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नासा के अंतरिक्ष यान को हल्का और अधिक नुकसान सहिष्णु बनाने के लिए मठ का उपयोग करना

नासा के अंतरिक्ष यान को हल्का और अधिक नुकसान सहिष्णु बनाने के लिए मठ का उपयोग करना

क्या आप जानते हैं कि गणित नासा को तेज़ी से और आगे बढ़ने में मदद कर सकता है? वॉर्सेस्टर पॉलिटेक्निक इंस्टीट्यूट (WPI) गणितज्ञ रैंडी पफेनरोथ नासा के अंतरिक्ष यान को हल्का और अधिक नुकसान सहिष्णु बनाने के लिए 19 वीं सदी के गणित के साथ मशीन सीखने का संयोजन कर रहा है।

उनका लक्ष्य कार्बन नैनोमैटिरियल्स में मिली खामियों का पता लगाने के लिए इस्तेमाल किया गया था, जो समग्र रॉकेट फ्यूल टैंक और अन्य अंतरिक्ष यान संरचनाओं को बनाने के लिए इस्तेमाल किया गया था। एल्गोरिथ्म उच्च रिज़ॉल्यूशन स्कैन की अनुमति देता है जो सामग्री की एकरूपता और संभावित दोषों की अधिक सटीक छवियां प्रदान करता है।

मिरलोन® यार्न में खामियों के लिए पफेनरोथ खोज करता है। ये यार्न रॉकेट ईंधन टैंक जैसी संरचनाओं के चारों ओर लिपटे हुए हैं, जिससे उन्हें उच्च दबावों का सामना करने की ताकत मिलती है।

इन्हें नैनोकॉम्प द्वारा बनाया गया है। फर्म संशोधित स्कैनिंग प्रणाली का उपयोग करता है जो बड़े पैमाने पर एकरूपता और खामियों के लिए नैनोमीटर को स्कैन करता है।

अब, पफेनरोथ और उनकी टीम इन चित्रों के संकल्प को बढ़ाने के लिए एल्गोरिदम को प्रशिक्षित करने के लिए मशीन लर्निंग का उपयोग कर रही है। उन्होंने एक एल्गोरिथ्म विकसित किया है जिसने संकल्प को नौ गुना बढ़ा दिया है।

फूरियर रूपांतरण

यह उपन्यास एल्गोरिथ्म फूरियर ट्रांसफॉर्म पर आधारित है, जो कि 1800 के दशक की शुरुआत में तैयार किया गया एक गणितीय उपकरण है जिसका उपयोग इसके व्यक्तिगत घटकों में एक छवि को तोड़ने के लिए किया जा सकता है। "हम इस फैंसी, अत्याधुनिक तंत्रिका नेटवर्क को लेते हैं और 250 साल पुराने गणित में जोड़ते हैं और इससे तंत्रिका नेटवर्क को बेहतर काम करने में मदद मिलती है," पफेनरोथ ने कहा।

"फूरियर ट्रांसफॉर्म एक हाई-रेजोल्यूशन इमेज बनाने से डेटा को टूटने से बहुत आसान प्रॉब्लम हो जाती है। इमेज को बनाता है। फॉयर ट्रांसफॉर्म को न्यूरल नेटवर्क के लिए चश्मों के सेट के रूप में समझें। यह एल्गोरिथ्म में धुंधली चीजों को स्पष्ट करता है। हम कंप्यूटर विज़न ले रहे हैं और वस्तुतः उस पर चश्मा लगा रहे हैं।

"इस तरह के काम के लिए आधुनिक मशीन लर्निंग और क्लासिक गणित के इस संयोजन का उपयोग करना रोमांचक है," उन्होंने कहा।

Miralon® पहले से ही अंतरिक्ष में सफलतापूर्वक उपयोग किया जा चुका है। यह नासा के जूनो जांच में संरचनात्मक समर्थन के चारों ओर लिपटा हुआ था और बृहस्पति ग्रह की परिक्रमा कर रहा था और इसका उपयोग नए कार्बन समग्र दबाव वाहिकाओं के प्रोटोटाइप बनाने और परीक्षण करने के लिए किया गया है।

अब, नैनोकम्प मीरालोन® यार्न बनाने की कोशिश कर रहा है जो नासा के साथ एक अनुबंध के लिए तीन गुना मजबूत हैं। पफेनरोथ और उनकी टीम उस लक्ष्य की मदद कर रही है।

नैनोकॉम्प के क्वालिटी मैनेजर बॉब कैसोनी ने कहा, "रैंडी अपने टूलबॉक्स में टूल में सुधार करके अपनी ताकत को तीन गुना करने के इस लक्ष्य को हासिल करने में हमारी मदद कर रहे हैं ताकि हम मजबूत, बेहतर, अगली पीढ़ी की सामग्री बना सकें।"

"अगर नासा को मंगल ग्रह और वापस जाने के लिए एक नई रॉकेट प्रणाली को मजबूत बनाने की आवश्यकता है, तो उसके सामने चुनौतियों का एक बड़ा सेट है। नासा को रॉकेटों को डिजाइन करने की अनुमति देने के लिए बेहतर सामग्री की आवश्यकता होती है जो तेजी से आगे और लंबे समय तक जीवित रह सकें।"

कैसोनी ने कहा कि WPI के नए एल्गोरिथ्म के साथ, नैनोकॉम्प इसकी सामग्रियों में पैटर्न देख सकता है, जिसे वे पहले पता नहीं लगा सके।

"हम न केवल सुविधाओं को उठा सकते हैं, बल्कि हमारे पास उन सुविधाओं की भयावहता का बेहतर विचार है," उन्होंने कहा।

"इससे पहले, यह एक धुंधली उपग्रह छवि को देखने जैसा था। आप सोच सकते हैं कि आप पेन्सिलवेनिया की रोलिंग पहाड़ियों को देख रहे हैं, लेकिन बेहतर रिज़ॉल्यूशन के साथ आप यह देख सकते हैं कि यह वास्तव में माउंट वाशिंगटन या कोलोराडो रॉकीज़ है। यह बहुत अद्भुत सामग्री है।"


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