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।”
शोधकर्ता कई उदाहरण देते हैं जहाँ यह दृष्टिकोण सफल हो सकता है, जिसमें स्वॉर्म इंटेलिजेंस भी शामिल है:
- बहु-UAV समन्वय के लिए पक्षियों के झुंड व्यवहार (व्यापक नकल दायरा)।
- उपग्रह गठन नियंत्रण को अनुकूलित करने के लिए मछलियों के स्कूलिंग एल्गोरिद्म (प्रजाति सीमा पार करना)।
- बिनमानव स्वॉर्म सिस्टम अन्वेषण (अंतर-विषयक एकीकरण सशक्तिकरण)।
- मानव तंत्रिका प्रणाली के सिद्धांतों की नकल करके मानव-समान संज्ञानात्मक एजेंटों का सिमुलेशन, जिसमें सोच और सीखने की क्षमताएँ हों (बुद्धिमत्ता अवधारणा पर केंद्रित)।
एयरोस्पेस के लिए एक्स्टेंसिव बायोनिक इंटेलिजेंस
पर्यावरणीय धारणा के लिए EBI
जैविक जीव दिशा-निर्देशन, शिकारियों से बचाव, शिकार और संचार के लिए ध्रुवीकरण दृष्टि का उपयोग करते हैं। उन्होंने कई प्रकार की दृष्टि और इंद्रियों का विकास किया है जिन्हें कृत्रिम डिज़ाइनों में लागू किया जा सकता है:
- यू.एस. एयर फ़ोर्स रिसर्च लैबोरेटरी ने शॉर्ट-रेंज एयर-टू-एयर मिसाइलों में कंपाउंड आई सिस्टम लागू किए हैं, जिससे सीकर द्वारा तेज़ लक्ष्य लॉकिंग संभव हो गई।
- कर्वएसी कर्व्ड आर्टिफिशियल कंपाउंड आई सिस्टम को ड्रोन पर शॉर्ट-डिस्टेंस ओडोमेट्री, लक्ष्य ट्रैकिंग, और विज़ुअल स्थिरीकरण प्रयोगों के लिए तैनात किया गया।
- चाइना एकेडमी ऑफ साइंसेज़ (NAOC) के राष्ट्रीय खगोलीय अवलोकन केंद्र द्वारा लोबस्टर-आई एक्स-रे फोकसिंग इमेजिंग तकनीक के माध्यम से विस्तृत-क्षेत्रीय स्थानिक एक्स-रे खगोलीय पहचान।
- एक कृत्रिम न्यूरल नेटवर्क के साथ जानवरों की असिंक्रोनस स्पाइक अनुक्रमों की नकल करके प्रकाश परिवर्तन को मस्तिष्क तक रिपोर्ट किया जाता है, जिससे उच्च गति गतिशीलता को पकड़ने में मदद मिलती है।
एकीकृत कंप्यूटिंग के लिए EBI
त्सिंगहुआ विश्वविद्यालय के शोध ने मेम्रिस्टर एरे-आधारित कॉन्वॉल्यूशनल नेटवर्क्स का उपयोग किया, जिससे कॉन्वॉल्यूशनल न्यूरल नेटवर्क्स (CNNs) को प्रोसेस करते समय ग्राफ़िक्स प्रोसेसिंग यूनिट्स (GPUs) की तुलना में दो क्रम magnitude अधिक ऊर्जा दक्षता प्राप्त हुई।
इसी प्रकार, ज़ेजियांग विश्वविद्यालय के डार्विन III न्यूरोमोर्फिक चिप जैसी न्यूरोमोर्फिक कंप्यूटिंग एक ही चिप पर 2 मिलियन से अधिक न्यूरॉन्स और 100 मिलियन सिनैप्स का समर्थन कर सकती है, जो सरल जीवों में न्यूरॉन्स की संख्या के करीब है।
एक जीव की न्यूरोलॉजी की यह नकल ट्रांज़िस्टर स्तर तक जा सकती है, सिलिकॉन नैनोवायर न्यूरोमोर्फिक ट्रांज़िस्टर के साथ जो आयन-डोप्ड सॉल-जल सिलिकेट फ़िल्मों के माध्यम से न्यूरॉनल प्लास्टिसिटी की नकल करते हैं।
व्यक्तिगत निर्णय-निर्धारण के लिए EBI
सामान्यतः, स्वायत्त निर्णय-निर्धारण कंप्यूटिंग, स्टोरेज और संसाधन सीमाओं के प्रतिबंधों के अधीन होता है, न कि उन केंद्रीकृत बुद्धिमत्ताओं के जो सुपरकम्प्यूटर या क्लाउड कंप्यूटिंग तक पहुँच सकती हैं।
EBI जीनात्मक एल्गोरिद्म, पार्टिकल स्वॉर्म ऑप्टिमाइज़ेशन, ग्रे वुल्फ ऑप्टिमाइज़र, और कृत्रिम फिश स्वॉर्म एल्गोरिद्म का उपयोग करके रोबोट और ड्रोन की गति, दिशा, क्रियाएँ आदि का निर्णय ले सकता है।
यह केंद्रीकृत नियंत्रित एयरोस्पेस संपत्तियों से स्वायत्त प्रणालियों की ओर बदलाव के अनुरूप है, जिन्हें सीमित शक्ति, बैंडविड्थ, कंप्यूट और मानव निगरानी के साथ उपयोगी निर्णय लेने चाहिए।
रोबोटों में स्वायत्त निर्णय-निर्धारण के लिए बायो-प्रेरित डोपामाइन मॉडल भी विकसित किया जा सकता है, जहाँ डोपामाइन प्रेरणा और पुरस्कार को नियंत्रित करता है, जैसे मानव मस्तिष्क में।
सहयोगी नियंत्रण के लिए EBI
जिसे ‘स्वॉर्म इंटेलिजेंस’ कहा जाता है, वह व्यक्तिगत घटकों की सीमित बुद्धिमत्ता के बावजूद, बुद्धिमान और जटिल समूह व्यवहार और समन्वय के उद्भव पर निर्भर करता है। मछली के स्कूल, पक्षियों के झुंड, और मधुमक्खियों के स्वॉर्म इस क्षमता को प्रदर्शित करते हैं।
ऐसा बायो-प्रेरित सहयोगी नियंत्रण जो स्थिर केंद्रीय नोड्स की कमी रखता है, अंतरिक्ष यान स्वॉर्म को कठोर संचार टोपोलॉजी के बिना संचालित करने में सक्षम बना सकता है, जिससे व्यक्तियों की अनुपस्थिति या विफलता जैसी अप्रत्याशित परिस्थितियों के प्रति लचीलापन बढ़ता है।
विरोधी खेल सिद्धांत के लिए EBI
कृत्रिम स्वॉर्म और बायोनिक्स के एक अनुप्रयोग के रूप में टेलीकम्युनिकेशन और रक्षा में, हमले करने या हमलों का प्रतिरोध करने की क्षमता महत्वपूर्ण है।
यह भेड़ियों के झुंड के सहयोगी शिकार या मछलियों के स्कूल के घेराव से बचने जैसी जैविक समूह व्यवहारों को विशेष रूप से रोचक बनाता है। यह स्वॉर्म के घटकों की व्यक्तिगत लागत पर समूह की दक्षता को भी बढ़ा सकता है, जैसे एक बचने वाले को बलिदान करके अन्य की बचाव सुनिश्चित करना, जो शिकार समूह में कमजोर व्यक्तियों को एक मजबूत शिकारकर्ता द्वारा शिकार करने के समान है।
EBI, AI और अंतरिक्ष तकनीकें
अंतरिक्ष तकनीकों को अनुकूल बनाना
कृत्रिम बुद्धिमत्ता का तेज़ विकास एक्स्टेंसिव बायोनिक इंटेलिजेंस को एयरोस्पेस अनुप्रयोगों के लिए और अधिक महत्वपूर्ण बनाता है। पुन: प्रयोज्य लॉन्चरों के कारण अंतरिक्ष तकनीकों का तेजी से बढ़ता महत्व भी अंतरिक्ष यानों की स्वायत्तता बढ़ाने को अनिवार्य बना रहा है।
“’अंतरिक्ष तक पहुँच, अंतरिक्ष का उपयोग, अंतरिक्ष का विकास, और अंतरिक्ष का अन्वेषण’ की चार प्रमुख क्षमताएँ नई एयरोस्पेस प्रणालियों पर अधिक मांगें लगाती हैं, जिसमें अंतरिक्ष परिवहन प्रणाली, अंतरिक्ष बुनियादी ढांचा, अंतरिक्ष निर्माण, गहरी अंतरिक्ष अन्वेषण प्रणाली, और विकास प्रणाली शामिल हैं।”
आदर्श रूप में, ऐसे बायो-प्रेरित AI एयरोस्पेस सिस्टम कई क्षमताओं को एकीकृत करेंगे:
- EBI का उपयोग करके धारणा, स्मृति, तर्क और निर्णय-निर्धारण का एकीकृत सिस्टम।
- स्वॉर्म इंटेलिजेंस सरल स्थानीय नियमों से जटिल वैश्विक व्यवहार बनाता है और उन्हें स्थिर और पूर्वानुमेय रखता है।
- न्यूरॉनल कनेक्टिविटी का गतिशील पुनर्संरचना, जो नई परिस्थितियों के अनुकूल हो और प्रारंभिक प्रशिक्षण डेटा सेट की सीमाओं से परे अनुकूलन करे।
EBI विकास को तेज़ करना
शोधकर्ता तर्क देते हैं कि एक्स्टेंसिव बायोनिक इंटेलिजेंस के विकास और अपनाने को तेज़ करने के लिए कुछ कदम उठाने आवश्यक हैं।
पहला कदम एक पूर्ण बायो-इंटेलिजेंस डेटाबेस का निर्माण है। बड़े पैमाने पर जैविक अवलोकन डेटा को प्रोसेस और वर्गीकृत करना आवश्यक होगा, जिससे बायो-इंटेलिजेंस डेटाबेस को क्रमशः परिष्कृत किया जा सके। इस प्रकार, विषम जैविक डेटा को मानकीकृत करने से उसकी कम्प्यूटेशनल मॉडलिंग और भौतिक प्रोटोटाइप डिजाइन के लिए उपयोगिता सुनिश्चित होगी।
एक बार यह व्यापक बायोलॉजिकल इंटेलिजेंस डेटाबेस बन जाने पर, इससे सबसे कार्य-उपयुक्त नकल लक्ष्य को शीघ्रता से चयनित किया जा सकेगा। इसे मानव लक्ष्यों के साथ भी मेल खाना होगा, जो सरल नहीं हो सकता।
“मुख्य तकनीकी कठिनाई यह है कि जटिल जैविक लाभों को मिशन-विशिष्ट इंजीनियरिंग कार्यों के साथ संरेखित करने के लिए सटीक मैपिंग तंत्र स्थापित किए जाएँ, जबकि अतिसरलीकरण या कार्यात्मक सार के नुकसान से बचा जा सके।”
फिर, तेज़ विकास तंत्र स्थापित करने की आवश्यकता होगी ताकि नई पर्यावरणों और समस्याओं के लिए चपल प्रशिक्षण प्राप्त किया जा सके। इसे एक्स्टेंसिव बायोनिक धारणा और नियंत्रण तकनीकों को भी एकीकृत करना होगा।
इन सभी कदमों को उठाने के बाद, EBI क्षेत्र गहरी अंतरिक्ष स्वायत्त अन्वेषण, बाह्य-स्थलीय बहु-रोबोट समन्वय, और उपग्रह सॉफ़्टवेयर-परिभाषित प्रणालियों में योगदान दे सकेगा, जिससे एयरोस्पेस बिनमानव प्रणालियों की बुद्धिमत्ता में छलांग जैसी सुधार संभव होंगे।
बिनमानव बुद्धिमत्ता में निवेश
क्रेटोस डिफेंस & सिक्योरिटी सॉल्यूशन्स
KTOS मूल्य चार्ट
रक्षा टेलीकम्युनिकेशन इन्फ्रास्ट्रक्चर और नेटवर्क पर केंद्रित होकर शुरू किया, क्रेटोस ने 2004 से छोटे या मध्यम आकार के इलेक्ट्रॉनिक्स और रक्षा कंपनियों की एक श्रृंखला का अधिग्रहण किया है।
इससे यह एयरोस्पेस टेलीकॉम समाधान का एक महत्वपूर्ण आपूर्तिकर्ता बन गया।
स्रोत: Kratos Space
क्रेटोस ड्रोन और मिसाइल खंडों में भी तेजी से विस्तार कर रहा है, विशेषकर ‘सस्ता और पर्याप्त’ गोला-बारूद श्रेणी, जो महत्वपूर्ण है क्योंकि आक्रमण और रक्षा दोनों भूमिकाओं में महंगे हथियार प्रणालियों का उत्पादन यूक्रेन और ईरान जैसे संघर्षों में खपत के साथ तालमेल रखने में संघर्ष कर रहा है।
इस प्रकार, क्रेटोस सबसोनिक और सुपरसोनिक मिसाइल इंजनों जैसे GEK-सीरीज़ टर्बोजेट्स और ज़ीउस सॉलिड रॉकेट मोटर्स का प्रदाता है।
यह XQ-58 वैल्किरी बिनमानव टैक्टिकल एयरोप्लेन (UTA) के साथ-साथ ड्रोन एरियल टार्गेट्स भी बनाता है, जो हथियारों का परीक्षण करने के लिए उपयोग होते हैं।
भूमि पर, यह रिमोट-कंट्रोल्ड और स्व-चालित ट्रकों और ग्राउंड लॉजिस्टिक सिस्टम, हाई-एनर्जी लेज़र, हल्के, इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंटरफ़ेरेंस-शिल्डेड मोबाइल प्लेटफ़ॉर्म C5ISR सिस्टम (कमांड, कंट्रोल, कम्युनिकेशन्स, कंप्यूटर्स, साइबर, इंटेलिजेंस, सर्विलांस, और रीकॉनिसेंस), और सेंटिनल वेपन सिस्टम, एक भूमि-आधारित अंतरमहाद्वीपीय बैलिस्टिक मिसाइल (ICBM) प्रणाली जो विकासाधीन है।
क्रेटोस जैसी कंपनियां पर्याप्त छोटी होती हैं ताकि चुस्त रह सकें, लेकिन इतनी बड़ी भी कि एक्स्टेंसिव बायोनिक इंटेलिजेंस जैसी नई अवधारणाओं को अपने स्वायत्त ड्रोन और अन्य हथियारों में लागू कर सकें। इस प्रकार, वे एज AI, सेंसर फ्यूजन, विकेंद्रीकृत समन्वय, और बहु-एजेंट मिशन योजना में समानांतर प्रगति से लाभ उठा सकेंगे।
(आप हमारे क्रेटोस पर पूर्ण निवेश रिपोर्ट भी पढ़ सकते हैं अधिक जानकारी के लिए)
नवीनतम क्रेटोस डिफेंस & सिक्योरिटी सॉल्यूशन्स (KTOS) स्टॉक समाचार और विकास
संदर्भित अध्ययन
1. Junzhi Yu, et al. एयरोस्पेस क्षेत्र में एक्स्टेंसिव बायोनिक्स इंटेलिजेंस पर विचार. चीनी जर्नल ऑफ एरोनॉटिक्स. 13 मार्च 2026, 104161. https://doi.org/10.1016/j.cja.2026.104161
