अंतरिक्ष
स्वायत्त अंतरिक्ष यानों के लिए स्वॉर्म इंटेलिजेंस का महत्व क्यों है
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हाल तक, एक गतिशील मशीन—चाहे वह विमान हो, अंतरिक्ष यान हो, या पनडुब्बी—निर्माण करने की प्रमुख विधि स्थापित यांत्रिक प्रणालियों के साथ इसे डिजाइन करना थी। हाल ही में, “बायोनिक्स” की अवधारणा उभरी, जिसमें कृत्रिम डिज़ाइन जैविक डिज़ाइनों की नकल करते हैं, विशेष रूप से आकार और गति जैसी विशेषताओं के लिए। यह ड्रैगनफ़्लाई की नकल करके माइक्रोड्रोन बनाना, रोबोटों के लिए मानव हाथ बनाना, या समुद्री जीवों के आकार वाले जलजलीय वाहन बनाना हो सकता है।
यह दृष्टिकोण अरबों वर्षों की विकास प्रक्रिया का उपयोग करने में मदद करता है, जिसने विशिष्ट परिस्थितियों के लिए आकार और संरचनाओं को अनुकूलित किया है, आमतौर पर ऊर्जा-कुशलता और लचीलापन की मजबूत प्रवृत्ति के साथ, जिसे कृत्रिम इंजीनियरिंग डिज़ाइन मिलाने में कठिनाई महसूस करते हैं।
एक नया वैज्ञानिक पत्र इस विचार को आगे बढ़ाने का प्रयास कर रहा है, जिसे बीजिंग विश्वविद्यालय और चीन एयरोस्पेस सिस्टम और इनोवेशन अकादमी के शोधकर्ताओं ने लिखा है। अध्ययन तर्क देता है कि ‘एक्स्टेंसिव बायोनिक इंटेलिजेंस’ (EBI) नामक नई अवधारणा अरबों वर्षों में परिष्कृत विकास तंत्र को स्थानांतरित करके, विशेष रूप से एयरोस्पेस अनुप्रयोगों के लिए, कृत्रिम प्रणालियों को और अधिक सशक्त बना सकती है।
यह चीनी जर्नल ऑफ एरोनॉटिक्स1 में शीर्षक “Thoughts on extensive bionics intelligence in aerospace field” के तहत प्रकाशित हुआ।
बायोनिक्स बनाम एक्स्टेंसिव बायोनिक्स
जटिल प्रणालियों के धीरे-धीरे अधिक से अधिक जैविक प्रणालियों से प्रेरणा लेने का कारण यह है कि, जैसे-जैसे उनकी जटिलता बढ़ती है, उनका डिजाइन जैविक जीवों के समान समस्याओं का सामना करता है:
- विभिन्न घटकों का एक जटिल जाल सुचारू रूप से साथ काम करना आवश्यक है।
- परिवर्तित स्थितियों और पर्यावरणों के लिए तेज़ अनुकूलन की आवश्यकता होती है।
- “व्यक्तिगत घटकों में अनुपस्थित जटिल कार्यों का मैक्रोस्कोपिक क्रॉस-लेवल उद्भव, गतिशील पर्यावरणों में क्रमबद्ध रूप से विकसित होता है।”
“बायोनिक्स का अर्थ है एक विशिष्ट जीव को वस्तु के रूप में लेकर उसकी विशिष्ट विशेषताओं की नकल करना, ताकि कृत्रिम प्रणालियों और प्राकृतिक जीवों के बीच भौतिक गुण, गति विशेषताएँ, और अनुप्रयोग परिदृश्यों में उच्च संगति प्राप्त हो सके। कृत्रिम वस्तु और प्राकृतिक जीव के बीच अंतिम समानता की खोज बायोनिक्स की मूलभूत विचारधारा है।”
यह बहुत रोचक पशु-समान डिज़ाइन बना सकता है, जैसे उदाहरण के तौर पर, नॉर्थ्रोप ग्रुमैन द्वारा विकसित एक जलजलीय ड्रोन का मंटा-सम समान डिज़ाइन (उस कंपनी पर हमारे रिपोर्ट के लिए लिंक का अनुसरण करें)। Northrop Grumman (NOC )
हालांकि, यह दृष्टिकोण सीमित है क्योंकि यह केवल वास्तविक जीवों की नकल कर सकता है। यह डिज़ाइन में अधिक पुनरावृत्ति नहीं कर सकता, और अंततः नाज़ुक जैविक संरचना के लिए समझ में आने वाले डिज़ाइन द्वारा सीमित रहेगा, न कि उन जीवन-प्रेरित डिज़ाइनों द्वारा जो कृत्रिम सामग्री के लाभों को ध्यान में रखते हैं।
इसीलिए अब ‘एक्स्टेंसिव बायोनिक’ की नई दृष्टिकोण पर विचार किया जा रहा है। यह केवल अंतिम परिणाम (जीवित जीव) की नकल नहीं करता बल्कि उन प्रक्रियाओं की भी नकल करता है जिन्होंने उन्हें बनाया, जो कृत्रिम प्रणालियों पर लागू होने पर समान परिणाम दे सकती हैं या नहीं।
“एक्स्टेंसिव बायोनिक पारंपरिक “एक-से-एक समानता” सोच से मुक्त होता है (उदाहरण के तौर पर, केवल तैरते जीवों की नकल करके रोबोटिक मछली या उड़ते जानवरों की नकल करके ड्रोन डिजाइन करना)। यह प्रकृति में विभिन्न जैविक पैटर्नों की खोज करता है, जिसमें आकारात्मक पैटर्न, संरचनात्मक पैटर्न, व्यवहारिक पैटर्न, तर्कसंगत पैटर्न, संगठनात्मक पैटर्न, और स्वॉर्म पैटर्न शामिल हैं, और फिर इनको सार्वभौमिक कार्यविधियों में सारगर्भित करता है जो कृत्रिम प्रणालियों पर लागू होती हैं।”
एक्स्टेंसिव बायोनिक्स का अनुप्रयोग
समग्र रूप से, एक्स्टेंसिव बायोनिक इंटेलिजेंस (EBI) कई वैज्ञानिक क्षेत्रों को एक नई अभियांत्रिकी और डिजाइन स्कूल में एकीकृत करने का लक्ष्य रखता है:
- जैविक विकास (प्रकृति में बुद्धिमत्ता का उद्भव),
- तंत्रिका विज्ञान की सामग्री नींव और सूचना प्रसंस्करण तंत्र (बुद्धिमत्ता की तंत्रिका आधार),
- संज्ञानात्मक विज्ञान (बुद्धिमत्ता की मूल अभिव्यक्तियाँ),
- मनोविज्ञान (बुद्धिमत्ता की उन्नत अभिव्यक्तियाँ) बहु-विषयक सिद्धांतों को एकीकृत करके बुद्धिमान विज्ञान के लिए सैद्धांतिक और प्रौद्योगिकीय ढांचा बनाता है।
यह विशेष रूप से बायो-प्रेरित प्रणालियों और स्वॉर्म इंटेलिजेंस के लिए प्रासंगिक माना जाता है, विशेषकर स्वायत्त और बुद्धिमान अंतरिक्ष यानों और एयरोस्पेस प्रणालियों के भविष्य विकास के लिए।
“अधिक जटिल जीव भी मूल्यवान प्रतिमान प्रदान करते हैं। उदाहरण के लिए, ऑक्टोपस की वितरित तंत्रिका नेटवर्क और लचीली संज्ञानात्मक क्षमता विकेंद्रीकृत बुद्धिमत्ता और अनुकूलनशील समस्या-समाधान क्षमताओं को दर्शाती है, जो अत्यधिक स्वायत्त बिनमानव प्रणालियों के डिजाइन में नई अंतर्दृष्टि प्रदान करती है।”
EBI एक साथ एक से अधिक डिज़ाइन को एकीकृत करने का अतिरिक्त मूल्य भी ला सकता है, जिससे यह क्लासिकल बायोनिक्स की एक-से-एक नकल की तुलना में ड्रोन या रोबोटिक “इकोसिस्टम” बनाने में अधिक सक्षम बनता है।
यह कई प्रणालियों और उद्देश्यों के अंतर-विषयक एकीकरण को सुगम बनाएगा, पिछले सरल बायोनिक दृष्टिकोण से दूर होते हुए, जिसने अब तक कार्यात्मक उपकरणों को लागू करने में केवल मिश्रित परिणाम दिए हैं।
“EBI प्रौद्योगिकी जैविक सीखने की प्रक्रियाओं में प्रजातियों की अलगाव घटना को तोड़ती है, “पानी में मछलियों की नकल”, “उड़ते पक्षियों की प्रतिकृति”, और “भूमि पर भेड़ियों की नकल” जैसी सरल और मोटी स्थानांतरण पद्धतियों को त्याग देती है।”
