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जब सेना की चींटी कॉलोनियां भोजन या आपूर्ति के लिए जंगल की खोज कर रही होती हैं, तो वे अक्सर भौगोलिक अंतरालों का सामना करती हैं जिन्हें व्यक्तिगत चींटियां दूर नहीं कर सकती हैं।
इसलिए वे टहनियों या पत्तियों के बजाय स्वयं का उपयोग करके पुलों का निर्माण करते हैं। एक स्पष्ट नेता प्रभारी के बिना, कीड़े किसी तरह अपने शरीर को एक साथ जोड़कर एक जीवित पुल बनाने का फैसला करते हैं जो कुछ चींटियों को पारित करने और वस्तु तक पहुंचने की अनुमति देता है।
यह झुंड बुद्धि है, जिसे अक्सर के रूप में जाना जाता है झुंड कृत्रिम बुद्धि. वाक्यांश जैविक या कृत्रिम एजेंटों के समन्वित, विकेन्द्रीकृत सामूहिक व्यवहार को संदर्भित करता है जो उद्देश्यों को पूरा करने के लिए मिलकर कार्य करते हैं।
जब मधुमक्खियां संभावित नई कॉलोनियों का पता लगाने के लिए "स्काउट मधुमक्खियों" को बाहर भेजती हैं, तो वे झुंड की बुद्धिमत्ता का उपयोग करती हैं। जब पक्षी भोजन की तलाश में बसेरा की ओर पलायन करते हैं और झुंड बनाते हैं, तो वे इसका एक आदर्श उदाहरण हैं।
इसके अतिरिक्त, मछलियाँ इसका उपयोग स्कूल बनाने के लिए करती हैं, जिससे उन्हें शिकारियों पर नज़र रखने के लिए केवल दो के बजाय हज़ारों आँखें मिलती हैं। दूसरे शब्दों में, संख्या में शक्ति और बुद्धि है।
झुंड रोबोटिक्स का अनुशासन, जो बुनियादी रोबोटों के समूह बनाने की कोशिश करता है जो एक स्वायत्त तरीके से कार्यों को निष्पादित करने के लिए मिलकर काम करते हैं, जो कि व्यक्तिगत रोबोटों में से कोई भी अपने आप को पूरा नहीं कर सकता है, इन सामूहिक पशु व्यवहारों से प्रेरित है।
झुंड रोबोट जटिल कार्यों को महंगा या बहुत परिष्कृत हुए बिना पूरा कर सकते हैं।
इसके बजाय, "एक प्रकाश स्रोत की ओर अग्रिम" जैसे बुनियादी निर्देश एल्गोरिदम द्वारा प्रत्येक व्यक्तिगत रोबोट को सौंपे जा सकते हैं। फिर, रोबोट की बातचीत के माध्यम से, परिष्कृत व्यवहार विकसित हो सकते हैं।
लेकिन अन्य स्थितियों में, इन उभरती विशेषताओं को प्रदर्शित करने में रोबोट के लिए कठिन समय होता है।
यह लेख इसकी विशेषताओं, अनुप्रयोगों और बहुत कुछ सहित, झुंड रोबोटिक्स की बारीकी से जांच करेगा।
झुंड रोबोटिक्स क्या है?
झुंड रोबोटिक्स इस बात का अध्ययन है कि संरचना और व्यवहार में रोबोट को कितना सरल बनाया जा सकता है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि रोबोट और उनके पर्यावरण के बीच रोबोट और बातचीत के बीच स्थानीय बातचीत से एक वांछनीय सामूहिक व्यवहार उभरता है।
झुंड रोबोटिक्स, सीधे शब्दों में कहें तो, मधुमक्खियों, पक्षियों या मछलियों के झुंड जैसे प्राकृतिक प्रणालियों में देखे जाने वाले लाभकारी संरचनाओं और व्यवहारों को विकसित करके समस्याओं को हल करने के लिए एक साथ काम करने वाले कई रोबोटों का उपयोग होता है।
झुंड बुद्धि के विचार, या विकेंद्रीकृत, स्व-संगठित प्रणालियों के सामूहिक व्यवहार, झुंड रोबोटिक्स (प्राकृतिक या कृत्रिम) के व्यावहारिक अनुशासन की नींव हैं।
झुंड की बुद्धि पर अनुसंधान प्रकृति में देखी जाने वाली जैविक प्रणालियों, जैसे चींटी कॉलोनियों, मछली स्कूलों, पक्षियों के झुंड आदि से बहुत अधिक प्रभावित होता है।
इस प्रकार के प्राकृतिक झुंडों में बहुत सीमित कौशल और गतिविधि या समुदाय की सामान्य समझ वाले व्यक्ति होते हैं।
हालांकि, शोधकर्ताओं ने दिखाया है कि ये झुंड अपने निकटतम पड़ोसियों के साथ स्थानीय संपर्क और सूचना के संबंधित हस्तांतरण के माध्यम से बहुत जटिल और बुद्धिमान समूह व्यवहार प्रदर्शित कर सकते हैं।
झुंड रोबोटिक्स इन विशेषताओं और खुलासे को शामिल करता है। लक्ष्य ऐसे रोबोट बनाना है जो अपने आप में अत्यंत बुनियादी संरचना और व्यवहार रखते हैं और आवश्यक गतिविधि को पूरा करने में असमर्थ हैं।
हालाँकि, ये सीधे-सादे रोबोट आवश्यक कार्य करने के लिए एक समूह या झुंड के रूप में संवाद करते हैं और एक साथ काम करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप जटिल, व्यावहारिक झुंड व्यवहार का निर्माण होता है।
झुंड रोबोट वर्तमान में सैन्य और खोज दोनों गतिविधियों में उपयोग किए जाते हैं। वे जल्द ही खनन और कृषि सहित क्षेत्रों में मौजूद हो सकते हैं।
झुंड रोबोट कैसे काम करते हैं?
झुंड रोबोट अक्सर मानक स्वायत्त रोबोटों की तुलना में बहुत कम मापते हैं (हालांकि लगभग नैनोबॉट जितना छोटा नहीं)।
किसी कार्य को पूरा करने के लिए, रोबोटों का एक झुंड, जिसका आकार कुछ दर्जन से लेकर एक हज़ार से अधिक तक हो सकता है, को एक साथ त्रुटिपूर्ण ढंग से काम करना चाहिए।
यह एक प्रकार के संगठन का उपयोग करके पूरा किया जाता है जिसे "झुंड बुद्धि" के रूप में जाना जाता है, जो कई व्यक्तियों से बनी प्रणाली में उच्च स्तर के लचीलेपन को बढ़ावा देता है, फिर भी उनमें से किसी के द्वारा नियंत्रित नहीं किया जाता है।
यह जैविक सिद्धांतों पर आधारित है जो कुछ कीड़ों, जानवरों, पक्षियों के झुंड और यहां तक कि मछली के स्कूलों के झुंडों में देखे जाते हैं।
झुंड रोबोट अनिवार्य रूप से बाहरी उत्तेजना के जवाब में और एक कार्य को पूरा करने के लिए सामूहिक गतिविधि प्रदर्शित करने के लिए इन प्राणियों की क्षमताओं की नकल करने का प्रयास करते हैं।
मशीन अतिरेक की एक उच्च डिग्री एक रोबोट झुंड को समान तरीके से संचालित करने की अनुमति देती है, जिसका अर्थ है कि एक या कुछ रोबोटों का नुकसान झुंड की समग्र रूप से कार्य करने की क्षमता को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित नहीं करेगा।
इस वजह से, झुंड रोबोट व्यापक रूप से कई स्थितियों में तैनात किए जाने में सक्षम होते हैं और अपने रास्ते में आने वाली चुनौतियों के बावजूद किसी कार्य को पूरा करने के लिए गतिशील रूप से खुद को वितरित करते हैं।
झुंड रोबोट के लक्षण
- रोबोट झुंड आत्मनिर्भर होना चाहिए और अपने परिवेश का पता लगाने और प्रतिक्रिया करने में सक्षम होना चाहिए।
- झुंड सजातीय होना चाहिए; इसमें कई समूह हो सकते हैं, लेकिन उनमें से अधिक मात्रा में नहीं होना चाहिए।
- प्रत्येक कार्य जिसे एक इकाई के रूप में करने के लिए रोबोटों के झुंड की आवश्यकता होती है, को पर्याप्त संख्या में रोबोट द्वारा समर्थित होना चाहिए।
- सभी रोबोटों को अपने झुंड भागीदारों के पड़ोसियों के साथ केवल स्थानीय संवेदन और संचार क्षमताओं की आवश्यकता होती है। यह आश्वासन देता है कि झुंड का समन्वय फैला हुआ है और यह कि सिस्टम स्केलेबल है।
- झुंड में प्रत्येक रोबोट अपने प्राथमिक लक्ष्य को प्राप्त करने के संबंध में अक्षम और अप्रभावी होना चाहिए; इस प्रकार, उन्हें सफल होने और प्रदर्शन बढ़ाने के लिए मिलकर काम करना चाहिए।
अनुप्रयोगों
हम उम्मीद करते हैं कि झुंड रोबोटों की बदौलत हम अभी हमारे सामने आने वाली कुछ सबसे चुनौतीपूर्ण समस्याओं को हल करने में सक्षम होंगे। वे आवेदन कर सकते हैं मानव रचनात्मकता लगभग किसी भी परिस्थिति के लिए धन्यवाद किसी भी वातावरण को मापने और अनुकूलित करने की उनकी क्षमता के लिए धन्यवाद।
उदाहरण के लिए, जलवायु परिवर्तन और अन्य प्राकृतिक आपदाओं की स्थिति में विफल पारिस्थितिक तंत्र का समर्थन करने के लिए संभावित रणनीति के रूप में इसमें बहुत सारे शोध हुए हैं।
झुंड रोबोटिक्स में सिंथेटिक मधुमक्खियों और कीड़ों का उत्पादन करने की क्षमता है जो फसलों और अन्य महत्वपूर्ण पौधों को उनके अस्तित्व को सुनिश्चित करने और एक भयावह तबाही को रोकने के लिए परागित कर सकते हैं।
ऐसे कार्य जिन्हें विशाल या असंरचित स्थानों में पूरा करने की आवश्यकता होती है, जहां कोई बुनियादी ढांचा नहीं है जिसका उपयोग रोबोट को प्रबंधित करने के लिए किया जा सकता है, जैसे कि कोई सुलभ संचार नेटवर्क या वैश्विक स्थानीयकरण प्रणाली, झुंड रोबोटिक्स के लिए एक अन्य संभावित अनुप्रयोग डोमेन है।
इस प्रकार के कार्यों के लिए रोबोट स्वार्म का उपयोग किया जा सकता है क्योंकि वे किसी भी बुनियादी ढांचे या बाहरी समन्वय की सहायता के बिना स्वतंत्र रूप से कार्य कर सकते हैं।
अंडरवाटर या अलौकिक ग्रहों की खोज, निगरानी, डिमिनिंग और खोज और बचाव असंरचित और विशाल वातावरण में नौकरियों के कुछ उदाहरण हैं।
इसके अतिरिक्त, यह सुझाव दिया गया है कि झुंड रोबोटिक्स तकनीकों का उपयोग पारंपरिक बलों को लगभग पूरी तरह से बदलने के लिए किया जा सकता है।
स्वायत्त ड्रोन के रूप में, दुनिया भर में कई वायु सेनाओं द्वारा रोबोटों का व्यापक रूप से उपयोग किया जा चुका है, और अमेरिकी नौसेना ने रोबोटिक बेड़े के साथ प्रयोग किया है जो तुरंत खतरों पर प्रतिक्रिया कर सकते हैं।
सौभाग्य से, इस तकनीक के लिए अन्य, बहुत अधिक सौम्य अनुप्रयोग हैं। जमीन या हवाई वाहनों के नेटवर्क का प्रबंधन करने या एक मजबूत खोजपूर्ण मिशन बनाने के लिए झुंड रोबोटों का रोजगार स्वायत्त वाहनों का मार्ग प्रशस्त कर सकता है।
निष्कर्ष
संक्षेप में, झुंड रोबोटिक्स विकसित हो रहा है और बढ़ रहा है, और रोबोट स्वायत्तता, विकेन्द्रीकृत नियंत्रण, समूह निर्णय लेने की क्षमता, उच्च दोष सहनशीलता इत्यादि जैसी सुविधाएं झुंड रोबोटिक्स को व्यावहारिक मुद्दों को हल करने के लिए उपयुक्त बनाती हैं।
झुंड रोबोटिक्स के भविष्य के उपयोगों में लक्षित सामग्री वितरण, सटीक खेती, झुंड 3 डी प्रिंटिंग, निगरानी, रक्षा, खोज और बचाव अभियान, और बहुत कुछ शामिल होंगे।
झुंड की निर्माण प्रक्रिया को आर्थिक रूप से व्यवहार्य बनाना और झुंड के प्रत्येक सदस्य के लिए नियंत्रण एल्गोरिदम के निर्माण के लिए एक विश्वसनीय दृष्टिकोण विकसित करना दो प्रमुख समस्याएं हैं जिन्हें रास्ते में दूर किया जाना चाहिए।
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