South 고등학교 2학년 Robots and the Engineering World
अध्याय: 3
1. Understanding robots
Robot components · Hardware and software · Uses of robots · AI robots
- रोबोटिक्स: रोबोट कैसे महसूस करता, सोचता और काम करता है – रोबोट एक मशीन है जो आसपास को महसूस करती है, प्रोग्राम से फ़ैसला लेती है और मोटरों से काम करती है। इसमें ढाँचा, सेंसर, कंट्रोलर, एक्चुएटर, गियर जैसा संचरण और बिजली का स्रोत होता है। रोबोट कारख़ानों, अस्पतालों, खेतों, घरों और अंतरिक्ष में मदद करते हैं।
- कृत्रिम बुद्धिमत्ता (AI): मशीनें सोचना कैसे सीखती हैं – कृत्रिम बुद्धिमत्ता (Artificial Intelligence, AI) कंप्यूटर प्रणाली की वह क्षमता है जिससे वह ऐसे काम करती है जिनमें आम तौर पर इंसानी दिमाग़ लगता है: देखना, बोली समझना, फ़ैसला करना और सीखना। AI प्रणाली एक एजेंट है जो महसूस करती है, सोचती है और काम करती है। पुरानी AI इंसानों के लिखे नियमों पर चलती थी। आज की AI ज़्यादातर मशीन लर्निंग से चलती है: वह ढेर सारे लेबल वाले उदाहरणों (डेटा) से ख़ुद नियम ढूँढती है। न्यूरल नेटवर्क सरल इकाइयों की परतें हैं जिनकी कड़ियों की ताकत (भार) प्रशिक्षण में बदलती है। AI नक्शों, अनुवाद, स्वास्थ्य, खेती और खेलों में काम आती है। एकतरफ़ा डेटा से यह ग़लत या पक्षपाती हो सकती है, इसलिए इंसान को इसे जाँचना, निजता बचाना और ज़िम्मेदार रहना चाहिए।
2. Engineering fields and robots
Manufacturing engineering · Construction engineering · Bio and environmental engineering · Energy and transport engineering · ICT and AI engineering · Other engineering fields · Robots across engineering
- इंजीनियरिंग क्या है? – इंजीनियरिंग का अर्थ है विज्ञान, गणित और रचनात्मकता से ऐसी उपयोगी चीज़ें डिज़ाइन करना और बनाना जो असली समस्याएँ हल करें, लागत, सुरक्षा, समय और सामग्री की सीमाओं के अंदर। इंजीनियर एक डिज़ाइन चक्र अपनाते हैं: समस्या पहचानो, खोज करो, विचार बनाओ, प्रोटोटाइप बनाओ, परखो और सुधारो। पुरानी नहरों और सड़कों से लेकर आज की चिप और टीकों तक, इंजीनियरिंग ने सभ्यता को आकार दिया। मुख्य शाखाएँ हैं सिविल, मैकेनिकल, इलेक्ट्रिकल, केमिकल, कंप्यूटर और बायोमेडिकल, और आज की समस्याएँ कई शाखाओं को साथ जोड़ती हैं (कन्वर्जेंट या STEAM इंजीनियरिंग)।
- निर्माण तकनीक: इमारतें कैसे योजना बनाकर बनती हैं – निर्माण तकनीक यह ज्ञान है कि ढाँचों की योजना कैसे बनाएँ, उन्हें कैसे बनाएँ, फ़िनिश करें और सँभालें। इमारत में नींव, ढाँचा (स्तंभ और बीम), दीवारें और छत होती हैं। हर भार (इमारत का अपना स्थिर भार, लोगों-फ़र्नीचर का सजीव भार, हवा और बर्फ़) एक साफ़ रास्ते से मिट्टी तक जाना चाहिए। कंक्रीट दबाव में मज़बूत है, स्टील खिंचाव में, इसलिए आरसीसी दोनों को जोड़ता है। कारीगर पैमाने वाले नक्शे (प्लान, एलिवेशन, सेक्शन) पढ़ते हैं, गणित से क्षेत्रफल-आयतन निकालते हैं, भवन कोड मानते हैं और पानी, बिजली, हवा के तंत्र लगाते हैं।
- परिवहन प्रौद्योगिकी: लोगों और सामान को ले जाना – परिवहन प्रौद्योगिकी लोगों और सामान को एक जगह से दूसरी जगह ले जाती है। हर परिवहन तंत्र के पाँच हिस्से होते हैं: वाहन, रास्ता (सड़क, रेल, समुद्री मार्ग, हवाई मार्ग), टर्मिनल (स्टेशन, बंदरगाह, हवाई अड्डा), शक्ति का स्रोत और नियंत्रण। ज़मीन पर वाहन घर्षण (friction) से आगे बढ़ते हैं। जहाज़ उत्प्लावन बल (buoyancy) से तैरता है। विमान तब उड़ता है जब उत्थापक बल (lift) भार से और प्रणोद (thrust) कर्षण (drag) से ज़्यादा हो। रॉकेट गैस को पीछे फेंकता है और ख़ुद आगे जाता है। रुकने की दूरी = सोचने की दूरी + ब्रेक लगने की दूरी। भविष्य का परिवहन साफ़, सुरक्षित और स्मार्ट होगा: इलेक्ट्रिक और हाइड्रोजन वाहन, मैग्लेव ट्रेन, ड्रोन और बिना ड्राइवर की कारें।
- रोबोटिक्स: रोबोट कैसे महसूस करता, सोचता और काम करता है – रोबोट एक मशीन है जो आसपास को महसूस करती है, प्रोग्राम से फ़ैसला लेती है और मोटरों से काम करती है। इसमें ढाँचा, सेंसर, कंट्रोलर, एक्चुएटर, गियर जैसा संचरण और बिजली का स्रोत होता है। रोबोट कारख़ानों, अस्पतालों, खेतों, घरों और अंतरिक्ष में मदद करते हैं।
3. Robotics project
Planning a robot project · Design process · Parts and materials · Building and programming · Testing and improving · Demonstrating and sharing
- डिज़ाइन प्रक्रिया: समस्या से उत्पाद तक – डिज़ाइन प्रक्रिया कदमों का एक चक्र है जिससे डिज़ाइनर असली लोगों की असली समस्या हल करते हैं: ज़रूरत की खोजबीन, उसे ब्रीफ़ और नापने लायक विनिर्देश में लिखना, कई विचार बनाना, प्रोटोटाइप बनाना, और विनिर्देश पर परीक्षण व मूल्यांकन। जो फ़ेल हो, वह आपको चक्र में वापस भेजता है। इस दोहराव को पुनरावृत्ति (iteration) कहते हैं, और लगभग हर उत्पाद, ऐप, इमारत और कलाकृति ऐसे ही बेहतर बनती है।
- रोबोटिक्स: रोबोट कैसे महसूस करता, सोचता और काम करता है – रोबोट एक मशीन है जो आसपास को महसूस करती है, प्रोग्राम से फ़ैसला लेती है और मोटरों से काम करती है। इसमें ढाँचा, सेंसर, कंट्रोलर, एक्चुएटर, गियर जैसा संचरण और बिजली का स्रोत होता है। रोबोट कारख़ानों, अस्पतालों, खेतों, घरों और अंतरिक्ष में मदद करते हैं।
- विज्ञान संचार: वैज्ञानिक नतीजे बताना और परखना – विज्ञान संचार का मतलब है खोजों को साफ़ और ईमानदारी से बताना, और दूसरों के दावों को परखना। संदेश को श्रोता के हिसाब से ढालिए, पर तथ्य मत बदलिए। रिपोर्ट और पोस्टर का क्रम होता है: प्रश्न, विधि, नतीजे, सीमाओं के साथ निष्कर्ष, संदर्भ। ग्राफ़ में शीर्षक, नाम लिखे अक्ष और इकाइयाँ चाहिए। प्रदर्शन और प्रदर्शनी में विचार को चलता हुआ दिखाइए और सवाल बुलाइए। मीडिया में दावे अक्सर सबूत से बड़े हो जाते हैं, और सिद्धांत जैसे रोज़ के शब्दों का विज्ञान में अलग अर्थ है। स्रोत, सबूत, नमूने का आकार और दूसरों की पुष्टि जाँचिए।