মঙ্গল গ্রহে উড়ে যাওয়া – বা অন্য কোন পৃথিবীতে – একটি অসাধারণ চ্যালেঞ্জ। একটি স্বায়ত্তশাসিত মহাকাশযান, যারা পৃথিবীতে হস্তক্ষেপ করতে পারে এমন পাইলট বা ইঞ্জিনিয়ারদের থেকে লক্ষ লক্ষ মাইল দূরে কাজ করে, তাকে অবশ্যই অপরিচিত এবং পরিবর্তিত পরিবেশে নেভিগেট করতে, বাধা এড়াতে, অনিশ্চিত ভূখণ্ডে অবতরণ করতে এবং সম্পূর্ণ নিজের সিদ্ধান্ত নিতে সক্ষম হতে হবে। প্রতিটি কৌশল কঠোর উপলব্ধি, পরিকল্পনা এবং নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থার উপর নির্ভর করে যা ত্রুটি সহনশীল, কিছু ভুল হলে জাহাজটিকে পুনরুদ্ধার করার অনুমতি দেয়। একটি একক ভুল গণনা একটি বহু-মিলিয়ন ডলারের মহাকাশযানকে উল্টে ফেলে দিতে পারে, মিশনটি শুরু হওয়ার আগেই শেষ হয়ে যেতে পারে।
“এই সমস্যাটি কোনোভাবেই সমাধান করা হয়নি, শিল্প বা এমনকি গবেষণা সেটিংসেও,” নিকোলাস রায় বলেছেন, এমআইটি এর অ্যারোনটিক্স অ্যান্ড অ্যাস্ট্রোনটিক্স বিভাগের (এরোঅ্যাস্ট্রো) অধ্যাপক জেরোম সি. হুনকার৷ “আপনাকে অনেকগুলি কোড, সফ্টওয়্যারকে একত্রিত করতে হবে এবং একাধিক হার্ডওয়্যার উপাদানগুলিকে একত্রিত করতে হবে৷ সেগুলিকে একত্র করা তুচ্ছ নয়৷”
তুচ্ছ নয়, কিন্তু ছাত্রদের জন্য 16 কোর্সে তাদের স্নাতক ক্যারিয়ারের শিখরে পৌঁছানো, অসম্ভব থেকে অনেক দূরে। 16.85 শ্রেণীতে অটোনমি ক্যাপস্টোন (স্বায়ত্তশাসিত যানবাহনের নকশা এবং পরীক্ষা), শিক্ষার্থীরা স্বায়ত্তশাসিত সিস্টেম উড়ানোর জন্য একটি সম্পূর্ণ সফ্টওয়্যার আর্কিটেকচার ডিজাইন, বাস্তবায়ন, স্থাপন এবং পরীক্ষা করে। শহুরে বায়ু গতিশীলতা এবং পুনঃব্যবহারযোগ্য লঞ্চ যান থেকে শুরু করে বহির্জাগতিক অনুসন্ধান পর্যন্ত এই সিস্টেমগুলির বিস্তৃত অ্যাপ্লিকেশন রয়েছে। শক্তিশালী স্বায়ত্তশাসিত প্রযুক্তির সাহায্যে, যানবাহনগুলি বাড়ি থেকে অনেক দূরে চলতে পারে যখন ইঞ্জিনিয়াররা মিশন নিয়ন্ত্রণ কেন্দ্রগুলি থেকে দেখেন যে AeroAstro’s Collapse Center for Autonomous Systems-এর উচ্চ উপসাগর থেকে খুব বেশি আলাদা নয়।
রয় এবং জোনাথন হাউ, ফোর্ড প্রকৌশলী অধ্যাপক, কোর্স 16.405 (রোবোটিক্স: সায়েন্স অ্যান্ড সিস্টেমস) এর ভিত্তির উপর ভিত্তি করে তৈরি করার জন্য নতুন কোর্সটি তৈরি করেছেন, যা শিক্ষার্থীদের জটিল রোবোটিক প্ল্যাটফর্মের সাথে কাজ করার এবং পূর্ব-নির্মিত সফ্টওয়্যার সহ স্বায়ত্তশাসিতভাবে গ্রাউন্ড ভেহিকেল নেভিগেট করার সাথে পরিচয় করিয়ে দেয়। 16.85 একই নীতিগুলি ফ্লাইটের ক্ষেত্রে প্রয়োগ করে, একটি বেসিক কোয়াড্রোটার ড্রোন এবং একটি সম্পূর্ণ ফাঁকা স্লেট তাদের নিজস্ব নেভিগেশন সিস্টেম তৈরি করতে। তারপরে যানবাহনগুলি একটি বাধা কোর্সে পরীক্ষা করা হয় যাতে সন্দেহজনক অবতরণ প্যাড এবং অস্পষ্ট ভূখণ্ড অন্তর্ভুক্ত থাকে। ছাত্ররা বড় দলে কাজ করে (এই প্রথম দৌড়ের জন্য, সাতজনের দুটি দল— SLAMdunkers এবং Spelunkers) বাস্তব-বিশ্বের মিশনগুলিকে প্রতিফলিত করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে যেখানে ভূমিকা সমন্বয় অপরিহার্য।
“যানবাহনগুলিকে এই সমস্ত লুকানো বিপদগুলির মধ্যে পার্থক্য করতে সক্ষম হতে হবে যা মিশনে রয়েছে এবং তারা যে পরিবেশে রয়েছে এবং এখনও বেঁচে আছে,” হাউ বলে৷ “আমরা সত্যিই চাই যে শিক্ষার্থীরা তাদের বিশ্বাসযোগ্য একটি সিস্টেম তৈরি করতে শিখুক।”
কাজ: একসাথে এটি বের করুন
“এই সেমিস্টারে আমরা তাদের যে নির্দিষ্ট কাজটি দিয়েছিলাম তা হল কল্পনা করা যে আপনি কোনও ধরণের মহাকাশযান, এবং আপনাকে যেতে হবে এবং মঙ্গল বা চাঁদের মতো একটি বহির্জাগতিক দেহের পৃষ্ঠটি অন্বেষণ করতে হবে,” রয় ব্যাখ্যা করেন। “আপনাকে উড়তে এবং অন্বেষণ করতে, একটি মানচিত্র তৈরি করতে, আগ্রহের বস্তুগুলি সনাক্ত করতে এবং তারপরে নিরাপদে অবতরণ করতে বিল্ট-ইন সেন্সর ব্যবহার করতে হবে যা সম্ভবত সমতল পৃষ্ঠ নয় বা সম্পূর্ণ অনুভূমিক পৃষ্ঠ নয়।”
এই মাত্রার একটি কাজ যেকোন একজন প্রকৌশলীর পক্ষে একা পরিচালনা করা খুব জটিল, তবে এটি একটি বড় দলের জন্যও একটি চ্যালেঞ্জ। এয়ার কন্ট্রোল ল্যাবরেটরির একজন স্নাতক ছাত্র এবং কোর্সের তিনজন টিচিং অ্যাসিস্ট্যান্টের (টিএ) একজন অ্যান্ড্রু ফিশবার্গ বলেছেন, “আজকালের সবচেয়ে কঠিন সমস্যা হল সমন্বয়ের সমস্যা।” “রোবোটিক্স শব্দটি ব্যবহার করার জন্য, এই আকারের একটি দল হল একধরনের ভিন্নধর্মী ঝাঁক। প্রত্যেকেরই একই দক্ষতা নেই, তবে প্রত্যেকে অবদান রাখার জন্য কিছু দেখায় এবং একসাথে এটি পরিচালনা করা একটি চ্যালেঞ্জ।”
চ্যালেঞ্জটি শিক্ষার্থীদের বিভিন্ন ধরণের “সিস্টেম থিংকিং” টাস্কে প্রয়োগ করতে বলে। সম্পর্ক, আন্তঃনির্ভরশীলতা, এবং প্রতিক্রিয়া লুপগুলি তাদের সফ্টওয়্যার আর্কিটেকচারের জন্য গুরুত্বপূর্ণ, এবং ছাত্ররা কীভাবে তাদের সতীর্থদের সাথে যোগাযোগ এবং সমন্বয় করে তার জন্য সমানভাবে গুরুত্বপূর্ণ। “প্রতিবেদনগুলি লেখা এবং একটি দলের সাথে যোগাযোগ করা মাঝে মাঝে ওভারহেডের মতো মনে হয়, তবে আপনি যদি যোগাযোগ না করেন তবে আপনার একটি দল আছে,” ফিশবার্গ বলেছেন। “আমাদের এই ‘একক উদ্ভাবক’ পরিস্থিতি নেই যেখানে একজন ব্যক্তি সবকিছু বোঝেন – এটি শত শত মানুষ এই বিশাল জিনিসটি তৈরি করছে।”
ফ্লাইটের নতুন মুখ
ক্লাসের ছাত্ররা বলে যে তারা দ্রুত বিকশিত ক্ষেত্রটিতে প্রবেশ করতে আগ্রহী, অপ্রচলিত সরঞ্জাম এবং যানবাহনগুলির সাথে কাজ করে যা ঐতিহ্যগত অ্যাপ্লিকেশনের বাইরে যায়৷
“আমরা বহির্জাগতিক সংস্থাগুলিতে রোভার পাঠাতে থাকি। কিন্তু পৃথিবী অন্বেষণ করার জন্য মানবহীন সিস্টেম স্থাপনে একটি ক্রমবর্ধমান আগ্রহ রয়েছে,” বলেছেন রয়৷ “পৃথিবীতে এমন অনেক জায়গা আছে যেখানে আমরা রোবট পাঠাতে চাই এবং অন্বেষণ করতে চাই, এমন জায়গা যেখানে মানুষের যাওয়া বিপজ্জনক।” অ্যাপ্লিকেশনের এই সম্প্রসারণশীল অ্যারেটি ছাত্রদের ক্ষেত্রের প্রতি আকৃষ্ট করে।
সিনিয়র নোরা মিলার বলেছেন, “আমি একটি নতুন ক্লাসের ধারণা সম্পর্কে সত্যিই উত্তেজিত ছিলাম, বিশেষ করে যেটি স্বায়ত্তশাসনের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে, কারণ সেখানেই আমি আমার ক্যারিয়ারকে এগিয়ে যেতে দেখছি,” বলেছেন সিনিয়র নোরা মিলার। “এই ক্লাসটি আমাকে সম্পূর্ণ ফ্লাইট মিশনের জন্য স্ক্র্যাচ থেকে সফ্টওয়্যার তৈরি করতে কেমন লাগে তার একটি সত্যিই দুর্দান্ত অভিজ্ঞতা দিয়েছে।”
স্বায়ত্তশাসিত যানবাহনের ডিজাইন এবং টেস্টিং কোর্সটি প্রশিক্ষক এবং TA-দের জন্য একটি অনন্য দৃষ্টিভঙ্গি অফার করে যারা তাদের স্নাতক ক্যারিয়ার জুড়ে অনেক শিক্ষার্থীকে চেনেন। একটি ভিত্তিপ্রস্তর হিসাবে, এটি বৃদ্ধি পূর্ণ বৃত্ত দেখতে একটি সুযোগ প্রদান করে. “কয়েক বছর আগে আমরা ডিফারেনশিয়াল সমীকরণগুলি সমাধান করছিলাম, এবং এখন তারা হাই বে-তে একটি কোয়াড্রোটারে লেখা সফ্টওয়্যার প্রয়োগ করছে,” হাউ বলে৷
কয়েক সপ্তাহ শেখার, নির্মাণ, পরীক্ষা, পরিমার্জন এবং পরিশেষে উড়ার পর ফলাফলগুলি কোর্সের লক্ষ্যগুলিকে প্রতিফলিত করে৷ রয় বলেছেন, “আমরা যা দেখতে চেয়েছিলাম ঠিক তাই। “আমরা তাদের একটি বরং চ্যালেঞ্জিং টাস্ক দিয়েছিলাম। আমরা তাদের এমন হার্ডওয়্যার দিয়েছিলাম যা কাজটি সম্পূর্ণ করতে সক্ষম হবে, কিন্তু নিশ্চিত নয়। এবং শিক্ষার্থীরা একটি বিশাল প্রচেষ্টা করেছে এবং সত্যিই চ্যালেঞ্জটি পূরণ করেছে।”
