जीवित रोबोटिक्स में एक नया मोड़
प्रदान किए गए उम्मीदवार मेटाडेटा के अनुसार, वैज्ञानिकों ने कार्यशील तंत्रिका तंत्र से लैस छोटे जीवित रोबोट बनाए हैं। इस विकास को एक बड़ा कदम आगे बताया गया है, जो संकेत देता है कि जैविक मशीनें साधारण गति से आगे बढ़कर उस नए चरण में प्रवेश कर सकती हैं, जिसमें न्यूरॉन्स व्यवहार को निर्देशित करने में मदद करते हैं।
यह अंतर महत्वपूर्ण है। “जीवित रोबोट” शब्द का उपयोग अक्सर प्रयोगात्मक जैविक संरचनाओं के लिए किया गया है, जो अपने आकार, कोशिका प्रकार, या भौतिक डिजाइन के कारण चल सकती हैं या सीमित कार्य कर सकती हैं। ऐसा सिस्टम जो गति और व्यवहार को निर्देशित करने के लिए न्यूरॉन्स का उपयोग करता है, उससे कहीं अधिक उन्नत चीज़ की ओर इशारा करता है: ऐसा नियंत्रण जो कम-से-कम आंशिक रूप से आंतरिक, गतिशील और प्रतिक्रियाशील हो, न कि केवल संरचनात्मक।
सीमित उपलब्ध विवरणों के बावजूद, यह प्रस्तुति यह समझाने के लिए पर्याप्त है कि यह काम क्यों अलग दिखता है। कार्यशील तंत्रिका तंत्र का अर्थ है संकेत प्रेषण, समन्वय, और अधिक अनुकूलनीय क्रिया की संभावना। व्यावहारिक रूप से, यह जीवित रोबोटिक्स को ऐसे सिस्टमों के और करीब ला सकता है जो केवल अभियांत्रिक ऊतक के रूप में मौजूद न होकर संगठित एजेंटों की तरह कार्य करते हैं।
न्यूरॉन्स कहानी क्यों बदलते हैं
जानवर कैसे महसूस करते हैं, संसाधित करते हैं, और प्रतिक्रिया देते हैं, इसमें न्यूरॉन्स केंद्रीय भूमिका निभाते हैं। उन्हें एक छोटे जीवित रोबोट में शामिल करना इंजीनियरिंग की समस्या को केवल निर्माण से नियंत्रण की समस्या में बदल देता है। जीवित सामग्री से बना रोबोट पहले से ही उल्लेखनीय हो सकता है। लेकिन ऐसा रोबोट जिसकी गति और व्यवहार एक तंत्रिका तंत्र द्वारा निर्देशित हों, कहीं अधिक सक्षम प्लेटफॉर्म का संकेत देता है।
प्रदान किया गया शीर्षक बताता है कि ये न्यूरोबॉट्स गति और व्यवहार, दोनों को निर्देशित करने के लिए न्यूरॉन्स का उपयोग करते हैं। यह शब्दावली महत्वपूर्ण है, क्योंकि गति यांत्रिक हो सकती है, लेकिन व्यवहार निर्णय-जैसे पैटर्न, प्रतिक्रियाएँ या स्थिति-निर्भर क्रियाएँ सुझाता है। भले ही यह शुरुआती काम अभी भी सरल व्यवहारों तक सीमित हो, अवधारणात्मक छलांग महत्वपूर्ण है।
दूसरे शब्दों में, यह उन्नति केवल यह नहीं है कि शोधकर्ताओं ने एक छोटी बायोहाइब्रिड मशीन बनाई। यह भी है कि उन्होंने उसे समन्वय का एक जैविक साधन दिया। इससे अधिक परिष्कृत जीवित प्रणालियों के लिए दरवाजा खुलता है, जो संकेतों पर प्रतिक्रिया कर सकती हैं, अपनी गति बदल सकती हैं, या ऐसे तरीकों से कार्य कर सकती हैं जो कम कठोर रूप से पूर्वनिर्धारित हों।
निष्क्रिय ऊतक से सक्रिय जैविक प्रणालियों तक
जीवित रोबोटिक्स विकासात्मक जीवविज्ञान, बायोइंजीनियरिंग, रोबोटिक्स और संगणना के संगम पर स्थित है। इस क्षेत्र की बहुत-सी संभावनाएँ इस विचार से आती हैं कि जीवित पदार्थ ऐसी विशेषताएँ प्रदान करता है, जिन्हें पारंपरिक मशीनों से मिलाना कठिन है, जिनमें स्व-संगठन, कोमलता, और संभावित स्व-मरम्मत शामिल हैं। लेकिन यही गुण नियंत्रण को भी कठिन बनाते हैं।
एक कार्यशील तंत्रिका तंत्र उस नियंत्रण समस्या के एक हिस्से को हल करने में मदद कर सकता है। केवल बाहरी हेरफेर या स्थिर भौतिक डिजाइन पर निर्भर रहने के बजाय, एक न्यूरोबॉट भीतर से स्वयं को समन्वित कर सकता है। इससे प्रणाली बदलते वातावरण में अधिक मजबूत और जैविक घटकों से दोहराने योग्य व्यवहार उत्पन्न करने में अधिक सक्षम हो सकती है।
यह इस बात को भी नया रूप देता है कि शोधकर्ता “प्रोग्रामिंग” से क्या समझते हैं। पारंपरिक रोबोटिक्स में नियंत्रण आमतौर पर इलेक्ट्रॉनिक हार्डवेयर पर चलने वाले सॉफ़्टवेयर से आता है। जीवित रोबोटिक्स में, कम-से-कम कुछ नियंत्रण स्वयं कोशिकाओं और ऊतकों के गुणों से उत्पन्न हो सकता है। न्यूरॉन्स एक जैविक तर्क-स्तर जोड़ते हैं, जिसे अंततः लक्ष्य-परिणाम उत्पन्न करने के लिए आकार दिया, प्रशिक्षित किया, या अभियांत्रित किया जा सकता है।
यह क्या संभव बना सकता है
प्रदान किया गया विवरण अनुप्रयोग निर्दिष्ट नहीं करता, इसलिए किसी भी तात्कालिक उपयोग-मामले को सावधानी से लेना चाहिए। फिर भी, तंत्रिका-तंत्र-निर्देशित जीवित रोबोट का महत्व इतना स्पष्ट है कि उन व्यापक दिशाओं को रेखांकित किया जा सकता है जिन्हें यह समर्थन दे सकता है।
एक संभावना छोटे, नाज़ुक वातावरणों में अधिक सटीक गतिशीलता है, जहाँ कठोर मशीनें उपयुक्त नहीं होतीं। दूसरी संभावना प्रयोगात्मक प्रणालियों में अनुकूलनीय व्यवहार है, जिनका उपयोग यह अध्ययन करने के लिए किया जाता है कि जैविक नेटवर्क क्रिया कैसे उत्पन्न करते हैं। तीसरी संभावना ऐसे जीवित मशीनों का विकास है, जो ऊतकों या सामग्रियों के साथ उन तरीकों से अंतःक्रिया कर सकें, जो पारंपरिक माइक्रो-रोबोट नहीं कर सकते।
चूँकि ये प्रणालियाँ छोटी और जीवित हैं, वे अंततः ऐसे वातावरणों में उपयोगी हो सकती हैं जहाँ जैव-संगतता, कोमलता, या स्थानीय प्रतिक्रियाशीलता, गति या कच्ची शक्ति से अधिक महत्वपूर्ण हों। मुख्य बात यह नहीं है कि कोई एक अनुप्रयोग अभी सिद्ध हो चुका है, बल्कि यह है कि न्यूरॉन्स जोड़ने से ऐसे व्यवहारों की सीमा बढ़ जाती है, जिन्हें ऐसी प्रणालियाँ संभवतः हासिल कर सकती हैं।
यह कार्य शोधकर्ताओं को डिज़ाइन की गई प्रणालियों और जैविक संगठन के बीच की सीमा समझने के लिए एक नया उपकरण भी दे सकता है। जब किसी मशीन में जीवित न्यूरॉन्स शामिल हों जो क्रिया को निर्देशित करने में मदद करते हैं, तो उसे पारंपरिक रोबोट या साधारण ऊतक संरचना की तरह देखना कठिन हो जाता है। यही अस्पष्टता इस क्षेत्र को वैज्ञानिक रूप से समृद्ध बनाती है।
यह अभी क्यों एक अर्थपूर्ण नवाचार कहानी है
उभरती तकनीक की कवरेज अक्सर क्रांति की भाषा का अधिक उपयोग करती है, खासकर तब जब कोई परियोजना अभी प्रयोगशाला में हो। इस मामले को बेहतर ढंग से एक सक्षम बनाने वाले कदम के रूप में समझा जा सकता है। प्रदान किए गए मेटाडेटा में इसे एक बड़ा विकास बताया गया है, और यह उचित प्रतीत होता है, क्योंकि कार्यशील तंत्रिका तंत्र जीवित रोबोटिक्स में एक गुणात्मक रूप से अलग क्षमता जोड़ते हैं।
समग्र क्षेत्र छोटे, अधिक कोमल, और अधिक जैविक रूप से एकीकृत प्रणालियों की ओर बढ़ रहा है। न्यूरोबॉट्स उस प्रवृत्ति के अनुरूप हैं और साथ ही नियंत्रण की अधिक महत्वाकांक्षी परत जोड़ते हैं। यदि पहले के जीवित रोबोटों ने दिखाया कि जैविक सामग्रियों को काम करने वाली मशीनों में जोड़ा जा सकता है, तो यह कार्य सुझाता है कि उन्हें न्यूरल मार्गदर्शन भी दिया जा सकता है, जो उनके चलने और काम करने के तरीके को आकार देता है।
यही संयोजन इस विकास को उसका महत्व देता है। यह ऐसी मशीनों की ओर इशारा करता है जो न पूरी तरह यांत्रिक हैं और न केवल कोशिकीय, बल्कि ऐसे संगठित जीवित निर्माण हैं जिनका व्यवहार आंतरिक जैविक नेटवर्कों से उभरता है।
अगले प्रश्न
स्पष्ट अगले प्रश्न विश्वसनीयता, जटिलता, और नियंत्रण-क्षमता से संबंधित हैं। ये न्यूरोबॉट्स एक नमूने से दूसरे तक कितने सुसंगत हैं? उनके तंत्रिका तंत्र कितने समृद्ध व्यवहारों का समर्थन कर सकते हैं? और कितनी दिशा इंजीनियर्ड डिज़ाइन से आती है, तथा कितनी स्वतःस्फूर्त जैविक विविधता से?
ये प्रश्न तय करेंगे कि न्यूरोबॉट्स एक दिलचस्प प्रमाण-अवधारणा बने रहते हैं या अनुप्रयुक्त बायोइंजीनियरिंग के लिए एक नए मंच में बदल जाते हैं। फिलहाल, उपलब्ध सामग्री एक संकीर्ण लेकिन अभी भी महत्वपूर्ण निष्कर्ष का समर्थन करती है: शोधकर्ताओं ने जीवित रोबोटों को ऐसे सिस्टमों के एक कदम और करीब ला दिया है जो अंतर्निहित तंत्रिका कार्य के माध्यम से महसूस, समन्वय और अनुकूलित कर सकते हैं।
यह इतना पर्याप्त है कि इसे उभरती तकनीक अनुसंधान की वर्तमान फसल में अधिक उल्लेखनीय नवाचार संकेतों में से एक माना जा सके। चलने वाला एक छोटा जीवित रोबोट दिलचस्प है। न्यूरॉन्स द्वारा निर्देशित एक छोटा जीवित रोबोट किसी बिल्कुल अलग प्रकार की मशीन की प्रारंभिक रूपरेखा जैसा दिखने लगता है।
यह लेख Interesting Engineering की रिपोर्टिंग पर आधारित है। मूल लेख पढ़ें.
Originally published on interestingengineering.com