आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस ने सॉफ्टवेयर इंजीनियरिंग को तेजी से बदल दिया है। जेनरेटिव एआई और बड़े पैमाने पर भाषा मॉडल (एलएलएम) बड़ी मात्रा में कोड और दस्तावेज़ीकरण उत्पन्न कर सकते हैं; मशीन लर्निंग एल्गोरिदम प्रदर्शन की निगरानी कर सकते हैं और सुरक्षा कमजोरियों का पता लगा सकते हैं। लेकिन जब कार्य जेट इंजन जैसी जटिल भौतिक प्रणाली की कल्पना करना, डिजाइन करना और निर्माण करना है, तो क्या ये एआई उपकरण समान रूप से परिवर्तनकारी हैं?
पिछले सेमेस्टर में, जार्विस चैलेंज (जेट-इंजन रिसर्च एंड वैलिडेशन इंटेंसिव स्प्रिंट) ने यह निर्धारित करने के लिए निर्धारित किया था कि क्या एआई डिजाइन-बिल्ड-टेस्ट चक्र को संपीड़ित कर सकता है, एमआईटी छात्रों से यह देखने के लिए कहा गया है कि क्या एआई उन्हें तेजी से और बेहतर निर्माण करने में मदद कर सकता है।
“जार्विस चुनौती से पता चला है कि एआई सुरक्षा-महत्वपूर्ण हार्डवेयर की इंजीनियरिंग को काफी तेज कर सकता है, लेकिन इंजीनियरिंग निर्णय महत्वपूर्ण विभेदक बना हुआ है। एक कृत्रिम बुद्धिमत्ता इंजीनियर को एआई का उपयोग करके परिभाषित नहीं किया जाता है, बल्कि इसका नेतृत्व किया जाता है – यह जानना कि कब इस पर भरोसा करना है, कब इसका विरोध करना है, और एआई परिणामों को इंजन इंजीनियरिंग डिजाइन या बुनियादी इंजीनियरिंग विश्लेषण में कैसे अनुवाद करना है। यह गति-सीमित कदम नहीं है, “प्रयोगशाला के निदेशक प्रोफेसर ज़ोल्टी स्पैकोव्स्की कहते हैं। एमआईटी गैस टरबाइन।
टीमें, उपकरण, कार्य
चुनौती ने छात्रों को अपने मुख्य इंजीनियरिंग भागीदार के रूप में एआई का उपयोग करके एक छोटे गैस टरबाइन इंजन को डिजाइन, निर्माण, संयोजन और परीक्षण करने के लिए चार सप्ताह का समय दिया। लक्ष्य: एक “जार्विस क्लास” जेट इंजन बनाना जो 50-100 पाउंड का थ्रस्ट उत्पन्न करेगा, जेट-ए पर चलेगा, और 60-सेकंड के पांच रन पूरे करेगा। डिज़ाइन, सामग्री और निर्माण के मामले में टीमों को पूरी स्वतंत्रता थी।
इंजीनियरिंग स्कूल के लगभग हर विभाग का प्रतिनिधित्व करते हुए, 31 छात्रों को सात टीमों में संगठित किया गया, सभी नए छात्रों से लेकर वरिष्ठ टीमों तक। कई प्रतियोगियों को शुरू में टर्बोमशीनरी, संपीड़ित प्रवाह, या, युवा छात्रों के मामले में, यहां तक कि थर्मोडायनामिक्स में भी बहुत कम अनुभव था। गैस टरबाइन बनाने के लिए साइन अप करने से पहले कई लोगों ने गैस टरबाइन के अंदर का हिस्सा कभी नहीं देखा है।
उनके निपटान में: एमआईटी मैकेनिकल दुकानें और उत्पादन विक्रेता; कॉन्सेप्ट NREC, सॉलिडवर्क्स और ABAQUS सहित वाणिज्यिक सॉफ्टवेयर; और व्यक्तिगत घटकों का वर्णन और संयोजन करने के लिए विभिन्न परीक्षण उपकरण।
टीमों के पास एमआईटी पार्ले तक भी पहुंच थी, जो एक नया विकसित मंच है जो एकल इंटरफ़ेस के माध्यम से बड़े सीमा भाषा मॉडल को एकीकृत करता है। पार्ले के माध्यम से, जार्विस नेता सीधे देख सकते थे कि छात्र एआई टूल का उपयोग कैसे कर रहे हैं, जिसमें उनके निर्देश, प्रति सत्र लागत, उपयोग किए जा रहे विशिष्ट एलएलएम और अन्य महत्वपूर्ण जानकारी शामिल है। जार्विस सभी प्रतिभागियों के लिए पार्ले तक शीघ्र पहुंच प्रदान करता है, और एमआईटी लिंकन प्रयोगशाला, मैकेनिकल इंजीनियरिंग विभाग, और कॉर्पोरेट प्रायोजक सफ्रान, वोयाजर टेक्नोलॉजीज, बीहाइव इंडस्ट्रीज और बूम टेक्नोलॉजी के वित्तीय समर्थन के साथ, छात्रों को एआई के असीमित उपयोग तक पहुंच प्राप्त हुई है।
एआई इंजीनियरिंग के पाठ्यक्रम को कैसे बदल सकता है, इसके बारे में रुचि और वास्तविक जिज्ञासा को ध्यान में रखते हुए प्रायोजक।
“हम इसे इंजीनियरिंग के भविष्य के रूप में देखते हैं,” वोयाजर टेक्नोलॉजीज के रयान हेफ़रॉन ने छात्रों से कहा। “आप ऐसे कौशल विकसित कर रहे हैं जो न केवल अच्छे हैं – वे भविष्य के इंजीनियरिंग कार्यबल की नींव बनने जा रहे हैं।”
सैफ्रान टेक के सीईओ विंसेंट गार्नियर ने प्रतियोगिता को उत्साह के साथ देखा। “जार्विस एक वास्तविक प्रयोग था, एक सीखने का अनुभव। ईमानदारी से कहूं तो, हमें नहीं पता था कि छात्रों से या एआई मॉडल से क्या उम्मीद की जाए। मुझे छात्रों के बारे में आश्चर्य हुआ: सबसे पहले, इसके बारे में जानने का उत्साह; फिर, जब परियोजना विकसित हुई, तो उन सभी को यह अहसास हुआ कि एआई इस बिंदु पर उनकी मदद कर सकता है या नहीं कर सकता है या नहीं कर सकता है।” “यह मुझे विश्वास दिलाता है कि उन्नत इंजीनियरों की यह पीढ़ी एआई के आसान, अदूरदर्शी उपयोग के जाल में नहीं फंस सकती है, और अनुभवों के साथ और अधिक जुड़कर ऐसा कर सकती है – शारीरिक या मानसिक अनुभव।”
संकाय नेतृत्व- एरोनॉटिक्स और एस्ट्रोनॉटिक्स विभाग के प्रोफेसर ज़ाचरी कोर्डेरो, ज़ोल्टी स्पाकोव्स्की, माशा फाल्क और एंड्रिया बोबू- लिंकन प्रयोगशाला के इंजीनियरों और शिक्षण सहायकों की एक टीम के साथ सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए वहां मौजूद थे। साप्ताहिक प्रगति समीक्षाओं में, वे छात्र प्रगति का आलोचनात्मक मूल्यांकन करते हैं और मूल्यांकन करते हैं कि छात्र एआई का कितनी अच्छी तरह उपयोग कर रहे हैं।
स्पैकोव्स्की ने उत्तर दिए बिना या सहायता प्रदान किए बिना टीमों को सही दिशा में मार्गदर्शन करने के लिए एक सावधानीपूर्वक तकनीक विकसित की। टीम के प्रदर्शन के बाद, वह पूछ सकता है: “क्या आप जानते हैं कि खरगोश कैसा दिखता है? टिप्पणियों में लिखें।”
जहां एआई मदद करता है और नुकसान पहुंचाता है
सप्ताह 1 के अंत में, एक टीम टूर्नामेंट से हट गई; दूसरों ने अलग-अलग सफलता की डिग्री के साथ अपना पहला गैस टरबाइन डिज़ाइन विकसित किया। विभिन्न समूहों ने पाठ्यपुस्तकों को संकलित करने, डिज़ाइन सॉफ़्टवेयर, स्रोत विक्रेताओं का उपयोग करना सिखाने, एक्सेल स्प्रेडशीट बनाने, विशिष्ट प्रश्नों के उत्तर देने, संदर्भ ढूंढने और डिज़ाइन समाधानों के बीच तुलनात्मक विश्लेषण बनाने के लिए एआई का उपयोग किया है। एक टीम ने परली में एक एजेंट बनाया और उसे अपने प्रोजेक्ट मैनेजर के रूप में काम करने का काम सौंपा।
सप्ताह 2 तक, टीमों को विस्तृत सीएडी डिज़ाइन, भागों का ऑर्डर देना और ईंधन का प्रोटोटाइप बनाना शुरू कर देना चाहिए। यहीं पर टीमों ने एआई के उपयोग की सीमाएं देखनी शुरू कीं। जबकि क्लाउड और चैटजीपीटी डिज़ाइन विकल्प सुझाने और ज्ञान अंतराल को भरने में अच्छे रहे हैं, टीमों ने पाया है कि मतिभ्रम, भ्रम और शारीरिक समझ की कमी जो कृत्रिम एआई की प्रसिद्ध विशेषताएं बन गई हैं, उनके आत्मविश्वास को कमजोर करती हैं और उन्हें धीमा कर देती हैं।
811 क्रू की सदस्य एलिजाबेथ टुपाई कहती हैं, “एआई एक उपयोगी उपकरण है, यह आपको जानकारी ढूंढने, चीजों को व्यवस्थित करने और अच्छा लिखने में मदद कर सकता है, लेकिन यह डिज़ाइन नहीं कर सकता।” “जिस क्षण इंजीनियर को पता नहीं होता कि क्या हो रहा है और एआई प्रभारी है, उसी क्षण डिज़ाइन अविश्वसनीय हो जाता है, कम से कम एआई की वर्तमान क्षमताओं के साथ।”
शिक्षण सहायक जॉन झांग कहते हैं, “छात्रों के साथ इसे देखकर मुझे याद आया कि पहली छाप कितनी महत्वपूर्ण है। यदि छात्रों को एआई से जल्दी उत्तर नहीं मिलते हैं, तो वे जल्दी ही निराश हो जाते हैं और एक स्थायी मानसिकता बना लेते हैं जो उन्हें बाद में इसका उपयोग करने से रोक देगी।”
हाल के सप्ताहों में, विजेताओं को एक और बाधा का सामना करना पड़ा है जिसे एआई हल नहीं कर सकता: सेल्सपर्सन के साथ व्यवहार करना। छात्रों ने कहा, “सर्च एआई को वे विक्रेता मिले जिनके साथ हमारा कोई संबंध नहीं था और हमारी व्यस्त दिनचर्या में उनकी कोई दिलचस्पी नहीं थी।” “जो विक्रेता आए, वे वही थे जिनके साथ हमारी टीम के व्यक्तिगत संबंध थे।”
तीन फाइनलिस्टों में से केवल फास्ट एंड फ्रैक्चर्ड ही अपने मिनी-कम्बस्टर को प्रज्वलित करने के अपने पहले प्रयास में सफल हुए। टीम ने ट्रेड-ऑफ का अध्ययन करने और आर्किटेक्चर की तुलना करने के लिए एआई का भारी उपयोग किया, एक व्यवहार्य डिजाइन पर पहुंचे, भले ही उनमें से किसी के पास पिछला गैस टरबाइन अनुभव नहीं था।
एयरोनॉटिक्स और एस्ट्रोनॉटिक्स में कैरियर डेवलपमेंट के चार्ल्स स्टार्क ड्रेपर प्रोफेसर माशा फॉल्क कहते हैं, “जार्विस चैलेंज ने दिखाया है कि जब आप प्रेरित छात्रों और तेजी से प्रयोग की संस्कृति के साथ कृत्रिम बुद्धिमत्ता को जोड़ते हैं तो क्या संभव है।” “सबसे रोमांचक क्षण वह था जब पहले छात्र-डिज़ाइन किए गए ईंधन को परीक्षण स्टैंड पर स्थापित किया गया था। यह त्रुटिहीन रूप से प्रज्वलित हुआ, पूरी शक्ति तक पहुंच गया, दोहरे ईंधन संचालन में बदल गया, और फिर 100 प्रतिशत जेट-ए ईंधन के साथ लगातार जलता रहा। यह सबूत था कि हम जेट-ए ईंधन के साथ महत्वपूर्ण त्वरण प्राप्त कर सकते हैं।”
एआई की इंजीनियरिंग में सबसे आगे
मई के अंत में, दो और वरिष्ठ टीमों – फास्ट एंड फ्रैक्चर्ड और 811 क्रू – ने पूर्ण इंजन परीक्षण पूरा किया। फास्ट एंड फ्रैक्चर्ड, अपने एआई-असिस्टेड डिज़ाइन के साथ, रिटेलर के सिरदर्द के कारण सप्ताह-दर-सप्ताह विलंबित होता गया, लेकिन अंततः परीक्षण में सफल हुआ। दुर्भाग्य से, जब रोटर स्थिर आवास में फिसल गया तो उनकी गर्म आग कम हो गई। हालाँकि, टीम 811 क्रू, जो टर्बोमैचिनरी और प्रणोदन अवधारणाओं से अधिक परिचित थी, जीत गई। उनका इंजन चालू हो गया, सफलतापूर्वक जेट-ए में परिवर्तित हो गया, और शुद्ध जोर पैदा किया।
“जब हम वहां एयर स्टार्टर के साथ खड़े थे और उनके इंजनों में आग लगने की आवाज सुनी, तो मुझे लगा कि मेरा दिल मेरे सीने में जोर-जोर से धड़क रहा है। ऐसे कई तरीके थे जिनसे यह गलत हो सकता था! इन छात्रों ने इतने कम समय में जो हासिल किया है वह आश्चर्यजनक से कम नहीं है,” पीएचडी छात्र जो चियापेरी कहते हैं।
टीम 811 पूरी दौड़ के दौरान एआई का उपयोग करने के प्रति प्रतिरोधी थी और इसके बजाय उन्होंने अपने बुनियादी सिद्धांतों और टीम वर्क पर भरोसा किया। टुपे ने कहा, “हमारे पास ऐसे लोग थे जो डिजाइन सॉफ्टवेयर से कुछ हद तक परिचित थे, मैकेनिकल इंजीनियर जो चीजें बनाना जानते थे, और एयरोस्पेस इंजीनियर थे जो विशेष रूप से गैस टरबाइन इंजन के डिजाइन में प्रशिक्षित थे।”
जार्विस चुनौती के लॉन्च के बाद से, युवा छात्रों ने पार्ले का बार-बार और समझदारी से उपयोग किया है, जबकि जूनियर और वरिष्ठ छात्रों को अधिक गहन अनुभव से लाभ हुआ है।
प्रोफेसर एंड्रिया बोबू कहते हैं, “जार्विस ने मुझे सिखाया कि एआई से मूल्य प्राप्त करने के लिए दो चीजों की आवश्यकता होती है: यह तय करने के लिए पर्याप्त अनुभव कि यह आपको क्या बता रहा है और कब गलत हो सकता है, और यह भरोसा करने के लिए पर्याप्त जुनून कि यह मदद कर सकता है।” “जो टीम स्प्रिंट में सबसे तेज गति से आगे बढ़ी वह अनुभवी थी और वहां पहुंचने के लिए एआई पर बहुत अधिक निर्भर थी। जो टीम अंततः जीत गई वह एआई के प्रति अधिक प्रतिरोधी थी; उनके पास अनुभव था, लेकिन उस संदेह ने उन्हें धीमा कर दिया। ऐसा लगता है कि मधुर स्थान को उपकरण के कब्जे में रहने और इसे पहले स्थान पर लेने के लिए तैयार रहने के लिए पर्याप्त जानकारी थी। आपके पास इन एआई उपकरणों का मार्गदर्शन करने का निर्णय और उन तक पहुंचने की प्रवृत्ति है।”
प्रतियोगिता के सबसे स्पष्ट निष्कर्ष: इंजीनियरिंग अनुभव एक गुणक है और मानवीय कारक एक महत्वपूर्ण तत्व बना हुआ है। मूलभूत सिद्धांतों और अवधारणाओं में महारत हासिल करने से सबसे पहले अच्छी इंजीनियरिंग निर्णय क्षमता और अधूरी जानकारी के बावजूद कठिन निर्णय लेने की क्षमता विकसित होती है। और जब भौतिक सुरक्षा प्रणालियों के निर्माण की बात आती है, तो कोई भी चीज मानवीय हाथों और मानवीय जिम्मेदारी की जगह नहीं ले सकती।
सहायक प्रोफेसर काइल वुडी कहते हैं, “जार्विस ने दिखाया है कि एआई पायलट इंजीनियरिंग उत्पादकता पर बहु-विषयक प्रभाव डाल सकते हैं, और निर्णयात्मक सोच और पहले सिद्धांत टीमों के बीच महत्वपूर्ण अंतर के रूप में काम करते हैं।”
लेकिन एयरोस्पेस में एआई का प्रभाव महत्वपूर्ण है। यदि अच्छी तरह से प्रबंधित एआई पायलटों का उपयोग करने वाली छोटी टीमें डिज़ाइन-बिल्ड-टेस्ट चक्रों को वर्षों से हफ्तों तक संपीड़ित कर सकती हैं, तो कार्यबल संरचना, अनुसंधान कार्यक्रम और प्रतिस्पर्धी गतिशीलता के लिए निहितार्थ महत्वपूर्ण हो सकते हैं। जार्विस चुनौती से निपटने वाले छात्र उन पहले इंजीनियरों में से हैं जिन्होंने इन योगदानों को एक विचार प्रयोग के रूप में नहीं, बल्कि एक परीक्षण स्टैंड पर जेट इंजन के साथ मशीन की दुकान में निपटाया।
एमआईटी की गैस टर्बाइन प्रयोगशाला के एसोसिएट डायरेक्टर कोर्डेरो कहते हैं, “जार्विस ने भौतिक प्रणालियों को डिजाइन करने में एआई की शक्ति पर प्रकाश डाला।” “लेकिन इससे यह भी पता चला कि उस शक्ति को अनलॉक करने की कुंजी कोर्सवर्क, इंटर्नशिप और एमआईटी मोटरस्पोर्ट्स और रॉकेट टीम जैसी पाठ्येतर गतिविधियों के माध्यम से शिक्षा है। जार्विस में प्रदर्शन स्कूल वर्ष से जुड़ा हुआ है। मेरा मुख्य उपाय यह है कि एआई के युग में, शिक्षा पहले से कहीं अधिक मूल्यवान है।”
