इंटेलिजेंट एआई कैशिंग प्राकृतिक आपदा की स्थिति में डेटा प्रवाहित रख सकता है

दो साल पहले केरल के मुंडक्कई और चुरालमल में बड़े पैमाने पर भूस्खलन हुआ था, जिसमें सैकड़ों लोग मारे गए थे। पिछले साल उत्तराखंड के धराली में एक बड़ा गांव भारी बारिश में बह गया था. 2025 के मानसून सीज़न के दौरान, पूर्वोत्तर भारत के राज्य लगातार बाढ़ से तबाह हो गए। इस साल 13-14 मई को उत्तर प्रदेश में भारी बारिश के कारण सौ से ज्यादा लोगों की मौत हो गई.

ऐसी आपदाओं के दौरान, दूरसंचार टावर अक्सर ढह जाते हैं, बिजली लाइनें कट जाती हैं और सड़कें अवरुद्ध हो जाती हैं। ऐसी स्थितियों में, ज़मीन पर क्या हो रहा है, लोग कहाँ फंसे हुए हैं, कौन से रास्ते अभी भी खुले हैं, आदि के बारे में वास्तविक समय की जानकारी बचावकर्मियों और चिकित्साकर्मियों के लिए महत्वपूर्ण हो जाती है। ऐसे संचार के बिना, बचाव कार्यों में देरी होती है, अधिक संपत्ति को नुकसान होता है, और अधिक लोग मारे जाते हैं।

सहकारी कैशिंग

आपदाग्रस्त क्षेत्रों में संचार का “समाधान” करना एक लंबे समय से चली आ रही समस्या रही है। हाल ही में आईईईई में प्रकाशित एक लेख में कंप्यूटिंग सेवा लेनदेनट्रिनिटी कॉलेज डबलिन की संगीता धारा के नेतृत्व में आयरलैंड में शोधकर्ताओं ने एक नया दृष्टिकोण पेश किया है – सहकारी कैशिंग नामक तकनीक का उपयोग करके वास्तविक समय में महत्वपूर्ण जानकारी प्रसारित करने का एक तरीका, भले ही स्थानीय नेटवर्क खराब स्थिति में हो।

प्राकृतिक आपदा के दौरान, स्थानीय सरकार के पास आमतौर पर तीन मुख्य संचार चैनल होते हैं: उपग्रह या उपग्रह संचार, ड्रोन या मानव रहित हवाई वाहन, और कुछ अनौपचारिक ज़मीन आधारित नेटवर्क. एक उपग्रह एक विस्तृत क्षेत्र में डेटा संचारित कर सकता है, इसलिए इस सिग्नल तक पहुंच अपेक्षाकृत आसान है, लेकिन यहां बड़ी समस्या डेटा विलंबता है, जो सूचना प्राप्त करने में देरी है। समय सार का है। आप ड्रोन का उपयोग करके आकाश से तस्वीरें भी ले सकते हैं या लाइव वीडियो प्रसारित कर सकते हैं। हालाँकि, वे कम दूरी, सीमित बैटरी क्षमता और सबसे बढ़कर, खराब मौसम की बाधाओं के कारण सीमित हैं। अंत में, स्थलीय वायरलेस नेटवर्क स्थानीय संचार में मदद कर सकते हैं, लेकिन प्राकृतिक आपदाओं के दौरान वे अक्सर क्षतिग्रस्त हो जाते हैं या काम करने में विफल हो जाते हैं।

किसी आपदा के दौरान, NASA-ISRO SAR या NISAR उपग्रह पांच घंटे से भी कम समय में क्षति का प्रॉक्सी मानचित्र प्रदान कर सकता है। निसार उपग्रह | फोटो साभार: नासा.

इस संदर्भ में, शोधकर्ताओं ने सहकारी कैशिंग की शुरुआत की। यहां, उपग्रह, ड्रोन, बेस स्टेशन और एम्बुलेंस सहित आपदा प्रतिक्रिया नेटवर्क के विभिन्न हिस्से उपयोगी डेटा को संग्रहीत और साझा करने के लिए मिलकर काम करते हैं। जब एक नोड महत्वपूर्ण सामग्री प्राप्त करता है या उत्पन्न करता है, जैसे उपग्रह चित्र या वीडियो, तो पड़ोसी नोड भी मांग के आधार पर प्रतियों को कैश कर सकते हैं। यह सहयोग बचाव टीमों को दूर के स्रोत के बजाय निकटतम उपलब्ध स्रोत से जानकारी प्राप्त करने की अनुमति देता है, देरी को कम करता है, बुनियादी ढांचे के क्षतिग्रस्त होने पर विश्वसनीयता बढ़ाता है, और वास्तविक समय में महत्वपूर्ण जानकारी उपलब्ध होने की संभावना बढ़ाता है।

स्वचालित निर्णय लेना

हालाँकि, ऐसी कैशिंग प्रणाली बनाना तकनीकी रूप से चुनौतीपूर्ण है। ड्रोन हवा में हैं, बचाव वाहन रास्ते में हैं और उपग्रहों की स्थिति लगातार बदल रही है। यह जानना भी मुश्किल है कि कब और कहाँ जानकारी की आवश्यकता होगी, साथ ही प्रत्येक डिवाइस की मेमोरी क्षमता भी सीमित होगी।

इस समस्या को हल करने के लिए, शोधकर्ताओं ने कॉन्टेक्स्टुअल मल्टी-आर्म्ड बैंडिट (सीएमएबी) नामक एक सांख्यिकीय मॉडल विकसित किया, जो एक कृत्रिम बुद्धिमत्ता (एआई) मॉडल है जो तुरंत कैशिंग निर्णयों को अनुकूलित करता है। मॉडल पिछले प्रत्येक निर्णय से सीखता है और फिर तीन कारकों का विश्लेषण करता है: सबसे हाल ही में कौन सा डेटा उपलब्ध था, वर्तमान में किस डेटा की मांग अधिक है, और कैश में कितनी मेमोरी की आवश्यकता है।

उदाहरण के लिए, यह समझना उपयोगी होगा कि बाढ़ से 10 मिनट पहले ली गई तस्वीर बाढ़ से 1 घंटे पहले ली गई तस्वीर से अधिक प्रभावी होती है। इसी तरह, एक वीडियो या साइट मानचित्र जो अधिकांश बचावकर्ता मांगते हैं, वह उस मानचित्र की तुलना में अधिक महत्वपूर्ण है जिसे कम बचावकर्ता मांगते हैं। कभी-कभी, 4K वीडियो जैसे हाई-डेफिनिशन वीडियो को कैशिंग करने के बजाय, छोटे टेक्स्ट अलर्ट या चेतावनी संदेश पहले उत्तरदाताओं को बड़ी मात्रा में मेमोरी लिए बिना उत्पादक बने रहने में मदद कर सकते हैं। मॉडल को ऐसे निर्णय स्वचालित रूप से लेना सिखाया जाता है।

संघीय शिक्षा

जबकि सीएमएबी में प्रत्येक नोड अपने पास मौजूद जानकारी से सीखता है, एक अधिक उन्नत संस्करण जिसे एफएमएबी कहा जाता है – फ़ेडरेटेड मल्टी-आर्म्ड बैंडिट के लिए संक्षिप्त – अपनी जानकारी के साथ-साथ पड़ोसी नोड्स ने जो सीखा है उससे सीखता है।

शोधकर्ता अपने पेपर में लिखते हैं, “कैशिंग निर्णय प्रति-अनुरोध के आधार के बजाय समय-समय पर निष्पादित किए जाते हैं, जिससे कम्प्यूटेशनल लागत में वृद्धि होती है।” “यहां तक ​​कि प्रासंगिक एमएबी का उपयोग करते हुए उच्चतम निर्णय विलंबता भी [around 87 microseconds] नेटवर्क विलंबता की तुलना में नगण्य बनी हुई है, यह सुनिश्चित करते हुए कि सिस्टम जटिलता किसी आपदा के बाद वास्तविक समय गतिशील तैनाती के लिए व्यावहारिक प्रयोज्यता को बाधित नहीं करती है।

यह कार्य तीन-परत नेटवर्क के महत्व पर भी प्रकाश डालता है जिसमें अंतरिक्ष, वायु और जमीन एक साथ काम करते हैं, जिसे स्पेस-एयर-ग्राउंड इंटीग्रेटेड नेटवर्क (SAGIN) कहा जाता है। यहां, प्रत्येक परत एक अनूठी भूमिका निभाती है, लेकिन उनके बीच मौजूद सीमाएं कैशिंग द्वारा बहुत कम हो जाती हैं और सिस्टम अधिक कुशल हो जाता है। आपदा के बाद के परिदृश्य में, यह महत्वपूर्ण है कि उपलब्ध सभी सूचनाओं पर ध्यान न दिया जाए, बल्कि केवल इस बात पर ध्यान दिया जाए कि कौन सी जानकारी अधिक उपयोगी है। एक अद्यतन रोड मैप हमें बता सकता है कि कौन से पुलों का अभी भी उपयोग किया जा सकता है, और वास्तविक समय का वीडियो हमें बता सकता है कि बाढ़ क्षेत्र के एक निश्चित हिस्से में नावों की तत्काल आवश्यकता है।

मौसम ड्रोन मानव रहित हवाई वाहन हैं जो वायुमंडल की निचली और मध्य परतों से मौसम डेटा एकत्र करने के लिए सेंसर से लैस हैं। प्रतिनिधि चित्रण. | फोटो क्रेडिट: एआई द्वारा तैयार की गई छवि।

सभी एक साथ

परिणामस्वरूप, सामग्री को न केवल डेटा के रूप में देखा जाना चाहिए, बल्कि समय-संवेदनशील और कार्रवाई योग्य डेटा के रूप में भी देखा जाना चाहिए। और उन्नत कैशिंग का लक्ष्य यह सीखना होना चाहिए कि सीमित संसाधनों के साथ सबसे मूल्यवान जानकारी को सबसे उपयुक्त स्थान पर कैसे संग्रहीत किया जाए।

इस लक्ष्य को प्राप्त करने के लिए, SAGIN बाहरी बुनियादी ढांचे के निर्माण के लिए काम करता है, CMAB स्वीकार्य निर्णय लेने में मदद करता है, और FMAB उन निर्णयों को कई नोड्स में वितरित करके किसी आपदा के बाद नेटवर्क को मजबूत बना सकता है। हालाँकि, इस सिमुलेशन-आधारित अध्ययन के परिणाम कई मापदंडों पर निर्भर करते हैं, जैसे उस समय का मौसम, ड्रोन की उड़ान, ऊर्जा प्रबंधन, उपकरण विफलता, साइबर सुरक्षा और वास्तविकता में बचाव दल का व्यवहार।

इसके अलावा, तकनीकी रूप से यह निर्धारित करना हमेशा संभव नहीं होता कि कौन सी सामग्री मूल्यवान या पसंदीदा है। कई मामलों में, स्थानीय प्रशासन की ज़रूरतें या मानवीय विचार भी बचाव अभियान में तेज़ी ला सकते हैं।

शमीम हक मोंडल राज्य फोरेंसिक विज्ञान प्रयोगशाला, कोलकाता के भौतिकी विभाग में काम करते हैं।

प्रकाशित – 29 जून, 2026 07:30 ईएसटी।