NASA बुद्धिमान वास्तविकता (Virtual Reality) का उपयोग अंतरिक्ष यात्रियों को प्रशिक्षित करने के लिए कर रही है

वास्तविकता की साक्षी: तकनीकी यंत्रणाओं से मानव चेतना तक का एक खिंचाव पाराधिमा

यह लेख वास्तविकता की साक्षी के एक विशेष प्राणी-तकनीकी दृष्टिकोण पर आधारित है, जो तकनीकी यंत्रणाओं और मानव चेतना के बीच एक गहरे संबंध को उजागर करता है। यह विचारधारा तकनीकी विकास के एक ऐसे प्राणी-तकनीकी प्रवृत्ति को दर्शाती है, जो मानव चेतना की ओर खिंच रही है।

इस पाराधिमा के अनुसार, तकनीकी यंत्रणाएं मानव चेतना के साथ एक जटिल संबंध में हैं, जो तकनीकी विकास के एक प्राणी-तकनीकी प्रवृत्ति को दर्शाती है। यह संबंध तकनीकी विकास के एक ऐसे प्राणी-तकनीकी प्रवृत्ति को उजागर करता है, जो मानव चेतना की ओर खिंच रही है।

इस प्रवृत्ति के अनुसार, तकनीकी यंत्रणाएं मानव चेतना के साथ एक जटिल संबंध में हैं, जो तकनीकी विकास के एक प्राणी-तकनीकी प्रवृत्ति को दर्शाती है। यह संबंध तकनीकी विकास के एक ऐसे प्राणी-तकनीकी प्रवृत्ति को उजागर करता है, जो मानव चेतना की ओर खिंच रही है।

प्रवेश और अवधारणात्मक ढांचा

वास्तविकता (virtual reality, VR), उपयोगकर्ता को भौतिक वातावरण से काटकर एक कृत्रिम रूप से निर्मित, कंप्यूटर-आधारित दुनिया में रखने वाले इंटरैक्टिव तकनीकी वातावरणों का समूह है। एक समय में केवल फंताजी जाति का या दूर के भविष्य का हिस्सा प्रतिभासित होने वाली यह अवधारणा आज शिक्षा से लेकर पत्रकारिता तक, सैनिक सिमुलेशन से लेकर क्लिनिकल थेरपी तक समाज के लगभग हर खंड में फैल गई है। वास्तविकता की मूल उद्देश्य उपयोगकर्ता में के रूप में जाने जाने वाले मनोवैज्ञानिक अवस्था को जगाना है; यह अवस्था, दिमाग के कृत्रिम वातावरण को एक “वास्तविकता” की तरह अनुभव करने और भौतिक परिस्थितियों से अलग होने के बाद बरतने के अन्वय में आती है।

प्रक्रिया उपयोगकर्ता के दिमाग द्वारा दृश्य, श्राव्य और स्पर्श प्रणालियों के माध्यम से प्रस्तुत संकेतों की सुसंगतता को निर्धारित करती है। यदि प्रस्तुत दृश्य और शरीर की अग्रह के बीच सामंजस्य बिगड़ जाए, तो खिंचाव का अहसास खो जाता है और उपयोगकर्ता “वर्चुअल रियलिटी सिकनेस (VR sickness)” का अनुभव कर सकता है। इसी लिए वर्चुअल रियलिटी की सफलता केवल हार्डवेयर की गुणवत्ता में नहीं, बल्कि इस बारे में गहरी समझ में है कि मानव अग्रह को कैसे धोखा दिया जाता है।

वास्तविकता की मूल संरचनाएं

वास्विक यावस्ता अनुभव की विश्वसनीयता बहु-साधनात्मक ज्ञानात्मक और तकनीकी यंत्रों के सामंजस्यपूर्वक कार्य करने पर निर्भर करती है। ये सिस्टम ब्राइन दुनिया को समझने में उपयोग करते हुए प्राकृतिक संकेतों को प्रतिबिम्बित करके “वास्तविकता” (plausibility) का भ्रम बनाते हैं।

त्रिआयामी दृश्य और गहराई का प्रतीति

मानव दिमाग किसी वस्तु को दो आँखों से अलग-अलग कोणों से देखता है; हर आँख पर पड़ने वाली छवियों के बीच छोटे-बोढ़े अंतर () उत्पन्न होते हैं। दिमाग इन दो छवियों को जोड़कर गहराई का अनुभूति उत्पन्न करता है। वर्चुअल रियलिटी हेडसेट्स उपयोगकर्ता की हर आँख में अलग-अलग छवियाँ प्रकाशित करके इसी प्रभाव को कृत्रिम रूप से पुनः बनाते हैं। इस तकनीक को कहा जाता है, जिसमें हर आँख के लिए स्वतंत्र स्क्रीन का उपयोग करना जरूरी होता है।

यहाँ एक महत्वपूर्ण विरोधाभास उत्पन्न होता है: जब आँखें स्क्रीन पर मौजूद वस्तु पर फोकस करती हैं (accommodation), तो वो एक साथ दो तस्वीरों को संरेखित करने का प्रयास करती हैं (), लेकिन वास्तविकता ऐसे माहौल में होती है जहाँ ये दोनों प्राकृतिक रूप से मेल खाते हैं, जहाँ आँखों के मांसपेशियाँ विभिन्न दूरी पर लॉक हो जाती हैं। वर्चुअल स्क्रीन हमेशा एक स्थिर दूरी पर होती है, लेकिन खिंचे जा रहे वस्तुएँ गहराई के अनुसार हेत् होती हैं, इसलिए इस विरोधाभास को का नाम दिया गया है, जो उपयोगकर्ता में दृश्य थकान और सिर दर्द पैदा कर सकता है। यह आज के वर्चुअल रियलिटी अनुसन्धान की सबसे सक्रिय समाधान क्षेत्रों में से एक है।

हेड ट्रैकिंग वे हारेकत तकीब

अनुभव को जीवंत रखने के लिए दृश्य का तुरंत ही उपयोगकर्ता के सिर की हल्चल से गुणात्मक रूप से अपडेट किया जाना चाहिए। नाम के उपकरण, उनमें मौजूद इम्तियाज़मापक (), ज़ीरोस्कोप और चुम्बकीय क्षेत्र सेंसरों के कारण उपयोगकर्ता के सिर को कितने घुमाते हैं मिलीसेकंड के स्तर पर ट्रैक करते हैं। इस डेटा को प्रोसेस करके दृश्य तुरंत पुनः रेंडर किया जाता है; इससे उपयोगकर्ता वातावरण के आस-पास देखने पर दृष्टिकोष का प्राकृतिक रूप से बदलना सुनिश्चित होता है।

उन उद्विक्त सिस्टमों में पूरे शरीर के लिए का उपयोग किया जाता है। मुख्य रूप से दो दृष्टिकोण हैं: बाहरी संसोरों (base stations) द्वारा बनाए गए क्षेत्र में स्थिति का ट्रैकिंग और आंतरिक इनर्शियल मापन इकाइयों () द्वारा गति का ट्रैकिंग। कुछ और उद्विक्त वातावरणों में उपयोगकर्ता को भौतिक रूप से ले जाने वाले का उपयोग करके पूरे शरीर का अनुभव लक्ष्य किया जाता है।

डोकुन्साल प्रतिप्रतिक्रिया और हैप्टिक सिस्टम

दृश्य और श्राद्य इनपुट के बाहर होने के कारण, स्पर्श का अनुभव खींचने (dragging) के लिए अतंत् महत्वपूर्ण है। उपयोगकर्ता को दबाव, कंपन या प्रतिरोध प्रदान करके वस्तु की जांच को गहरा करता है। NASA द्वारा विकसित ऐसे सिस्टमों में यह क्षेत्र विशेष महत्वपूर्ण है, क्योंकि अंतरिक्ष में वस्तुओं का व्यवहार कैसे होता है, उसे अनुभव करना वास्तविक कार्य सफलता की नींव है (देखें नीचे दिया गया अनुभाग)।

दृश्य क्षेत्र और रिफ्रेश दर

दृष्टि क्षेत्र (FOV)रिफ्रेश रेट

नासा का वर्चुअल रियलिटी लैबोरेट्री: अंतरिक्ष में जीवित रहने की तकनीक

नासा का व्यापक वर्चुअल रियलिटी लेबोरेटोरी इस तकनोलॉजी के सबसे क्रिटिकल और जोखिमपूर्ण अनुप्रयोग क्षेत्रों में से एक में—तारांड़ों के , यानी अंतरिक्ष में बाहर निकलने के प्रशिक्षण में—कैसे महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, यह दिखाता है। अंतरिक्ष पद्चार के दौरान, तारांड़ कैपसूल की सीमाओं के बाहर जाकर खराब मॉड्यूल को बदलने जैसी कार्यांशन पूर्ण करता है, और इस प्रक्रिया में मृत्युजनक जोखिमें शामिल हैं।

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पूर्व में जब कोई अंतरिक्षयात्री अंतरिक्ष में जाता था, तो वह केवल पूर्व में खुले अंतरिक्ष में अनुभव करके ही यह जान पाता था कि उसे क्या सामना करना होगा। दुर्घटनाओं को कम करने के लिए NASA के अनुसंधान वैज्ञानिकों ने 1980 के दशक के मध्य में वर्चुअल विधियों का उपयोग करके अंतरिक्षीय वातावरण में जीवन बिताने का मार्ग अपनाया, और आज प्रयोगशाला द्वारा प्रदत्त उन्नत वातावरण इन अनुसंधानों का फल है। आज ISS में कार्यरत लगभग सभी अंतरिक्षयात्री यह पूर्व-जानकारी रखते हैं कि वे कैपसूल से बाहर निकलने पर क्या अपेक्षा करेंगे।

प्रयोगशाला में अनुभव बहुत समृद्ध है: यह अंतर्काश स्टेशन (ISS) का एक प्रतिनिधित्व प्रस्तुत करता है; हेडसेट (), स्पर्श प्रतिसाद प्रदान करने वाले दस्ताने और हार्दिक ट्रैकर का संयोजन इस बात का अनुभव करवाता है कि वो स्टेशन के बाहर हैं। इमारत का हर हिस्सा, सबसे छोटे कैबल और घटक तक विस्तृत रूप से मॉडल किया गया है। बहास्ती इस उपकरण को पहनकर एक काल्पनिक अंतर्काशीय व्यावहारिक करते हैं, वस्तुओं को पकड़ते हैं और स्टेशन का विस्तृत रूप से अन्वेषण करते हैं, इसलिए कि वो वास्तविक मिशन के दौरान अपनी दिशा नहीं खोते।

चार्लोट रोबोट: माइक्रोइलेक्ट्रोमेकैनिकल में स्पर्श समस्या

पहले वाले वर्तमान वास्तविकता सिस्टम की सबसे बड़ी सीमा वस्तुओं को महसूस करने में थी, और इस समस्या का समाधान करता है। एक केंद्रीय कंप्यूटर द्वारा प्रबंधित जाल-सदृश संरचना बनाने वाला यह रोबोट, उच्च स्तरीय भौतिक गणनाओं का उपयोग करके यह निर्धारित करता है कि कोई वस्तु अकाशीय सूक्ष्म गुरुत्वाकर्ण में कैसे व्यवहार करेगी—इसकी द्रव्यमान, जड़त्व आघूर्ण जैसी सभी प्रासंगिक विशेषताओं को हिसाब में रखते हुए वस्तु का वास्तविक गतिविधि सुनिश्चित करता है। रोबोट के केंद्र में सिमुलेट की गई वस्तु को रखा जाता है, और पूर्ण-मापन मॉडल की कोई जरूरत नहीं होती।

सेफ़र सिमुलेशन: आपातकालीन स्थितियों की तैयारी

श्रम वातावरण में अंतिम घटक, इकाई का वर्चुअल संस्करण है। यह सिस्टम अंतरिक्षयात्री के सुरक्षा बेल्ट से अलग होकर खुले अंतरिक्ष में बहने की स्थिति को सिमुलेट करता है; ऐसी स्थिति में अंतरिक्षयात्री नाइट्रोजन इंजन वाले SAFER सिस्टम का उपयोग करके स्टेशन वापस लौटता है। वर्चुअल अनुभव में इस इकाई के सक्रिय होने और ISS वापसी नेविगेशन दोनों का समावेश है, जो एक उन्नत उड़न सिमुलेटर की तरह है।

होलोलेंस और आर्कड्रेड ग्लासेस के प्रोजेक्ट

नासा की ड्रैग ट्रेनिंग में अन्य उल्लेखनीय विकासों में से एक माइक्रोसॉफ्ट के साथ सहयोग से किया जा रहा नामक अर्थात् अगमेंटेड रियलिटी (augmented reality, AR) पहल है। , जो कि जुड़ा हुआ पहला होलोग्राफिक कंप्यूटर है, उपयोगकर्ता को उच्च रेज़ॉल्यूशन वाले होलोग्राफ देखने और उनसे इंटरैक्ट करने की साथ ही सराउंड साउंड से सुनने की स्वाधीनता प्रदान करता है। साइडकिक; अंतरिक्षयात्रियों और ज़मीनी टीम के बीच संचार को आसान बनाता है, निर्देशों को होलोग्राफिक तकनीक के साथ ओवरले किया जाना, मुखातमुख बैठकें, दूरस्थ सहयोगियों से इंटरैक्ट और इंवेंटरी मैनेज़मेंट को संभव बनाता है।

इसी तरह कार्य करने वाला HoloLens की वर्धित वास्तविकता की क्षमताओं का उपयोग करते हुए विज्ञानियों को मंगल के वातावरण से जोड़ता है; इसमें Curiosity ग्रह अन्वेषक की छवियों का उपयोग किया जाता है। चूँकि NASA अंतरिक्षयात्री अभी तक शारीरिक रूप से मंगल पर नहीं रख पाए हैं, इसलिए OnSight के माध्यम से वो अन्वेषकों को वास्तविक रूप से वहाँ ले जाता है और उन्हें ग्रह के अन्वषण कार्यों को नियंत्रित करने का मौका देता है—जो जीवविज्ञान की जाँच करने वालों के लिए मंगल के वातावरण में एक संभावित लाभ है।

क्षेत्रीय और क्लिनिकल बुद्धांक

वास्तविकता (VR) मनोरंजन उद्यान के बाहर इंसान के जीवन के अनेक क्षेत्रों में वैज्ञानिक मान्यता प्राप्त प्रयुक्तियां विकसित करने में सफल रही है। ये प्रयुक्तियां तकनीक के केवल दृश्य ही नहीं, बल्कि ज्ञानात्मक (cognitive) और शारीरिक (physiological) प्रभावों को भी उजागर करती हैं।

चिकित्सा, पुनर्गठन और मनोचिकित्सा

चिकित्सा क्षेत्र में वर्चुअल रियलिटी एक मजबूत उपकरण है। के उदाहरण में (phantom limb / uwanik uzuv syndrome), VR रोगियों को कम या दर्दनाक अंग का मौजुद होने जैसा अनुभव करवाकर न्यूरोलॉजिकल पुनर्चिकित्सा में सहायता करती है। ट्रामा के बाद होने वाले तनाव जुड़ाव () के इलाज में चिकित्सक रोगी को एक सुरक्षित वातावरण में ट्रामा के कारण से सामना करवाने के लिए नियंत्रित वर्चुअल वातावरण बनाते हैं; यह दृष्टिकोण उजागर करने वाले इलाज (exposure therapy) की प्रभावकता को बढ़ाता है। साथ ही, शल्यचिकित्सकों का जटिल शल्यक्रियाओं को सिमुलेशन के माध्यम से दोहराना और दर्द प्रबंधन में रोगियों को ध्यान हटाने वाले (distraction) वर्चुअल दुनियाओं में लाना आम है।

शिक्षण और सीखने की प्रक्रिया

शिक्षा में VR, अमूर्त अवधारणाओं को मूर्त बनाने का कार्य करता है—छात्र कोषठीक “डूब” सकते हैं, ऐतिहासिक घटनाओं का साक्षी बन सकते हैं या जोखिमपूर्ण रासायनिक प्रयोगों को सुरक्षित रूप से दोहरा सकते हैं। Uimersiv जैसी प्रयुक्तियाँ इस दृष्टिकोण को मुफ्त में उपलब्ध करके शिक्षा के जनतंत्रीकरण में योगदान देती हैं; क्योंकि छात्र अमूर्त अध्यायन सामग्री को इंटरैक्टिव अनुभव के माध्यम से अधिक स्थायी रूप में सीखते हैं।

कार्य सुरक्षा और आपातकालीन स्थितियों का प्रशिक्षण

नासा के उदाहरण से भी स्पष्ट होता है कि जोकर्तक वातावरण में काम करने वाले कर्मचारी (सैन्य कर्मचारी, फायरमैन, बिजली प्लांट के कर्मचारी) बिना किसी जोखिम के मुहिम् स्थितियों का पुनरावरण कर सकें, VR एक अविश्वनीय उपकरण है। ये प्रशिक्षण ऐसे दृश्यों को सुरक्षित रूप से सिमुलेट करने की संभावना बनाते हैं जो वास्तविक जीवन में करना बहुत महंगा या मृत्युकारी होता है, और दुरघटनाओं में कमी लाते हैं—यह नासा की अंतरिक्ष में जोखिमों को वर्चुअल रूप से प्रस्तुत करने की अवधारणा के समान तर्क पर आधारित है।

शैक्षिक परिणाम

वास्तविकता मानव संज्ञान की इन्जीनियरों द्वारा पुनः निर्माण का एक उत्पन्न है; खिंचाव का अनुभूति, स्टेरियोस्कोपी, हार्दिक ट्रैकिंग और हैप्टिक फीडबैक जैसे यंत्रों का सुंस्कृत कार्यान्वयन इसका उद्गम करता है। NASA का प्रयोगशाला इस तकनीक का एक अति-उच्च उदाहरण के रूप में, अंतरिक्ष में जीवित रहने के जोखिमों को कम करने में एक वैज्ञानिक सफलता का प्रतीक है; Charlotte रोबोट के साथ स्पर्श, SAFER सिमुलेशन के साथ आपातकालीन प्रशिक्षण और HoloLens आधारित परियोजनाओं के साथ वर्धित वास्तविकता को एक साथ लाना है। चिकित्सा, प्रशिक्षण और कार्य सुरक्षा में इसके अनुप्रयोग इस तकनीक के मानव जीवन में जोड़े जाने वाले प्रभाव को दिखाते हैं। तकनीक के विकास के साथ VAC जैसे तकनीकी सीमाओं का पार किया जाने की अपेक्षा है और वास्तविक अनुभूतियां क्रमागत रूप से अधिक विश्वसनीय हो जाएंगी; हालांकि, मूल सफलता हमेशा इस बात पर आधारित रहेगी कि हमारा दिमाग दुनिया को कैसे निर्मित करता है।

शैक्षिक मूल्यांन और संदर्भ

वास्विक वास्तविकता एक अनुशासनीय क्षेत्र है: यह प्रकाश-विज्ञान-इन्द्रिय-विज्ञान, तंत्रिका-विज्ञान, मनोविज्ञान, संवेदनात्मक-विज्ञान और कंप्यूटर-विज्ञान को एक-दूसरे से जोड़ती है। लेख में उभरकर आने वाले मूल अवधारणाओं का सार इस प्रकार है:

• सुरक्षित करना (Presence):
• वर्जन्स-अकोमोडेशन कॉनफ्लिक्ट (VAC):
• हैप्टिक फीडबैक:
• आर्किटेक्चरल इफ़ेक्टिविटी (AR):

ग्रंथ-सूची:

1. नासा इमर्सिव विज़ुअलाइज़ेशन लेबोरेटोरी / वीआर लेबोरेटोरी—अंतरिक्ष शिक्षा में वाल्चुअल रियलिटी (VR) के उपयोग (आर्काइव स्रोत पाठ)।
2. प्रोजेक्ट Saidekick — Microsoft के सहयोग होलोलेंस आधारित वर्धित वास्तविकता संचार परियोजना, 2015 प्रदर्शन।
3. OnSight परियोजना—Curiosity ग्रह अन्वेषक छवियों के माध्यम से मंगल वातावरण तक पहुँच (NASA)।
4. यूइमर्सिव — शिक्षा के लिए मुफ्त वर्चुअल रियलिटी प्लेटफॉर्म (Rift, Gear VR, Daydream, Cardboard)।

ध्यान दें: उपरोक्त स्रोत सावधानीपूर्वक प्राप्त तकनीकी जानकारी पर आधारित हैं; NASA परियोजनाएं और Microsoft सहयोग जैसे ताज़ा मामलों की पुष्टि के लिए आधिकारिक प्रकाशनों की जाँच करने की सलाह दी जाती है।

स्रोत नोट: यह अध्ययन https://unimersiv.com/how-nasa-is-using-virtual-and-augmented-reality-to-train-astronauts-37/ से संरक्षित दस्तावेज़ों के आधार पर एक शैक्षिक तकनीकी समीर्मा फ़ॉर्माँ में तैयार किए गए और अपडेट किए गए थे।