ड्रोन और एआई से परे: मानवतावादी खदान निर्मूलन के भविष्य को पुनर्विचार करना

मैं 2014 से ड्रोन के साथ काम कर रहा हूं, लेकिन यूक्रेन में युद्ध के प्रकोप ने मेरे करियर में एक महत्वपूर्ण मोड़ ला दिया। 2022 से, मेरा ध्यान मानवतावादी खदान निर्मूलन को स्वचालित करने के लिए ड्रोन का उपयोग करने के तरीकों की खोज करने पर केंद्रित है। इस काम के हिस्से के रूप में, मैं जिनेवा अंतर्राष्ट्रीय केंद्र für मानवतावादी खदान निर्मूलन (जीआईसीएचडी) का密त्से अनुसरण करता हूं, उनकी घटनाओं में भाग लेता हूं और उनके विशेषज्ञों के साथ नियमित रूप से जुड़ता हूं।

ड्रोन-आधारित समाधानों को एआई के साथ जोड़कर देखें, वे वास्तव में मानवतावादी खदान निर्मूलन प्रक्रिया के गैर-तकनीकी सर्वेक्षण (एनटीएस) चरण में ही उपयोगी होते हैं। इसका अर्थ है कि ड्रोन बड़े क्षेत्रों को स्कैन करते हैं और डेटा एकत्र करते हैं। फिर, एक मशीन लर्निंग मॉडल इस डेटा का विश्लेषण करता है ताकि उन क्षेत्रों को चिह्नित किया जा सके जिनमें संभवतः खदानें हो सकती हैं। खदानों के सटीक स्थान नहीं।

तकनीकी सर्वेक्षण (टीएस), जो दूषित क्षेत्रों की पुष्टि और मानचित्रण करता है, अभी भी धातु वितरक, प्रशिक्षित कुत्तों और यांत्रिक खदान निर्मूलन मशीनों वाले कर्मियों पर निर्भर करता है। वे खदान वाले क्षेत्र में जाते हैं ताकि खतरों के सटीक स्थानों का पता लगाया जा सके।

प्रक्रिया अभी भी लंबी, जोखिम भरी और महंगी है:

• 2023 में, तीन देशों में खदान निर्मूलनकर्ताओं के बीच 15 मौतें हुईं
• वर्तमान गति से, सभी ईआरडब्ल्यू को साफ करने में 100 से अधिक वर्ष लगेंगे
• एक एकल भूमि खदान को हटाने की लागत 50 से 100 गुना है एक का उत्पादन करने की लागत

खदानें नागरिकों के लिए खतरा बनी हुई हैं – 2023 में कम से कम 5,757 खदान/ईआरडब्ल्यू के पीड़ित थे।

इस पोस्ट में, मैं बताता हूं कि वर्तमान ड्रोन-आधारित समाधान तकनीकी सर्वेक्षण (वर्तमान में सबसे महंगा और समय लेने वाला चरण) के लिए क्यों काम नहीं करते हैं और मैं इसे ठीक करने के लिए सबसे अच्छे तरीके को साझा करता हूं।

मिट्टी या वनस्पति के नीचे खदानों का पता लगाना लगभग असंभव है

मानक ऑप्टिकल या थर्मल कैमरों वाले ड्रोन आमतौर पर एक ही नीचे की ओर मुख किए हुए कोण से छवियां कैप्चर करते हैं। यह दृष्टिकोण सतह स्तर की असामान्यताओं को देखने के लिए अच्छा काम करता है, लेकिन दफन या छिपी हुई खदानों का पता लगाने में विफल रहता है। इस कारण से, ड्रोन मुख्य रूप से मानवतावादी खदान निर्मूलन में गैर-तकनीकी सर्वेक्षण के लिए उपयोग किए जाते हैं।

एक अग्रिम पंक्ति के समाधान – सुरक्षित प्रो एआई – रिपोर्ट करता है कि उन्हें पेड़ों और झाड़ियों वाले क्षेत्रों में केवल 5 प्रतिशत की पता लगाने की दर है।

हालांकि यह यूक्रेन के लिए कम प्रासंगिक है, जहां अधिकांश खदानें जमीन पर बिखरी हुई हैं, न कि दफनाई गई, स्थिति बहुत अलग है (उदाहरण के लिए) कंबोडिया के लिए:

• 1970-90 के संघर्षों से 4-6 मिलियन भूमि खदानें शेष हैं
• 1979 से 64,000 से अधिक पीड़ित, जिनमें बच्चे प्राथमिक पीड़ित हैं

गैर-धातु और पुरानी धातु की खदानें सतह पर भी पता लगाने में कठिन हैं

गैर-धातु खदानें वर्तमान और पूर्व संघर्ष क्षेत्रों में भूमि खदानों का एक महत्वपूर्ण हिस्सा प्रस्तुत करती हैं। वे जानबूझकर पारंपरिक धातु वितरक द्वारा पता लगाने से बचने के लिए डिज़ाइन की जाती हैं।

दृश्य रूप से, गैर-धातु खदानें पता लगाने में कठिन हैं। वे चमकते नहीं हैं, छवियों में खड़े नहीं होते हैं और थर्मल कैमरों पर अच्छी तरह से नहीं दिखते हैं। धातु वितरक और मैग्नेटोमीटर या तो उन्हें याद करते हैं या बहुत सारे झूठे अलार्म ट्रिगर करते हैं।

तो, वर्तमान ड्रोन-आधारित पता लगाने वाले उपकरण अक्सर गैर-धातु खदानों को पूरी तरह से याद करते हैं।

जब पुरानी धातु की खदानों की बात आती है, तो जंग कैसे वे दिखते हैं और व्यवहार करते हैं, इसे बदलती है, इसलिए वे जमीन में मिल जाते हैं और पता लगाने वाले उपकरणों पर खराब प्रतिक्रिया देते हैं। विकृत खदानें छवियों में पहचानने में और भी कठिन हैं।

और क्योंकि इन खदानों को देखना मुश्किल है, उन्हें ढूंढने और हटाने में बहुत अधिक समय लगता है, या वे छिपी रहती हैं और खदान निर्मूलनकर्ताओं और नागरिकों दोनों को जोखिम में डालती हैं।

मौसम और दिन की निर्भरता

यदि हम आरजीबी और मल्टीस्पेक्ट्रल कैमरों वाले ड्रोन की बात कर रहे हैं, तो उन्हें दिन के उजाले की आवश्यकता होती है। बादलों, कम रोशनी, या छाया वाले क्षेत्रों (जंगल, खंडहर) में, छवि गुणवत्ता और वस्तु पता लगाने में गिरावट आती है।

थर्मल पता लगाने, इसके बदले में, सबसे अच्छा काम करता है जब सूर्योदय या सूर्यास्त के समय, जब जमीन और खदान का तापमान अलग होता है। दोपहर के समय, सूरज सब कुछ समान रूप से गर्म करता है, जिससे कंट्रास्ट कम हो जाता है।

बारिश और गीली मिट्टी सतह के विवरण को धुंधला करती है, मिट्टी का रंग और तापमान बदल देती है, और मिट्टी की असामान्यताओं या थर्मल असामान्यताओं को छिपा सकती है। बर्फ केवल दृश्य मार्करों को ढक देती है और सतह के तापमान को समान बना देती है, जिससे खदानें पता लगाने में असमर्थ हो जाती हैं।

निश्चित समय पर ही ड्रोन उड़ाने से खदान निर्मूलन के एनटीएस चरण में भी काफी धीमा हो जाता है, खासकर उन क्षेत्रों में जहां मौसम अनियमित है।

प्रौद्योगिकी बहुत महंगी है

7 प्रभावित देशों में अनुमानित व्यक्ति-विरोधी खदान दूषण क्षेत्र 100km² से अधिक है।

यूक्रेन में परीक्षणों के अनुसार, नई तकनीक के साथ खदान निर्मूलन लागत को $3000-5000 से $600-800 प्रति हेक्टेयर तक कम कर सकता है, जो कि प्रति वर्ग किलोमीटर $70,000 है। और कुछ क्षेत्रों में, यह जमीन की कीमत से अधिक हो सकता है।

उच्च लागत का मुख्य कारण कई झूठे अलार्म हैं जिन्हें वास्तविक खतरों के रूप में माना जाता है। औसतन, एक टीम 50 से अधिक संदिग्ध खदानों को साफ करती है ताकि केवल एक वास्तविक भूमि खदान का पता लगाया जा सके।

सबसे अधिक दूषित क्षेत्र विकासशील देशों में हैं। वे अंतर्राष्ट्रीय संगठनों या सरकारों से धन के बिना खदान निर्मूलन नहीं कर सकते हैं।

लागतें व्यवसायों के लिए भी बहुत अधिक हैं। एक बार खदान निर्मूलन सस्ता हो जाता है, तो कंपनियां खदान दूषित भूमि को किराए पर ले सकती हैं ताकि वे इसे साफ कर सकें। इसके बदले में, वे प्रतीकात्मक मूल्य और कुछ कर छूट के लिए दीर्घकालिक उपयोग प्राप्त करेंगे।

एक समाधान?

मेरी टीम के साथ, हमने अधिक डेटा एकत्र करने वाले तरीकों का अन्वेषण किया, जो वनस्पति और मिट्टी के माध्यम से देख सकते हैं और अभी भी पर्याप्त रिज़ॉल्यूशन बनाए रख सकते हैं।

एक आशाजनक विकास दिशा का एक उदाहरण ओविएडो विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं द्वारा एक परियोजना है। वे एक यूएवी पर स्थापित एक सरणी-आधारित जमीन पेनेट्रेटिंग सिंथेटिक एपर्चर रडार (जीपीआर-एसएआर) प्रणाली का परीक्षण कर रहे हैं।

वास्तविक परिदृश्यों में उनके उड़ान प्रमाणीकरण ने साबित किया कि प्रौद्योगिकी निम्नलिखित समस्याओं का समाधान करती है:

1) रडार खदान के स्थान को सटीकता से निर्धारित करता है, जिससे केवल निष्क्रिय या विनाश करना बाकी रहता है।

सभी संभावित रडार पथों (पूरी तरह से बहुस्थिर कॉन्फ़िगरेशन) का उपयोग करके, उन्हें उच्च-रिज़ॉल्यूशन वाली छवियां मिलीं, जहां दफनाए गए लक्ष्य उज्जवल और स्पष्ट दिखाई दे रहे थे। और उन्होंने सटीकता के साथ चुनौतीपूर्ण लक्ष्यों जैसे छोटे, गैर-धातु, और उथले दफनाए गए वस्तुओं जैसे प्लास्टिक की व्यक्तिगत खदानें, लकड़ी के दबाव प्लेट और पीवीसी पाइप का पता लगाने में सक्षम थे।

2) समाधान दिन या रात, विभिन्न मौसम में, और यहां तक कि मध्यम वनस्पति के साथ भी काम कर सकता है।

यह कैसे काम करता है:

• मिट्टी में रडार पल्स भेजता है।
• उप-सतह परिवर्तन (जैसे प्लास्टिक, धातु, शून्य) से परावर्तित होने का पता लगाता है।
• प्रेषक-रिसीवर (टीएक्स-आरएक्स) जोड़े और उड़ान स्थितियों से रडार संकेतों को जोड़कर 3डी उप-सतह छवियां बनाता है जो सेंटीमीटर स्तर की सटीकता के साथ हैं।

समाधान अभी भी अपनी सीमाओं के साथ है, लेकिन मेरे पृष्ठभूमि के आधार पर, यह वर्तमान में शोध और विकास का सबसे प्रासंगिक दिशा है।

जीपीआर की एक मुख्य ताकत यह है कि यह कितना डेटा एकत्र कर सकता है। अधिक डेटा का अर्थ है कि शोधकर्ता एआई के साथ पहचान/वर्गीकरण चरण में सटीकता में सुधार कर सकते हैं। इससे सर्वेक्षण और सफाई कार्य अधिक कुशल हो जाता है और समग्र लागत 50% या अधिक कम हो जाती है।