～７４の何れか１つに記載の非一時的機械可読記憶媒体。

[00240] 実施形態７６：実験ワークフロー状況を動的に表示するグラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）であって、実験ワークフローの実行に必要な時間以下の時間範囲を提供する構成可能時間窓と、時間窓内の実験ワークフローの全体ステータスを提供するワークフロー表示と、時間窓内のワークフロー動作を提供する動作表示と、時間窓内の現在時刻の視覚的表現を提供する現在時刻インジケータと、ユーザが実験ワークフローを実行するシステムと対話する必要がある実験ワークフロー中の時刻を示す１つ又は複数のタッチポイント画像とを含み、各タッチポイント画像は要件と関連付けられ、要件は、時間窓内のシステム動作に影響する１つ又は複数のワークフローファクタに応答して、ワークフロー中にリアルタイムで操作され、対応するタッチポイント画像は、要件の操作に応答して自動的に位置替えされる、ＧＵＩ。

[00241] 実施形態７７：要件の操作は、要件の削除、１つ又は複数の追加の要件の追加、要件の時間窓内での前進、時間窓内での要件の後退、要件のリフレーミング、又はそれらの組合せを含む、実施形態７６に記載のＧＵＩ。

[00242] 実施形態７８：要件のリフレーミングは、要件の内容変更又は要件のラベルの変更を含む、実施形態７７に記載のＧＵＩ。

[00243] 実施形態７９：要件には、必須要件又は任意要件のラベルが割り当てられ、ラベルは、システム動作に影響する１つ又は複数のワークフローファクタに応答して変更される、実施形態７６～７８の何れか１つに記載のＧＵＩ。

[00244] 実施形態８０：時間窓内のシステム動作を提供するシステム表示を更に含む実施形態７６～７９の何れか１つに記載のＧＵＩ。

[00245] 実施形態８１：時間窓内のネスト動作を提供するネスト動作表示を更に含む実施形態７６～８０の何れか１つに記載のＧＵＩ。

[00246] 実施形態８２：ネスト動作表示は複数（例えば、２、３、４、又は５以上）の個々のネスト表示を提供し、複数の各ネスト表示は、システムの対応するネストに固有のネスト動作を表示する、実施形態８１に記載のＧＵＩ。

[00247] 実施形態８３：複数の選択可能なタブを提供するステータスウィンドウを更に含み、複数の選択可能なタグは、要件タブ、ログ出力タブ、タッチポイントタブ、又はそれらの組合せを含む、実施形態７６～８２の何れか１つに記載のＧＵＩ。

[00248] 実施形態８４：要件タブは、１つ又は複数のタッチポイント画像の少なくとも１つに関連付けられた来る（又は保留中の）要件についての情報と共に１つ又は複数のテキストフレームのリストを表示し、１つ又は複数のテキストフレームは、システム動作に影響する１つ又は複数のワークフローファクタに応答した関連付けられたワークフロー要件の操作に応答してリアルタイムで操作される、実施形態８３に記載のＧＵＩ。

[00249] 実施形態８５：各テキストフレームは１つの要件が関連付けられる、実施形態８４に記載のＧＵＩ。

[00250] 実施形態８６：１つ又は複数のテキストフレームのリストは、２つ以上のテキストフレームを含む、実施形態８４又は８５に記載のＧＵＩ。

[00251] 実施形態８７：１つ又は複数のテキストフレームのリストは、３つ以上のテキストフレームを含む、実施形態８４又は８５に記載のＧＵＩ。

[00252] 実施形態８８：時間窓は、約５分と約１週間との間で構成される、実施形態７６～８７の何れか１つに記載のＧＵＩ。

[00253] 実施形態８９：時間窓は、ＧＵＩ上の選択可能なズーム特徴を使用して構成される、実施形態７６～８８の何れか１つに記載のＧＵＩ。

[00254] 実施形態９０：ワークフロー表示、動作表示、及び１つ又は複数のタッチポイント画像は、時間窓の変更に応答してＧＵＩ上で自動的に位置替えされる、実施形態７６～８９の何れか１つに記載のＧＵＩ。

[00255] 実施形態９１：ワークフロー表示、動作表示、システム表示、及び１つ又は複数のタッチポイント画像は、時間窓の変更に応答してＧＵＩ上で自動的に位置替えされる、実施形態７６～８９の何れか１つに記載のＧＵＩ。

[00256] 実施形態９２：ワークフロー表示、動作表示、システム表示、ネスト動作表示、及び１つ又は複数のタッチポイント画像は、時間窓の変更に応答してＧＵＩ上で自動的に位置替えされる、実施形態７６～８９の何れか１つに記載のＧＵＩ。

[00257] 実施形態９３：１つ又は複数の試薬レベル、脱イオン水レベル、漂白レベル、ワークフローで使用されるチップ（例えば、微小流体チップ）数、ワークフローで使用されるチップのタイプ（例えば、シリアルナンバー及び／又はチップ設計）、ワークフローで使用されるネスト数、ウェルプレート培養器内のウェルプレートの存在、ウェルプレート培養器内のウェルプレートの不在、及びそれらの任意の組合せの表示を更に含む実施形態７６～９２の何れか１つに記載のＧＵＩ。

[00258] 実施形態９４：複数のタッチポイント画像と、任意選択的に、複数のタッチポイント画像の各々に関連付けられた１つ又は複数の要件とを更に含む実施形態７６～９３の何れか１つに記載のＧＵＩ。

[00259] 実施形態９５：ワークフロー動作は、完了した動作、進行中の動作、又は将来の動作として分類される、実施形態７６～９４の何れか１つに記載のＧＵＩ。

[00260] 実施形態９６：ワークフロー動作は、ワークフロー動作の各カテゴリが他のカテゴリから視覚的に区別されるように表示される、実施形態９５に記載のＧＵＩ。

[00261] 実施形態９７：ワークフロー動作の各カテゴリには、動作の各カテゴリが他のカテゴリから視覚的に区別されるような特定の色及び／又はパターンが提供される、実施形態９６の何れか１つに記載のＧＵＩ。

Claims (54)

1. 機器システムワークフローを動的に最適化するシステムであって、
   １つ又は複数の機器リソースであって、各機器リソースは、前記機器リソースからデータを取得するように構成された機器リソースセンサを有する、１つ又は複数の機器リソースと、
   １つ又は複数の試料チャンバであって、各試料チャンバは、前記試料チャンバからデータを取得するように構成された試料チャンバセンサを有する、１つ又は複数の試料チャンバと、
   前記１つ又は複数の機器リソース及び前記試料チャンバ又はそのセンサに通信可能に接続された計算デバイスと、
   を備え、
   前記計算デバイスは、
   ユーザが機器システムの機器ワークフロープログラムを作成又はカスタマイズできるようにするよう構成されたワークフロービルダと、
   前記機器システムの仮想システムモデルを利用して前記機器ワークフロープログラムを最適化し、最適化機器ワークフロープログラムを生成するように構成された仮想システムモデリングエンジンと、
   専用の前記機器リソースセンサ及び前記試料チャンバセンサに通信可能に接続され、前記センサからのリアルタイムデータ出力を監視し、不一致状況が前記センサから出力された前記データで検出される場合、較正動作を開始して、前記仮想システムモデルを更新するように構成された解析エンジンと、
   前記機器システムの前記最適化機器ワークフロープログラムを処理し、動作指示を前記１つ又は複数の機器リソース及び前記試料チャンバに提供するように構成された実行エンジンと、
   を備える、システム。
2. 前記最適化機器ワークフロープログラムを更に改良するように前記解析エンジンをトレーニングするように構成された機械学習エンジンを更に含む請求項１に記載のシステム。
3. 前記１つ又は複数の機器リソースはポンプ、ネスト、ニードル、又はレセプタクルを含む、請求項１に記載のシステム。
4. 前記１つ又は複数の試料チャンバは培養器、ウェルプレート、又は管を含む、請求項１に記載のシステム。
5. 前記１つ又は複数の機器リソース及び前記１つ又は複数の試料チャンバは、筐体内に収容される、請求項１に記載のシステム。
6. 前記不一致状況は、前記センサからのアラーム、前記センサによって検出された低材料警告、周期的な画像解析の結果、ワークフローステップ通知の終了、又はユーザ入力を含む、請求項１～５の何れか一項に記載のシステム。
7. 機器システムワークフローを動的に最適化する方法であって、
   機器システムに収容された機器リソース及び試料チャンバの１つ又は複数の動作指示を含む機器ワークフロープログラムを作成することと、
   前記機器リソース及び前記試料チャンバを監視するセンサからデータを取得することと、
   前記取得されたデータにおいて不一致状況が検出されることに応答して、前記機器システムの仮想システムモデルを更新することと、
   前記更新された仮想システムモデルを利用して最適化機器ワークフロープログラムを生成することと、
   前記最適化機器ワークフロープログラムに基づいて前記機器リソース及び前記試料チャンバに動作指示を提供することと、
   を含む方法。
8. 機械学習を利用して、前記更新済み仮想システムモデルを改良することと、
   前記改良された更新済み仮想システムモデルを利用して前記最適化機器ワークフロープログラムを生成することと、
   を更に含む請求項７に記載の方法。
9. 前記機器リソースはポンプ、ネスト、ニードル、又はレセプタクルを含む、請求項７に記載の方法。
10. 前記試料チャンバは培養器、ウェルプレート、又は管を含む、請求項７に記載の方法。
11. 前記機器リソース及び前記試料チャンバ又はそのセンサは、ネットワーク接続を介してコンピュータデバイスに通信可能に結合される、請求項７に記載の方法。
12. 前記機器システムは、前記機器リソース及び前記試料チャンバ又はそのセンサに通信可能に結合された計算デバイスを含む、請求項７に記載の方法。
13. 前記仮想システムモデルを更新することは、予め設定された間隔で周期的に更新することを含む、請求項７に記載の方法。
14. 前記不一致状況は、前記センサからのアラーム、前記センサによって検出された低材料警告、周期的な画像解析の結果、ワークフローステップ通知の終了、又はユーザ入力を含む、請求項７～１３の何れか一項に記載の方法。
15. 機器システムワークフローを動的に最適化する方法をプロセッサに実行させる機械可読命令を含む非一時的機械可読記憶媒体であって、
    機器システムに収容された機器リソース及び試料チャンバの１つ又は複数の動作指示を含む機器ワークフロープログラムを作成することと、
    前記機器リソース及び前記試料チャンバを監視するセンサからデータを取得することと、
    前記取得されたデータにおいて不一致状況が検出されることに応答して、前記機器システムの仮想システムモデルを更新することと、
    前記更新された仮想システムモデルを利用して最適化機器ワークフロープログラムを生成することと、
    前記最適化機器ワークフロープログラムに基づいて前記機器リソース及び前記試料チャンバに動作指示を提供することと、
    を含む、非一時的機械可読記憶媒体。
16. 機器システムワークフローを動的に最適化するシステムであって、
    １つ又は複数の機器リソース及び前記機器リソースの１つ又は複数からデータを取得するように構成された少なくとも１つの機器リソースセンサと、
    試料チャンバ及び少なくとも１つの試料チャンバセンサのホルダと、
    試薬を保持するように各々構成された１つ又は複数のレセプタクルと、
    前記１つ又は複数の機器リソース及び／又はそれらのセンサの各々及び前記１つ又は複数の試料チャンバ及びそれらのセンサの各々と通信可能に接続された計算デバイスと、
    を備え、
    前記計算デバイスは、
    ユーザ入力を受け入れ、前記機器システムによって実行されるワークフロープログラムを作成するように構成されたワークフロービルダであって、前記ワークフロープログラムは一連の動作を含む、ワークフロービルダと、
    前記一連の動作中の各動作を呼び出すことにより、前記機器システムによる前記ワークフロープログラムの実行を指示するように構成された動作フレームワークであって、前記動作の呼び出しのタイミングは、前記少なくとも１つの機器リソースセンサ、前記少なくとも１つの試料チャンバセンサ、少なくとも１つの動作、及び／又は追加のユーザ入力から受信されるデータに基づいて調整され、それにより、前記ワークフロープログラムの完了時間を最適化する、動作フレームワークと、
    １組の動作であって、各動作は１つ又は複数の機器リソースに所定のタスクを実行するように指示するよう構成される、１組の動作と、
    前記動作フレームワークからデータを受信し、前記受信したデータに基づいて前記ワークフロープログラムのステータスのモデルを維持するように構成されたワークフローモデリング構成要素と、
    を備える、システム。
17. 前記動作フレームワークと協働して、前記動作の呼び出しのタイミングを改善し、それにより、前記ワークフロープログラムの完了時間を更に最適化するように構成された機械学習エンジンを更に備える請求項１６に記載のシステム。
18. 前記動作フレームワークは、前記動作の呼び出しをリアルタイムで調整する、請求項１６に記載のシステム。
19. 前記１つ又は複数の機器リソースの各々は、ポンプ、入出力ニードル、培養器、試料チャンバのホルダ、ステージ、又は光学トレインを含む、請求項１６に記載のシステム。
20. 前記システムは培養器を含み、前記培養器はウェルプレートを保持するように構成される、請求項１９に記載のシステム。
21. 前記システムは複数の機器リソースを含み、前記複数の機器リソースの各々は、前記機器リソースからデータを取得するように構成された機器リソースセンサを有する、請求項１９に記載のシステム。
22. 前記試料チャンバホルダはネストであり、前記試料チャンバは微小流体デバイスであり、前記ネストは、前記微小流体デバイスとインターフェースする電気的接続及び流体接続を含む、請求項１６に記載のシステム。
23. 前記システムは複数の試料チャンバホルダを備える、請求項２２に記載のシステム。
24. 前記少なくとも１つの試料チャンバセンサは光学トレインを含み、前記光学トレインは、前記試料チャンバを撮像するように構成されたカメラを含む、請求項１６～２３の何れか一項に記載のシステム。
25. 前記光学トレインはプロジェクタ及び／又はレーザを更に含む、請求項２４に記載のシステム。
26. 前記システムは、処理前又は処理後試料の保持に使用される試料容器の１つ又は複数のホルダを更に備え、前記試料容器ホルダは、管又はウェルプレートを保持するように構成される、請求項１６～２３の何れか一項に記載のシステム。
27. 前記少なくとも１つの機器リソースセンサから前記動作フレームワークによって受信されるデータは、前記機器リソースセンサから直接受信される、請求項１６～２３の何れか一項に記載のシステム。
28. 前記少なくとも１つの機器リソースセンサから前記動作フレームワークによって受信されるデータは、対応する前記機器リソースに指示した動作から間接的に受信される、請求項１６～２３の何れか一項に記載のシステム。
29. 前記動作フレームワークによって受信される追加のユーザ入力が、前記ワークフローモデリング構成要素から間接的に受信される、請求項１６～２３の何れか一項に記載のシステム。
30. 前記１組の動作は、試料を前記試料チャンバに装填する動作、前記試料チャンバ内に配置された微小物体を検出する動作、前記試料チャンバ内で検出された微小物体を配置換えする動作、１つ又は複数の試薬を前記試料チャンバに供給する動作、前記試料チャンバ内で検出された微小物体をアッセイする動作、及び前記試料チャンバから微小物体を搬出する動作を含む、請求項１６～２３の何れか一項に記載のシステム。
31. 前記ワークフローモデリング構成要素は、前記受信したデータに基づいて前記ワークフロープログラムのステータスのリアルタイムモデルを維持する、請求項１６～２３の何れか一項に記載のシステム。
32. 前記ワークフローモデリング構成要素によって維持される前記ワークフロープログラムの前記ステータスの前記モデルは、グラフィカルユーザインターフェースに表示され、前記ワークフローモデリング構成要素は、前記ワークフロープログラムの実行中、特定のタスクを実行するように前記ユーザに指示するように更に構成される、請求項３１に記載のシステム。
33. 前記動作フレームワークによって受信されるデータは、一連の動作内の１つ又は複数の動作を完了することができないことを示すアラーム、前記１つ又は複数のレセプタクル内で検出された低材料の警告、前記試料チャンバの画像の解析からの結果、又は前記一連の動作内の動作の完了を含む、請求項１６～２３の何れか一項に記載のシステム。
34. 前記１つ又は複数の機器リソース、前記試料チャンバホルダ、及び前記１つ又は複数のレセプタクルは、筐体内に収容される、請求項１６～２３の何れか一項に記載のシステム。
35. ワークフロープログラムを動的に最適化する方法であって、
    一連の動作を含むワークフロープログラムを作成することであって、前記一連の各動作は、機器システムに収容された１つ又は複数の機器リソースの動作指示を含む、作成することと、
    前記１つ又は複数の機器リソース及び試料を含む試料チャンバを監視するセンサからデータを取得することと、
    前記取得データにおいて不一致状況が検出されたことに応答して、最適化ワークフロープログラムを生成することと、
    前記最適化ワークフロープログラムを利用して、前記ワークフロープログラムのステータスのモデルを更新することと、
    前記最適化機器ワークフロープログラムに基づいて、前記１つ又は複数の機器リソースに動作指示を提供することと、
    を含む方法。
36. 前記機器システムは、請求項１６～２３の何れか一項に記載のシステムである、請求項３５に記載の方法。
37. 前記ワークフロープログラムの前記ステータスの前記モデルを更新することは、周期的に、任意選択的に予め設定された間隔で実行される、請求項３５に記載の方法。
38. 前記不一致状況は、一連の動作内の１つ又は複数の動作を完了することができないことを示すアラーム、機器システムレセプタクル内で検出された低材料警告、前記試料チャンバの画像の解析からの結果、又は前記一連の動作内の動作の完了を含む、請求項３５に記載の方法。
39. ワークフロープログラムを動的に最適化する方法をプロセッサに実行させる機械可読命令を含む非一時的機械可読記憶媒体であって、
    一連の動作を含むワークフロープログラムを作成することであって、各動作は、機器システムに収容された１つ又は複数の機器リソースの動作指示を含む、作成することと、
    前記１つ又は複数の機器リソース及び試料を含む試料チャンバを監視するセンサからデータを取得することと、
    前記取得データにおいて不一致状況を検出したことに応答して、最適化ワークフロープログラムを生成することと、
    前記最適化ワークフロープログラムを利用して、前記ワークフロープログラムのステータスのモデルを更新することと、
    前記最適化機器ワークフロープログラムに基づいて前記１つ又は複数の機器リソースに動作指示を提供することと、
    を含む、非一時的機械可読記憶媒体。
40. 前記機器システムは、請求項１６～２３の何れか一項に記載のシステムである、請求項３９に記載の非一時的機械可読記憶媒体。
41. 実験ワークフロー状況を動的に表示するグラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）であって、
    前記実験ワークフローの実行に必要な時間以下の時間範囲を提供する構成可能時間窓と、
    前記時間窓内の前記実験ワークフローの全体ステータスを提供するワークフロー表示と、
    前記時間窓内のワークフロー動作を提供する動作表示と、
    前記時間窓内の現在時刻の視覚的表現を提供する現在時刻インジケータと、
    １つ又は複数のタッチポイント画像であって、各タッチポイント画像は、ユーザが前記実験ワークフローを実行するシステムと対話する必要がある前記実験ワークフロー中の時刻を示す、１つ又は複数のタッチポイント画像と、
    を含み、
    各タッチポイント画像は要件と関連付けられ、前記要件は、前記時間窓内の前記システム動作に影響する１つ又は複数のワークフローファクタに応答して、前記ワークフロー中にリアルタイムで操作され、前記タッチポイント画像は、前記要件の前記操作に応答して自動的に位置替えされる、ＧＵＩ。
42. 前記要件の前記操作は、前記要件の削除、１つ又は複数の追加の要件の追加、前記要件の時間窓内での前進、前記時間窓内での前記要件の後退、前記要件のリフレーミング、又はそれらの組合せを含む、請求項４１に記載のＧＵＩ。
43. 前記時間窓内のシステム動作を提供するシステム表示を更に含む請求項４１に記載のＧＵＩ。
44. １つ又は複数の個々のネスト表示を表示するネスト動作表示を更に含み、個々の各ネスト表示は、前記時間窓内の対応するネスト動作を提供する、請求項４１に記載のＧＵＩ。
45. 複数の選択可能なタブを提供するステータスウィンドウを更に含み、前記複数の選択可能なタグは、要件タブ、ログ出力タブ、タッチポイントタブ、又はそれらの組合せを含む、請求項４１に記載のＧＵＩ。
46. 前記要件タブは、少なくとも１つ又は前記１つ又は複数のタッチポイント画像に関連付けられた、来る要件又は保留中の要件についての情報と共に１つ又は複数のテキストフレームのリストを表示し、前記１つ又は複数のテキストフレームは、前記システム動作に影響する１つ又は複数のワークフローファクタに応答した前記関連付けられた要件の操作応答してリアルタイムで操作される、請求項４５に記載のＧＵＩ。
47. 前記時間窓は、約５分と約７日との間で構成される、請求項４１～４６の何れか一項に記載のＧＵＩ。
48. 前記時間窓は、前記ＧＵＩ上の選択可能なズーム特徴を使用して構成される、請求項４１～４６の何れか一項に記載のＧＵＩ。
49. 前記ワークフロー表示、前記動作表示、及び前記１つ又は複数のタッチポイント画像は、前記時間窓の変更に応答して前記ＧＵＩ上で自動的に位置替えされる、請求項４１～４６の何れか一項に記載のＧＵＩ。
50. １つ又は複数の試薬レベル、脱イオン水レベル、漂白レベル、前記ワークフローで使用されるチップ数、前記ワークフローで使用されるチップのタイプ、前記ワークフローで使用されるネスト数、ウェルプレート培養器内のウェルプレートの存在、ウェルプレート培養器内のウェルプレートの不在、及びそれらの任意の組合せの表示を更に含む請求項４１～４６の何れか一項に記載のＧＵＩ。
51. 複数のタッチポイント画像と、前記タッチポイント画像の各々に関連付けられた１つ又は複数の要件とを更に含む請求項４１～４６の何れか一項に記載のＧＵＩ。
52. 前記ワークフロー動作は、完了した動作、進行中の動作、又は将来の動作として分類される、請求項４１～４６の何れか一項に記載のＧＵＩ。
53. 前記ワークフロー動作は、動作の各カテゴリが他のカテゴリから視覚的に区別されるように表示される、請求項５２に記載のＧＵＩ。
54. 各カテゴリには、動作の各カテゴリが他のカテゴリから視覚的に区別されるような特定の色又はパターンが提供される、請求項５３に記載のＧＵＩ。

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