मानव-रोबोट-कंप्यूटर अनुसंधान में प्रगति

स्वचालित प्रयोगात्मक सुविधा, जिसे इंटेलिजेंट टोइंग टैंक (आईटीटी) कहा जाता है, ने अपने पहले संचालन वर्ष में लगभग 100,000 प्रयोग किए। जो आमतौर पर एक पीएचडी छात्र को पांच साल के प्रयोगों में पूरा करना होता है, आईटीटी ने कुछ हफ्तों में ही कर दिखाया। एमआईटी सी ग्रांट हाइड्रोडायनामिक्स लेबोरेटरी में आईटीटी का विकास मानव-रोबोट-कंप्यूटर अनुसंधान के क्षेत्र में हमें आगे ले जाता है।

आईटीटी स्वचालित रूप से और अनुकूल रूप से प्रयोग करता है, उनका विश्लेषण करता है और उनका डिज़ाइन तैयार करता है। प्रयोग वोर्टेक्स-इंड्यूस्ड वाइब्रेशन (वीआईवी) की खोज पर केंद्रित हैं। वीआईवी ऑफशोर महासागर संरचनाओं जैसे कि समुद्री ड्रिलिंग राइजर्स के लिए महत्वपूर्ण हैं, जो पानी के नीचे तेल कुओं को सतह से जोड़ने के लिए जिम्मेदार हैं। वीआईवी के साथ, कई पैरामीटर शामिल हैं।

आईटीटी सक्रिय सीखने से निर्देशित होता है, और यह प्रयोगों की एक श्रृंखला करता है। प्रयोगों के भीतर, अगले प्रयोग के लिए प्रत्येक पैरामीटर का चयन एक कंप्यूटर द्वारा किया जाता है। सिस्टम एक “अन्वेषण और शोषण” पद्धति का उपयोग करता है, जो वीआईवी के जटिल पहलुओं को मैप और अन्वेषण करने के लिए आवश्यक प्रयोगों की संख्या को बहुत कम कर देता है।

पीएचडी उम्मीदवार डिक्सिया फैन ने परियोजना शुरू की जब उन्हें हाथ से करने के लिए आवश्यक हजारों प्रयोगों की संख्या को कम करने का तरीका ढूंढने की कोशिश की। इससे आईटीटी प्रणाली का विकास हुआ।

एक पत्र पिछले महीने साइंस रोबोटिक्स जर्नल में प्रकाशित हुआ था।

फैन अब एक पोस्टडॉक है, और परियोजना पर एमआईटी सी ग्रांट कॉलेज प्रोग्राम और एमआईटी के मैकेनिकल इंजीनियरिंग विभाग, École Normale Supérieure de Rennes, और ब्राउन विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं की एक टीम ने काम किया है। नई परियोजना वैज्ञानिक खोजों को तेजी से करने के लिए मानवों, कंप्यूटरों और रोबोटों के बीच हो सकने वाले सहयोग का प्रकार प्रदर्शित करती है।

आईटीटी 33 फुट का टैंक है, और यह बिना व्यवधान या निलंबन के काम करता है। शोधकर्ता दूसरे विभिन्न क्षेत्रों में प्रणाली का उपयोग देखना चाहेंगे, जो गैर-रेखीय प्रणालियों में नए मॉडल बनाने के लिए आ सकते हैं।

आईटीटी ने फैन और उनके सहयोगियों को एक व्यापक पैरामेट्रिक स्थान का अन्वेषण करने की अनुमति दी। “यदि हम पारंपरिक तकनीकों का उपयोग करके उस समस्या का अध्ययन करते हैं जिसे हम अध्ययन करते हैं, तो प्रयोग पूरा होने में 950 वर्ष लगेंगे,” उन्होंने समझाया।

प्रयोग के लंबे समय को कम करने के लिए, फैन और टीम ने आईटीटी में एक गॉसियन प्रक्रिया प्रतिगमन सीखने के अल्गोरिदम को एकीकृत किया। ऐसा करके, शोधकर्ताओं ने आवश्यक प्रयोगों की संख्या को कुछ हज़ार तक कम कर दिया।

रोबोटिक प्रणाली स्वचालित रूप से एक प्रारंभिक प्रयोग श्रृंखला का संचालन करने में सक्षम है। फिर यह अगले प्रयोग के पैरामीटर पर आंशिक नियंत्रण लेता है।

फैन को आईटीटी के विकास के लिए एमआईटी मैकेनिकल इंजीनियरिंग डी फ्लोरेज़ अवार्ड से “असाधारण प्रतिभा और रचनात्मक निर्णय” के लिए सम्मानित किया गया था।

माइकल ट्रियांटफिलो, हेनरी एल। और ग्रेस डोहर्टी प्रोफेसर इन ओशन साइंस एंड इंजीनियरिंग, और फैन के डॉक्टरेट सलाहकार, “डिक्सिया के इंटेलिजेंट टोइंग टैंक का डिज़ाइन परिपक्व क्षेत्रों को पुनर्जीवित करने के लिए नए तरीकों का उपयोग करने का एक उत्कृष्ट उदाहरण है।”

ट्रियांटफिलो पत्र के सह-लेखक और एमआईटी सी ग्रांट कॉलेज प्रोग्राम के निदेशक थे।

“एमआईटी सी ग्रांट ने कई वर्षों से महासागर से संबंधित समस्याओं में गहरे शिक्षण विधियों का उपयोग करने वाली परियोजनाओं के लिए संसाधनों को प्रतिबद्ध किया है और वित्त पोषित किया है, जो पहले से ही परिणाम दे रहे हैं,” उन्होंने कहा।

एमआईटी राष्ट्रीय महासागरीय और वायुमंडलीय प्रशासन द्वारा वित्त पोषित है और राष्ट्रीय सी ग्रांट प्रोग्राम द्वारा प्रशासित है। यह एक संघीय-संस्थान भागीदारी है जो महासागर से संबंधित मुद्दों से निपटने में मदद के लिए एमआईटी में अनुसंधान और इंजीनियरिंग को मिलाती है,

पत्र में योगदानकर्ताओं में ब्राउन विश्वविद्यालय से जॉर्ज कर्नियाडाकिस शामिल हैं, जो एमआईटी सी ग्रांट से संबद्ध हैं; गुरवान जोदिन từ ईएनएस रेनेस; एमआईटी पीएचडी उम्मीदवार मैकेनिकल इंजीनियरिंग यू मा; और एमआईटी सी ग्रांट से थॉमस कॉन्सी, लुका बोनफिग्लियो और लिली कीस।