अशांति से परेशान? भविष्य के यात्री विमान उड़ान के दौरान सहज अनुभव बनाए रखने के लिए एआई का उपयोग कर सकते हैं
वैज्ञानिकों ने एक ऐसी तकनीक विकसित की है जो मानवरहित हवाई वाहनों (यूएवी) पर विशेष ध्यान देने के साथ गतिशील संरचनाओं और वाहनों पर अशांति के प्रभाव को कम कर सकती है।
टर्बुलेंस वह नाम है जो हम हवा के दबाव में बदलाव को कहते हैं जिसके कारण विमान हिलता है। यह तब सबसे अधिक स्पष्ट होता है जब एक विमान उड़ान के बीच में हवा के दबाव में बदलाव से गुजरता है। यह उड़ने वाले जानवरों के विपरीत है, जिन्होंने अपने परिवेश में अशांति पैदा करने वाले बदलावों को महसूस करने और सुचारू उड़ान बनाए रखने के लिए जल्दी से समायोजित करने की प्राकृतिक क्षमता विकसित की है।
शोध 24 सितंबर को जर्नल में प्रकाशित हुआ एनपीजे रोबोटिक्सबताया गया कि वैज्ञानिक विमान के लिए नियंत्रण तकनीक कैसे विकसित कर सकते हैं। तकनीक के उपयोग की आवश्यकता थी कृत्रिम होशियारी (एआई) प्रणाली जिसे फाल्कन कहा जाता है, अशांति की भरपाई के लिए उड़ान को स्वचालित रूप से समायोजित करती है।
सुदृढीकरण सीखना – एक एआई प्रशिक्षण पद्धति – का उपयोग पहले एआई-संवर्धित नियंत्रण प्रणाली विकसित करने के लिए किया गया है, लेकिन केवल विशिष्ट वातावरण या वाहनों के लिए। इसके विपरीत, फाल्कन को उन अंतर्निहित सिद्धांतों को समझने के लिए प्रशिक्षित किया गया है जो किसी भी स्थिति के अनुकूल होने के लिए अशांति का कारण बनते हैं।
फाल्कन फूरियर विधियों पर आधारित है, जो डेटा का प्रतिनिधित्व करने के लिए जटिल साइन तरंगों का उपयोग करता है। शोधकर्ताओं ने पाया कि आवधिक तरंगों के रूप में हवा की स्थिति को डिजिटल रूप से प्रस्तुत करना अशांति को मॉडल करने के लिए एक प्रभावी साधन प्रदान करता है, क्योंकि हवा का उतार और प्रवाह और इसके प्रभाव स्वाभाविक रूप से एक लहर पैटर्न का पालन करते हैं।
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“वास्तविक समय में अनुकूलन के लिए सुदृढीकरण सीखने का उपयोग उल्लेखनीय है, क्योंकि यह अंतर्निहित अशांति मॉडल सीखता है,” हेवर मोनकैयोएयरोस्पेस इंजीनियरिंग के प्रोफेसर एम्ब्री-रिडल एरोनॉटिकल यूनिवर्सिटी लाइव साइंस को बताया। “मेरा मानना है कि यह तकनीक बहुत व्यवहार्य है, खासकर वर्तमान कम्प्यूटेशनल क्षमताओं के साथ जेटसनजो अनुकूली शिक्षा, फूरियर विश्लेषण और गणना के वास्तविक समय एकीकरण का समर्थन करता है।”
वैज्ञानिकों ने कैल्टेक में एक पवन सुरंग में एआई का परीक्षण किया, एक यूएवी का प्रतिनिधित्व करने के लिए एक एयरफ़ॉइल विंग का उपयोग किया और इसे दबाव सेंसर और नियंत्रण सतहों के साथ फिट किया। इसका उपयोग दबाव में बदलाव को महसूस करने और स्थिरता बनाए रखने के लिए आवश्यकतानुसार इसकी पिच और यॉ को समायोजित करने के लिए किया जाता था। अशांति में यादृच्छिक उतार-चढ़ाव उत्पन्न करने के लिए पवन सुरंग में विंग के ऊपर की ओर एक चल सिलेंडर भी रखा गया था।
यह पाया गया कि नौ मिनट की शिक्षा के बाद, जहां फाल्कन लगातार बदलती अशांति के अनुकूल होने और परिणामों को वापस देने का प्रयास करेगा, एआई पवन सुरंग में एयरोफॉइल की स्थिरता को बनाए रख सकता है।
मोनकैयो ने कहा, “कैलटेक के पवन सुरंग परीक्षणों से पता चलता है कि फाल्कन मिनटों के भीतर सीख सकता है, जो बड़े विमानों के लिए स्केलेबिलिटी का संकेत देता है।” “हालांकि, वास्तविक दुनिया की चुनौतियां बनी हुई हैं, विशेष रूप से विविध और अप्रत्याशित परिस्थितियों में तेजी से अनुकूलन और विभिन्न यूएवी कॉन्फ़िगरेशन और पवन वातावरण में प्रदर्शन को मान्य करने में।”
अशांति के लिए स्वचालित अनुकूलन को सक्षम करके, इस शोध में यूएवी और वाणिज्यिक विमानों के लिए आसान उड़ान का नेतृत्व करने की क्षमता है। शोधकर्ताओं ने गड़बड़ी की चेतावनी देने के लिए विमानों के बीच पर्यावरणीय डेटा साझा करने की संभावना भी सुझाई है। हालाँकि, विमान नियंत्रण प्रणालियों के आसपास साइबर सुरक्षा चिंताओं को देखते हुए, इसके लिए एक मजबूत सुरक्षा प्रोटोकॉल की आवश्यकता होगी जिसकी पहले से पूरी तरह से समीक्षा और परीक्षण करने की आवश्यकता होगी।
मोनकैयो ने कहा, “निरंतर विकास संभवतः भविष्यवाणी सटीकता को परिष्कृत करने और प्रशिक्षण समय को कम करने पर ध्यान केंद्रित करेगा, जो संभव है, लेकिन जटिल है।” “इसके अतिरिक्त, अंतर-विमान सूचना साझाकरण प्रणाली की पूर्वानुमानित शक्ति को बढ़ाएगा, लेकिन व्यापक रूप से अपनाने के लिए मजबूत संचार मानकों और डेटा हैंडलिंग प्रोटोकॉल की आवश्यकता होगी।”
शोध के अगले चरण का लक्ष्य एआई के सीखने के समय को कम करना है। यह शोधकर्ताओं की मुख्य चुनौती बनने की संभावना है, क्योंकि अशांति के व्यावहारिक समाधान के लिए पर्यावरणीय परिस्थितियों में तेजी से अनुकूलन करने में सक्षम होना आवश्यक है।
