फॉग यंत्रमानवशास्त्र

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फॉग यंत्रमानवशास्त्र को एक स्थापत्य कला के रूप में परिभाषित किया जा सकता है जिसमें स्टोरेज, नेटवर्किंग फ़ंक्शंस, यंत्रमानव के करीब कोहरा कंप्यूटिंग के साथ नियंत्रण सम्मिलित है।[1][2]


अवधारणा

फॉग यंत्रमानवशास्त्र में मुख्य रूप से फॉग यंत्रमानव सर्वर और क्लाउड होते हैं।[3] यह एक स्थानीय सर्वर की मदद से उपयोगकर्ता के पास डेटा भेजकर क्लाउड के साथी के रूप में कार्य करता है। इसके अलावा, ये सर्वर अनुकूलनीय हैं, इनमें संगणना, नेटवर्क क्षमता के लिए प्रसंस्करण शक्ति सम्मिलित है, और सबसे कम संभव नेटवर्क विलंबता के साथ उन्नत प्रदर्शन के लिए अन्य रोबोटों को परिणाम साझा करके सुरक्षित किया गया है।[2]

चूंकि क्लाउड यंत्रमानवशास्त्र बैंडविड्थ सीमाओं, नेटवर्क विलंबता मुद्दों, सेवा की गुणवत्ता, गोपनीयता और सुरक्षा जैसे मुद्दों का सामना कर रहा है - फॉग यंत्रमानवशास्त्र को भविष्य के रोबोटिक प्रणाली के लिए एक व्यवहार्य विकल्प के रूप में देखा जा सकता है।[4] इसे अगली पीढ़ी के वितरित यंत्रमानव प्रणाली के रूप में भी माना जाता है क्योंकि यंत्रमानव को अपना कार्य करते समय अरबों संगणनाओं को संसाधित करने के लिए बहुत मस्तिष्क शक्ति की आवश्यकता होती है।[5] उदाहरण के लिए, स्प्रे बोतल को समझने में यंत्रमानव की मदद करने में फॉग यंत्रमानवशास्त्र एक आवश्यक भूमिका निभा सकता है।[6]



== अनुप्रयोग ==

सामाजिक रोबोट

सूचना की उपलब्धता के आधार पर एक सामाजिक यंत्रमानव या तो क्लाउड या फॉग यंत्रमानव सर्वर से जुड़ सकता है। उदाहरण के लिए, यह फॉग यंत्रमानवशास्त्र की मदद से प्रभावी संचार के लिए अन्य रोबोटों के साथ संवाद करने के लिए एक हवाई अड्डे पर काम करने वाले यंत्रमानव को बना सकता है।[7]


फॉग रोबोटिक प्रणाली

नोड-स्तरीय प्रणाली : FogROS[8]FogROS UCB द्वारा प्रस्तावित है[8]. FogROS एक ढांचा है जो मौजूदा आरओ एसस्वचालन अनुप्रयोगों को वाणिज्यिक क्लाउड-आधारित सेवाओं से अतिरिक्त कंप्यूटिंग संसाधनों तक पहुंच प्राप्त करने की अनुमति देता है। फॉग रोबोटिक्स घरों और गोदामों में रोबोट और IoT उपकरणों को पास के एज संसाधनों के साथ-साथ दूर के क्लाउड डेटा केंद्रों पर लाभ उठाने में सक्षम बनाता है। संसाधन स्वामित्व की प्रशासनिक सीमाएँ ट्रस्ट के डोमेन के भीतर डेटा के नियंत्रण को प्रतिबंधित करती हैं। 'क्लाउड रोबोटिक्स' शब्द नेटवर्क के केंद्र (या 'क्लाउड') में नेटवर्क संसाधनों के उपयोग को इंगित करता है, जबकि 'फॉग रोबोटिक्स' में क्लाउड/एज कॉन्टिनम (या 'फॉग') के साथ नेटवर्क संसाधनों का उपयोग सम्मिलित है। यह ढांचा यंत्रमानव ऑपरेटिंग प्रणाली (आरओएस) पर बनाया गया है, जो यंत्रमानव स्वचालन अनुप्रयोगों और घटकों को बनाने के लिए वास्तविक मानक है। न्यूनतम पोर्टिंग प्रयास के साथ, FogROS शोधकर्ताओं को उच्च पारदर्शिता के साथ अपने सॉफ़्टवेयर के घटकों को क्लाउड पर तैनात करने की अनुमति देता है।

एल्गोरिथम-स्तरीय प्रणाली: इलास्टिकआरओएस[9]

इलास्टिकआरओएस एच के यूएसटी द्वारा प्रस्तावित है।[9]वर्तमान नोड-स्तरीय प्रणालियाँ इतनी लचीली नहीं हैं कि बदलती परिस्थितियों के लिए गतिशील रूप से अनुकूल हो सकें। इसे संबोधित करने के लिए, लेखक इलास्टिकआरओएस प्रस्तुत करते हैं, जो वर्तमान नोड-स्तरीय प्रणाली को एल्गोरिथम-स्तर के एक में विकसित करता है। इलास्टिकआरओएस आरओ एसऔर ROS2 पर आधारित है। फॉग और क्लाउड यंत्रमानवशास्त्र के लिए, यह एल्गोरिथम-स्तरीय सहयोगी कंप्यूटिंग वाला पहला यंत्रमानव ऑपरेटिंग प्रणाली है। इलास्टिकआरओएस गतिशील परिस्थितियों में अनुकूलन क्षमता प्राप्त करने के लिए लोचदार सहयोगी कंप्यूटिंग विकसित करता है। सहयोगी कंप्यूटिंग एल्गोरिथ्म इलास्टिकआरओएस का मूल और चुनौती है। लेखक समस्या को अमूर्त करते हैं और फिर संबोधित करने के लिए ElasAction नाम के एक एल्गोरिद्म का प्रस्ताव करते हैं। यह ऑनलाइन सीखने पर आधारित एक गतिशील कार्रवाई निर्णय एल्गोरिथम है, जो यह निर्धारित करता है कि यंत्रमानव और सर्वर कैसे सहयोग करते हैं। एल्गोरिथ्म गतिशील रूप से उन स्थितियों के परिवर्तनों के अनुकूल होने के लिए मापदंडों को अपडेट करता है जहां यंत्रमानव वर्तमान में है। यह कॉन्फ़िगरेशन के अनुसार यंत्रमानव और सर्वर को कंप्यूटिंग कार्यों के वितरण को प्राप्त करता है। इसके अलावा, लेखक साबित करते हैं कि एलासएक्शन की ऊपरी सीमा सबलाइनियर है, जो इसके अभिसरण की गारंटी देता है और इस प्रकार इलास्टिकआरओएस को इसकी लोच में स्थिर होने में सक्षम बनाता है।

अनुसंधान

फॉग रोबोटिक्स

यह प्रोजेक्ट मानव-यंत्रमानव बातचीत परिदृश्यों के संबंध में फॉग यंत्रमानवशास्त्र की प्रयोज्यता को बढ़ावा देता है। यह फॉग यंत्रमानवशास्त्र स्थापत्य कला के मूल्यांकन के लिए फॉग यंत्रमानव सर्वर, क्लाउड और यंत्रमानव का उपयोग करता है।[2]

ग्लोबल डेटा प्लेन का उपयोग करके सिक्योर फॉग रोबोटिक्स[10]

बढ़त कंप्यूटिंग वातावरण में संचालित रोबोटिक/मशीन-लर्निंग अनुप्रयोगों की सुरक्षा और प्रदर्शन में सुधार करने के लिए, यह प्रोजेक्ट डेटा कैप्सूल के उपयोग की जांच करता है। अनुप्रयोगों में से एक के रूप में, यह डेटा की गोपनीयता और सुरक्षा को बनाए रखने के लिए फॉग यंत्रमानव प्रणाली की भी जांच करता है

।5जी कोरल: एक 5जी कन्वर्जेंट वर्चुअलाइज्ड रेडियो एक्सेस नेटवर्क जो किनारे पर है[11]

यह परियोजना विशेष रूप से किनारे पर रेडियो एक्सेस नेटवर्क के क्षेत्र को लक्षित करती है। इस परियोजना के हिस्से के रूप में, फॉग-असिस्टेड यंत्रमानवशास्त्र के वास्तविक समय के अनुप्रयोग का पता लगाया गया है। साथ ही, समन्वित आवाजाही के लिए यंत्रमानव और बेड़े के गठन की दूरस्थ निगरानी की जांच की जा रही है।[12]

रोबोटिक्स और औद्योगिक स्वचालन के लिए फॉग कंप्यूटिंग[13]

यह परियोजना फॉग नोड के संचार संचार प्रोटोकॉल सहित कंप्यूटर हार्डवेयर और ऑपरेटिंग प्रणाली (OS) तंत्र दोनों कोहरे अनुप्रयोगों के लिए उपन्यास प्रोग्रामिंग मॉडल डिजाइन करने पर केंद्रित है। इन कोहरे के नोड्स का यंत्रमानव और अन्य स्वचालन उपकरणों पर वास्तविक समय में परीक्षण किया जाएगा। इसके अलावा, एक ओपन-सोर्स स्थापत्य कला खुले मानकों पर बनाया जाएगा, जैसे, 5G, OPC यूनिफाइड स्थापत्य कला (UA), और टाइम-सेंसिटिव नेटवर्किंग (TSN)।

यह भी देखें

संदर्भ

  1. ↑ Fog Robotics: An Introduction. Gudi, S.L.K.C., et al. IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems. 2017
  2. ↑ 2.0 2.1 2.2 Gudi, S. L. Krishna Chand; Ojha, S.; Johnston, B.; Clark, J.; Williams, M. (November 2018). कुशल, धाराप्रवाह और मजबूत मानव-रोबोट इंटरेक्शन के लिए फॉग रोबोटिक्स. 2018 IEEE 17th International Symposium on Network Computing and Applications (NCA). pp. 1–5. arXiv:1811.05578. doi:10.1109/NCA.2018.8548077. ISBN 978-1-5386-7659-2.
  3. ↑ Fog Robotics: A New Approach to Achieve Efficient and Fluent Human-Robot Interaction. Ingrid Fadelli, ECN Magazine, USA 2018
  4. ↑ Getting a Grip on Reality: Deep Learning and Robot Grasping Matthew Panzarino, TechCrunch, 2018
  5. ↑ Robots and the return to collaborative intelligence. Ken Goldberg, Nature Machine Intelligence, 2019
  6. ↑ Robots can't hold stuff very well, but you can help Matt Simon, Wired, 2018
  7. ↑ Fog robotics: A new approach to achieve efficient and fluent human-robot interaction. Ingrid Fadelli, Tech Xplore, UK 2018
  8. ↑ 8.0 8.1 Kaiyuan; Chen; Liang, Yafei; Jha, Nikhil; Ichnowski, Jeffrey; Danielczuk, Michael; Gonzalez, Joseph; Kubiatowicz, John; Goldberg, Ken (2021-08-25). "FogROS: An Adaptive Framework for Automating Fog Robotics Deployment". arXiv:2108.11355 [cs.RO].
  9. ↑ 9.0 9.1 Liu, Boyi; Wang, Lujia; Liu, Ming (2022-09-05). "ElasticROS: An Elastically Collaborative Robot Operation System for Fog and Cloud Robotics". arXiv:2209.01774 [cs.RO].
  10. ↑ "ग्लोबल डेटा प्लेन का उपयोग करके सिक्योर फॉग रोबोटिक्स". Retrieved 29 January 2019.
  11. ↑ "5G Coral: A 5G Convergent Virtualised Radio Access Network Living at the Edge". Retrieved 29 January 2019.
  12. ↑ "फॉग असिस्टेड रोबोटिक्स" (PDF). Retrieved 29 January 2019.
  13. ↑ "रोबोटिक्स और औद्योगिक स्वचालन के लिए फॉग कंप्यूटिंग". Retrieved 29 January 2019.
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