DARPA LAGR Program
লার্নিং অ্যাপ্লায়েড টু গ্রাউন্ড ভেহিকেলস (এল. এ. জি. আর) প্রোগ্রাম, যা 2004 থেকে 2008 সাল পর্যন্ত চলেছিল, রোবোটিক মানহীন স্থল যানবাহনে (ইউ. জি. ভি) স্বায়ত্তশাসিত, উপলব্ধি-ভিত্তিক, অফ-রোড নেভিগেশনের অগ্রগতি ত্বরান্বিত করার লক্ষ্য ছিল। এল. এ. জি. আর-এর অর্থায়ন করেছিল মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের প্রতিরক্ষা বিভাগের একটি গবেষণা সংস্থা ডি. এ. আর. পি. এ। ইতিহাস এবং পটভূমি যখন মোবাইল রোবট 1960-এর দশক থেকে বিদ্যমান ছিল, (যেমন। শেকি), এমন রোবট তৈরির অগ্রগতি যা নিজেরাই, বাইরে, রাস্তার বাইরে, অনিয়মিত, বাধা-সমৃদ্ধ ভূখণ্ডে চলাচল করতে পারে তা ধীর ছিল। প্রকৃতপক্ষে অগ্রগতি পরিমাপের জন্য কোনও স্পষ্ট পরিমাপ ছিল না। ডিএআরপিএ পারসেপটর প্রোগ্রামের মাধ্যমে অফ-রোড সক্ষমতার একটি বেসলাইন বোঝাপড়া আবির্ভূত হতে শুরু করে যেখানে স্বাধীন গবেষণা দলগুলি অপ্রশিক্ষিত সরকারী পরীক্ষায় রোবোটিক যানবাহনগুলিকে মাঠে নামায় যা ব্যাপকভাবে ব্যবধানযুক্ত ওয়েপয়েন্টগুলিতে একটি নির্দিষ্ট কোর্সে গড় গতি এবং প্রয়োজনীয় অপারেটর হস্তক্ষেপের সংখ্যা পরিমাপ করে। এই পরীক্ষাগুলি অফ-রোড নেভিগেশনের চরম চ্যালেঞ্জগুলি প্রকাশ করে। যদিও পারসেপটর যানবাহনগুলি একবিংশ শতাব্দীর শুরুতে অত্যাধুনিক সেন্সর এবং অ্যালগরিদম দিয়ে সজ্জিত ছিল, তাদের উপলব্ধি প্রযুক্তির সীমিত পরিসরের কারণে তারা প্রাকৃতিক কুল-ডি-স্যাক্সে আটকা পড়েছিল। উপরন্তু, পূর্ব-লিখিত আচরণের উপর তাদের নির্ভরতা তাদের অপ্রত্যাশিত পরিস্থিতির সাথে খাপ খাইয়ে নিতে দেয়নি। সামগ্রিক ফলাফল ছিল যে ন্যূনতম বাধা সহ মূলত খোলা ভূখণ্ড ব্যতীত, বা ময়লা রাস্তা বরাবর, পারসেপ্টোর যানবাহনগুলি অসংখ্য, বারবার অপারেটর হস্তক্ষেপ ছাড়া চলাচল করতে অক্ষম ছিল। এল. এ. জি. আর প্রোগ্রামটি পারসেপটর পরীক্ষার দ্বারা প্রকাশিত প্রযুক্তিগত চ্যালেঞ্জগুলি কাটিয়ে ওঠার চেষ্টা করার সময় পারসেপটর-এ শুরু হওয়া পদ্ধতির উপর ভিত্তি করে তৈরি করা হয়েছিল। এল. এ. জি. আর-এর লক্ষ্য এল. এ. জি. আর-এর প্রধান লক্ষ্য ছিল ইউ. জি. ভি-র অফ নেভিগেশনের অগ্রগতি ত্বরান্বিত করা। অতিরিক্ত, সমন্বিত লক্ষ্যগুলির মধ্যে রয়েছে (1) অসংগঠিত পরিবেশে পরিচালিত স্বায়ত্তশাসিত রোবটগুলির অগ্রগতি পরিমাপের জন্য মানদণ্ড পদ্ধতি প্রতিষ্ঠা করা, (2) যন্ত্রের দৃষ্টি উন্নত করা এবং এইভাবে দীর্ঘ-পরিসীমা উপলব্ধি সক্ষম করা, এবং (3) প্রতিষ্ঠান এবং ব্যক্তিদের সংখ্যা বৃদ্ধি করা যারা অগ্রণী ইউজিভি গবেষণায় অবদান রাখতে সক্ষম হয়েছিল। এল. এ. জি. আর প্রোগ্রামের কাঠামো এবং যৌক্তিকতা এল. এ. জি. আর প্রোগ্রামটি নতুন হার্ডওয়্যারের পরিবর্তে রোবট উপলব্ধি এবং নিয়ন্ত্রণের জন্য নতুন বিজ্ঞানের বিকাশের দিকে মনোনিবেশ করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছিল। এইভাবে, অভিন্ন, তুলনামূলকভাবে সহজ রোবটগুলির একটি বহর তৈরি করার সিদ্ধান্ত নেওয়া হয়েছিল যা এল. এ. জি. আর গবেষকদের সরবরাহ করা হবে, যারা প্রতিযোগিতামূলক দলের সদস্য ছিলেন, যাতে তারা অ্যালগরিদম বিকাশে মনোনিবেশ করতে পারে। প্রতিটি দলকে স্ট্যান্ডার্ড ডিজাইনের দুটি করে রোবট দেওয়া হয়েছিল। তারা এই রোবটগুলির উপর নতুন সফ্টওয়্যার তৈরি করে এবং তারপর একটি সরকারী পরীক্ষা দলের কাছে কোডটি পাঠায় যারা তারপর বিভিন্ন পরীক্ষা কোর্সে সরকারী রোবটগুলিতে সেই কোডটি পরীক্ষা করে। এই কোর্সগুলি মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র জুড়ে অবস্থিত ছিল এবং দলগুলির কাছে আগে জানা ছিল না। এইভাবে, সমস্ত দলের কোড মূলত অভিন্ন পরিস্থিতিতে পরীক্ষা করা যেতে পারে। প্রাথমিক সূচনাকালের পরে, কোড উন্নয়ন/পরীক্ষা চক্র প্রতি মাসে প্রায় একবার পুনরাবৃত্তি করা হত। স্ট্যান্ডার্ড রোবটটি কার্নেগি মেলন ইউনিভার্সিটি ন্যাশনাল রোবোটিক্স ইঞ্জিনিয়ারিং সেন্টার (সিএমইউ এনআরইসি) অফিসিয়াল ওয়েবসাইট দ্বারা ডিজাইন এবং নির্মিত হয়েছিল। যানবাহনের কম্পিউটারগুলি একটি মডুলার "বেসলাইন" উপলব্ধি এবং নেভিগেশন সিস্টেমের সাথে প্রি-লোড করা ছিল যা মূলত একই সিস্টেম ছিল যা সিএমইউ এনআরইসি পারসেপটর প্রোগ্রামের জন্য তৈরি করেছিল এবং এলএজিআর-এর শুরুতে অত্যাধুনিক প্রতিনিধিত্ব করার জন্য বিবেচিত হয়েছিল। বেসলাইন সিস্টেমের মডুলার প্রকৃতি গবেষকদের বেসলাইন কোডের অংশগুলিকে তাদের নিজস্ব মডিউল দিয়ে প্রতিস্থাপনের অনুমতি দেয় এবং এখনও স্ক্র্যাচ থেকে একটি সম্পূর্ণ নেভিগেশন সিস্টেম তৈরি না করেই একটি সম্পূর্ণ ওয়ার্কিং সিস্টেম রয়েছে। এইভাবে, উদাহরণস্বরূপ, তারা তাদের নিজস্ব বাধা সনাক্তকরণ মডিউলের কার্যকারিতা বেসলাইন কোডের সাথে তুলনা করতে সক্ষম হয়েছিল, অন্য সমস্ত কিছু স্থির রেখে। বেসলাইন কোডটি একটি নির্দিষ্ট রেফারেন্স হিসাবেও কাজ করে-যে কোনও পরিবেশে এবং প্রোগ্রামের যে কোনও সময়ে, দলের কোডকে বেসলাইন কোডের সাথে তুলনা করা যেতে পারে। এই দ্রুত চক্রটি সরকারী দল এবং পারফর্মার দলগুলিকে দ্রুত প্রতিক্রিয়া দিয়েছিল এবং সরকারী দলকে এমন পরীক্ষার কোর্সগুলি ডিজাইন করার অনুমতি দিয়েছিল যা নির্দিষ্ট উপলব্ধি কাজে পারফর্মারদের চ্যালেঞ্জ করেছিল এবং যাদের অসুবিধা পারফর্মারদের বর্তমান ক্ষমতাকে চ্যালেঞ্জ করতে পারে, তবে অভিভূত করতে পারে না। দলগুলিকে প্রতিটি পরীক্ষার জন্য নতুন কোড জমা দেওয়ার প্রয়োজন ছিল না, তবে সাধারণত তা করত। এই ছাড় সত্ত্বেও, কিছু দল দ্রুত পরীক্ষা চক্রকে তাদের দীর্ঘমেয়াদী অগ্রগতিতে বিভ্রান্তিকর বলে মনে করেছিল এবং পরীক্ষার মধ্যে দীর্ঘ বিরতি পছন্দ করত। দ্বিতীয় পর্যায়ে এগিয়ে যাওয়ার জন্য, প্রতিটি দলকে বেসলাইন কোড পরিবর্তন করতে হয়েছিল যাতে সরকারী পরীক্ষার প্রথম পর্যায়ের চূড়ান্ত 3টি পরীক্ষায়, মূল বেসলাইন কোড চালিত গাড়ির তুলনায় দলের কোড চালিত রোবটগুলির গড় কমপক্ষে 10 শতাংশ দ্রুত হয়। এই বরং পরিমিত "গো/নো গো" মেট্রিকটি দলগুলিকে ঝুঁকিপূর্ণ, কিন্তু আশাব্যঞ্জক পন্থা বেছে নেওয়ার অনুমতি দেওয়ার জন্য বেছে নেওয়া হয়েছিল যা প্রোগ্রামের প্রথম 18 মাসে সম্পূর্ণরূপে বিকশিত নাও হতে পারে। সমস্ত 8টি দলই এই মেট্রিক অর্জন করেছিল, যার মধ্যে কিছু পরবর্তী পরীক্ষায় বেসলাইনের গতির দ্বিগুণ স্কোর করেছিল যা দ্বিতীয় পর্যায়ের উদ্দেশ্য ছিল। লক্ষ্য করুন যে প্রথম ধাপের গো/নো গো মেট্রিক এমন ছিল যে দলগুলি দ্বিতীয় পর্যায়ে সীমিত সংখ্যক স্লটের জন্য একে অপরের সাথে সমাপ্তিতে ছিল নাঃ আট থেকে শূন্য পর্যন্ত যে কোনও সংখ্যক দল গ্রেড তৈরি করতে পারে। ডি. এ. আর. পি. এ-র এই কৌশলটি ছিল দলগুলির মধ্যে সহযোগিতা এবং এমনকি কোড ভাগ করে নেওয়ার জন্য উৎসাহিত করা। এল. এ. জি. আর দলের আটটি দলকে এল. এ. জি. আর-এর প্রথম 18 মাসের প্রথম পর্যায়ে পারফর্মার হিসাবে নির্বাচিত করা হয়েছিল। দলগুলি ছিল অ্যাপ্লায়েড পারসেপশন (প্রিন্সিপাল ইনভেস্টিগেটর [পিআই] মার্ক ওলিস), জর্জিয়া টেক (পিআই টাকার বাল্চ), জেট প্রপালশন ল্যাবরেটরি (পিআই ল্যারি ম্যাথিস), নেট-স্কেল টেকনোলজিস (পিআই উরস মুলার), এনআইএসটি (পিআই জেমস অ্যালবাস), স্ট্যানফোর্ড বিশ্ববিদ্যালয় (পিআই সেবাস্টিয়ান থ্রুন), এসআরআই ইন্টারন্যাশনাল (পিআই রবার্ট বোলস) এবং পেনসিলভেনিয়া বিশ্ববিদ্যালয় (পিআই ড্যানিয়েল লি)। স্ট্যানফোর্ড দল প্রথম পর্যায়ের শেষে ডিএআরপিএ গ্র্যান্ড চ্যালেঞ্জে মনোনিবেশ করার জন্য পদত্যাগ করে; এটি কলোরাডো বিশ্ববিদ্যালয়, বোল্ডারের (পিআই গ্রেগ গ্রুডিক) একটি দল দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়েছিল। এছাড়াও দ্বিতীয় পর্যায়ে, এনআইএসটি দল প্রতিযোগিতায় অংশগ্রহণ স্থগিত করে এবং পরিবর্তে প্রতিটি দল থেকে সেরা সফ্টওয়্যার উপাদানগুলিকে একটি একক সিস্টেমে একত্রিত করার দিকে মনোনিবেশ করে। রজার বস্টেলম্যান সেই প্রচেষ্টার পিআই হয়েছিলেন। এল. এ. জি. আর গাড়ি এল. এ. জি. আর গাড়ি, যা প্রায় একটি সুপারমার্কেট শপিং কার্টের আকারের ছিল, নিয়ন্ত্রণ করা সহজ করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছিল। (একটি সহযোগী ডিএআরপিএ প্রোগ্রাম, লার্নিং লোকোমোশন, জটিল মোটর নিয়ন্ত্রণকে সম্বোধন করে।) এটি ব্যাটারি চালিত ছিল এবং সামনে দুটি স্বাধীনভাবে চালিত হুইলচেয়ার মোটর এবং পিছনে দুটি কাস্টার চাকা ছিল। সামনের চাকাগুলি যখন একই দিকে ঘোরানো হত তখন রোবটটি হয় সামনে বা উল্টো দিকে চালিত হত। যখন এই চাকাগুলি বিপরীত দিকে চালিত হয়, তখন রোবটটি ঘুরে যায়। এল. এ. জি. আর গাড়ির 30,000 ডলার ব্যয়ের অর্থ ছিল যে একটি বহর তৈরি করা যেতে পারে এবং ঐতিহ্যগতভাবে ডি. এ. আর. পি. এ রোবোটিক্স প্রোগ্রামে অংশগ্রহণকারী গবেষকদের ক্ষেত্রে প্রসারিত বেশ কয়েকটি দলে বিতরণ করা যেতে পারে। গাড়ির সর্বোচ্চ গতিবেগ প্রায় 3 মাইল/ঘণ্টা এবং তুলনামূলকভাবে সামান্য ওজন ~ 100 কেজি মানে এটি মানহীন স্থল যানবাহনে পূর্ববর্তী প্রোগ্রামে ব্যবহৃত যানবাহনের তুলনায় অনেক কম নিরাপত্তা ঝুঁকি তৈরি করে এবং এইভাবে প্রতিটি দলের জন্য তার রোবট পরিচালনার জন্য প্রয়োজনীয় বাজেট আরও হ্রাস করে। তা সত্ত্বেও, এল. এ. জি. আর যানবাহনগুলি ছিল অত্যাধুনিক যন্ত্র। তাদের সেন্সর স্যুটটিতে 2 জোড়া স্টেরিও ক্যামেরা, একটি অ্যাক্সিলেরোমিটার, একটি বাম্পার সেন্সর, হুইল এনকোডার এবং একটি জিপিএস অন্তর্ভুক্ত ছিল। গাড়িটিতে তিনটি কম্পিউটারও ছিল যা ব্যবহারকারী-প্রোগ্রামযোগ্য ছিল। বৈজ্ঞানিক ফলাফল প্রোগ্রামের একটি ভিত্তি ছিল রোবটগুলিতে শিক্ষিত আচরণের অন্তর্ভুক্তি। উপরন্তু, প্রোগ্রামটি দীর্ঘ-পরিসীমা দৃশ্য বিশ্লেষণ সম্পন্ন করতে প্যাসিভ অপটিক্যাল সিস্টেম ব্যবহার করে। কাঠামোবদ্ধ, অফ-রোড পরিবেশে ইউজিভি নেভিগেশন পরীক্ষার অসুবিধা অগ্রগতির সঠিক, উদ্দেশ্যমূলক পরিমাপকে একটি চ্যালেঞ্জিং কাজ করে তুলেছে। যদিও এল. এ. জি. আর-এ কর্মক্ষমতার কোনও নিখুঁত পরিমাপ সংজ্ঞায়িত করা হয়নি, একটি প্রদত্ত কোর্সে বেসলাইন কোডের সাথে একটি দলের কোডের আপেক্ষিক তুলনা দেখায় যে সেই পরিবেশে অগ্রগতি হচ্ছে কিনা। অনুষ্ঠানের সমাপ্তির সময়, পরীক্ষায় দেখা গেছে যে অনেক শিল্পী পারফরম্যান্সে লাফিয়ে লাফিয়ে উঠেছেন। বিশেষত, গড় স্বায়ত্তশাসিত গতি যেখানে 3 গুণক বৃদ্ধি পেয়েছে এবং দরকারী চাক্ষুষ উপলব্ধি 100 মিটার পর্যন্ত প্রসারিত হয়েছে। যদিও এল. এ. জি. আর চাক্ষুষ উপলব্ধির দরকারী পরিসীমা প্রসারিত করতে সফল হয়েছিল, এটি প্রাথমিকভাবে পিক্সেল বা প্যাচ-ভিত্তিক রঙ বা টেক্সচার বিশ্লেষণের মাধ্যমে করা হয়েছিল। অবজেক্ট রিকগনিশনকে সরাসরি সম্বোধন করা হয়নি। যদিও এল. এ. জি. আর গাড়িটির একটি ডব্লিউ. এ. এ. এস জিপিএস ছিল, তবে এর অবস্থান কখনই গাড়ির প্রস্থ পর্যন্ত নির্ধারণ করা হয়নি, তাই জিপিএস ক্রমাগত প্রবাহিত হওয়ার পর থেকে রোবটগুলি আগে যে অঞ্চলগুলি অতিক্রম করেছিল তার বাধা মানচিত্রগুলি পুনরায় ব্যবহার করা সিস্টেমগুলির পক্ষে কঠিন ছিল। জঙ্গলের চাঁদোয়া থাকলে প্রবাহটি বিশেষভাবে তীব্র ছিল। কয়েকটি দল ভিজ্যুয়াল ওডোমেট্রি অ্যালগরিদম তৈরি করেছে যা মূলত এই প্রবাহকে নির্মূল করেছে। এল. এ. জি. আর-এর লক্ষ্য ছিল পারফর্মারদের সংখ্যা বৃদ্ধি করা এবং বড় সিস্টেম ইন্টিগ্রেশনের প্রয়োজনীয়তা দূর করা যাতে ছোট দলগুলির দ্বারা তৈরি মূল্যবান প্রযুক্তি নাগেটগুলি চিহ্নিত করা যায় এবং তারপরে বৃহত্তর সম্প্রদায় দ্বারা গৃহীত হয়। কিছু দল একজন মানব শিক্ষকের সাথে শেখার জন্য দ্রুত পদ্ধতি তৈরি করেছেঃ একজন মানুষ রেডিও কন্ট্রোল (আরসি) রোবটটি পরিচালনা করতে পারে এবং "নিরাপদ" এবং "অ-নিরাপদ" অঞ্চলগুলি নির্দিষ্ট করে সংকেত দিতে পারে এবং রোবটটি দ্রুত একই নীতির সাথে মানিয়ে নিতে এবং নেভিগেট করতে পারে। এটি প্রদর্শিত হয়েছিল যখন রোবটকে ঝোপ এড়িয়ে মৃত আগাছার উপর দিয়ে গাড়ি চালানোর ক্ষেত্রে আক্রমণাত্মক হতে শেখানো হয়েছিল বা বিকল্পভাবে ভীতু হতে এবং কেবল কাটা পথে গাড়ি চালাতে শেখানো হয়েছিল। এল. এ. জি. আর-কে ডি. এ. আর. পি. এ-র মানহীন স্থল যুদ্ধ যান-পারসেপটর ইন্টিগ্রেশন প্রোগ্রাম (ইউ. পি. আই) সি. এম. ইউ এন. আর. ই. সি ইউ. পি. আই ওয়েবসাইটের সঙ্গে সামঞ্জস্য রেখে পরিচালিত করা হয়েছিল। ইউপিআই চরম গতিশীলতার একটি গাড়ির সাথে উন্নত উপলব্ধির সংমিশ্রণ ঘটিয়েছে। এল. এ. জি. আর থেকে সেরা স্টেরিও অ্যালগরিদম এবং ভিজ্যুয়াল ওডোমেট্রি ইউ. পি. আই-তে পোর্ট করা হয়েছিল। এছাড়াও এল. এ. জি. আর পি. আই এবং ইউ. পি. আই দলের মধ্যে মিথস্ক্রিয়ার ফলে ইউ. পি. আই কোডবেসে অভিযোজিত প্রযুক্তি অন্তর্ভুক্ত করা হয়েছে যার ফলে ইউ. পি. আই "ক্রশার" রোবটের কার্যকারিতা উন্নত হয়েছে। প্রোগ্রাম ম্যানেজমেন্ট এল. এ. জি. আর ডারপা ইনফরমেশন প্রসেসিং টেকনোলজি অফিসের অধীনে পরিচালিত হত। ল্যারি জ্যাকেল প্রোগ্রামটি কল্পনা করেছিলেন এবং 2004 থেকে 2007 সাল পর্যন্ত প্রোগ্রাম ম্যানেজার ছিলেন। এরিক ক্রোটকভ, মাইকেল পার্শবাচার এবং জেমস পিপিন এল. এ. জি. আর ধারণা এবং ব্যবস্থাপনায় অবদান রেখেছেন। চার্লস সুলিভান এল. এ. জি. আর পরীক্ষায় প্রধান ভূমিকা পালন করেছিলেন। টম ওয়াগনার 2007 সালের মাঝামাঝি থেকে 2008 সালের গোড়ার দিকে প্রোগ্রামের সমাপ্তি পর্যন্ত প্রোগ্রাম ম্যানেজার ছিলেন। তথ্যসূত্র কম্পিউটার ভিশনের প্রয়োগ মানহীন স্থল যানবাহন প্রয়োগকৃত মেশিন লার্নিং