سی ایس فیلڈ سیشن

پس منظر

2020 کے موسمِ گرما کے دوران، میں نے کولوراڈو اسکول آف مائنز میں اپنے کمپیوٹر سائنس کے انڈرگریجویٹ پروگرام کے حصے کے طور پر CSCI370، یعنی “ایڈوانسڈ سافٹ ویئر انجینئرنگ”، پڑھا۔ CSCI370 ایک ایسا کورس ہے جس میں طلبہ کو کسی کمپنی کے لیے سافٹ ویئر سے متعلق حل وضع، نافذ اور دستاویزی شکل میں پیش کرنے ہوتے ہیں۔ یہ طلبہ کو کمپیوٹر سائنس کے مسائلِ عالمِ واقعہ پر اپنے کورس کے علم کا اطلاق کرنے کا موقع دیتا ہے۔ آپ کورس کے بارے میں مزید یہاں جان سکتے ہیں۔

اس کورس میں آپ یہ فیصلہ کرتے ہیں کہ آپ کس منصوبے/کمپنی پر کام کریں گے۔ کورس میں ہر منصوبے اور کمپنی کی تفصیلات پر مشتمل پی ڈی ایف فراہم کی گئی تھیں۔ آخرکار میں نے لونر آؤٹ پوسٹ نامی کمپنی کے پیش کردہ منصوبے بہتر قمری نیویگیشن کے لیے حقیقی وقت میں پہیے کے پھسلاؤ کی شناخت اور خرابیوں کی درستی پر کام کرنے کا فیصلہ کیا۔ چونکہ نام طویل ہے، اس لیے منصوبے کو “پہیے کے پھسلاؤ کی شناخت” کا نام دے دیتے ہیں۔

مسئلہ

لونر آؤٹ پوسٹ ایک اسٹارٹ اپ ہے جو خودمختار قمری روورز بنانے کی کوشش کر رہا ہے۔ چاند پر بہت زیادہ قمری گرد و غبار موجود ہے، جو پہیوں کے بہت زیادہ پھسلنے کا سبب بنتی ہے۔ یہ مثالی صورتِ حال نہیں ہے کیونکہ پہیوں کا پھسلاؤ خودمختار نظاموں کو اپنے حقیقی دنیا کے مقام کا سراغ کھو دینے کا سبب بن سکتا ہے۔ زمین پر، پہیوں کے پھسلاؤ کے باعث پیدا ہونے والے کسی بھی انحراف کو درست کرنے کے لیے GPS ڈیٹا استعمال کرکے یہ مسئلہ حل کیا جاتا ہے۔ لیکن GPS کے ساتھ مسئلہ یہ ہے کہ یہ صرف اسی صورت میں کام کرتا ہے جب 30+ نیویگیشن سیٹلائٹس مسلسل زمین کے گرد مدار میں گردش کر رہے ہوں اور منفرد سگنلز منتقل کر رہے ہوں، جو کمپیوٹروں کو ان کا مقام معلوم کرنے کے قابل بناتے ہیں۔ لیکن چاند پر فی الحال GPS جیسی کوئی چیز موجود نہیں ہے۔ یہ جانتے ہوئے، پہیوں کے پھسلاؤ کی شناخت کے لیے GPS کے علاوہ کوئی دوسرا طریقہ استعمال کرنا ہوگا۔ منصوبے کے مسئلے کی مزید تفصیلی رپورٹ یہاں دیکھی جا سکتی ہے۔

ساتھیانِ ٹیم

یہ منصوبہ کوئی سادہ منصوبہ نہیں تھا، اس لیے اسے ایک ٹیم کے ذریعے مکمل کرنا ضروری تھا۔ ٹیم کولوراڈو اسکول آف مائنز کے پانچ ساتھی طلبہ پر مشتمل تھی:

• Mehmet Yilmaz
• Kane Bruce
• Braedon O’Callaghan
• Liam Dempsey
• Kevin Grant

منصوبے کے لیے ضروری تھا کہ ہمیں کچھ ROS، C++، Python، Linux، Raspberry Pi، اور Arduino کا علم ہو۔ ہم میں سے بیشتر کو ان ٹیکنالوجیز میں سے ایک یا زیادہ کا تجربہ تھا، لیکن ROS کا تجربہ صرف مجھے تھا کیونکہ میں نے 2020 کے موسمِ بہار کے سمسٹر کے دوران اپنی ہیومن سینٹرڈ روبوٹکس (CSC470) کلاس میں ROS استعمال کیا تھا۔ اس وجہ سے، ابتدا ہی میں، میں نے سب کو ROS اور اس کے لیے ڈیولپ کرنے کے طریقے کے بارے میں بنیادی معلومات حاصل کرنے میں مدد کی۔

چیلنجز

اس منصوبے میں بہت سے چیلنجز تھے۔ لیکن سب سے بڑا چیلنج جس کا ہمیں سامنا کرنا پڑا، وہ جانچ کے لیے حقیقی دنیا کے روبوٹ تک رسائی نہ ہونا تھا۔ یہ COVID کی وجہ سے ہوا، جس نے ہر چیز کو دور دراز بنا دیا اور ہمیں لونر آؤٹ پوسٹ کی لیب/عمارتوں میں کام کرنے سے روک دیا۔ اس وجہ سے ہمیں سمیولیشنز استعمال کرنی پڑیں۔

اس کے علاوہ، ہم نے WVU نیویگیشن لیب کی کچھ علمی تحقیق کا مطالعہ کیا تاکہ یہ سمجھ سکیں کہ لونر آؤٹ پوسٹ کے استعمال کے معاملے کے لیے پہیوں کے پھسلاؤ کا مسئلہ کیسے حل کیا جا سکتا ہے۔ ہمارے لیے، جو انڈرگریجویٹ سوفومورز اور جونیئرز تھے، یہ ہماری توقع سے زیادہ مشکل تھا۔

ایک اور چیلنج جس کا ہمیں سامنا کرنا پڑا، وہ اس منصوبے پر کام کرنے کے لیے دستیاب وقت کی مقدار تھی۔ CSCI370 ایک ماہ کا کورس ہے۔ لیکن مسئلہ خود ایک بہت بڑا مسئلہ ہے، جسے بہت سی کمپنیاں اور ماہرینِ تعلیم کئی دہائیوں سے حل کرنے/بہتر بنانے کی کوشش کر رہے ہیں۔ اس لیے اس مسئلے کو حل کرنے کے لیے ایک ماہ کا وقت کافی نہیں ہے۔ لیکن ان تمام چیلنجز کے باوجود ہم نے ثابت قدمی دکھائی اور کام مکمل کرکے پیش کرنا یقینی بنایا۔

نتیجہ

اس تحریر میں، میں اپنے حل کی مزید تفصیلی وضاحت پیش کرنا پسند کرتا۔ اس کے ساتھ ساتھ، میں ایک مناسب نتیجہ بھی پیش کرنا چاہتا جس میں یہ بتایا جاتا کہ ہم نے کیا دریافت کیا اور حتمی نتائج کیا تھے۔ لیکن افسوس کہ میں اور میرے ساتھیوں نے سب نے عدمِ افشا کا معاہدہ (NDA) کیا ہوا ہے، جو ہمیں اس منصوبے کے بارے میں کوئی بھی خفیہ معلومات شیئر کرنے سے روکتا ہے۔ اوپر فراہم کی گئی تمام معلومات عوامی ہیں اور انٹرنیٹ سے حاصل کی جا سکتی ہیں۔

اس منصوبے کے دوران، ہم نے واقعی یہ سیکھا کہ ROS کیسے استعمال کیا جاتا ہے اور ROS اور Gazebo کا استعمال کرتے ہوئے سمیولیشنز کیسے بنائی جاتی ہیں۔ ہم نے پہیوں کے پھسلاؤ کی شناخت کے تحقیقی شعبے کی بھی بہتر سمجھ حاصل کی۔ ہمیں WVU نیویگیشن لیب کے کچھ ماہرینِ تعلیم/محققین سے ملاقات کا اعزاز بھی حاصل ہوا۔

یہ سب جانتے ہوئے، مجھے کہنا ہوگا کہ اس منصوبے نے مجھے ٹیم میں قائدانہ کردار ادا کرنے، اپنے ساتھیوں کی ROS کو بہتر طور پر سمجھنے میں مدد کے لیے بطور معلم خدمات انجام دینے، اور ROS، Gazebo، اور Python میں مزید تجربہ حاصل کرنے کا موقع دیا۔ اس نے مجھے پہیوں کے پھسلاؤ کے مسئلے سے بھی روشناس کرایا، جس سے میں اس منصوبے پر کام کرنے تک واقف نہیں تھا۔ مجموعی طور پر، میں شکر گزار ہوں کہ لونر آؤٹ پوسٹ نے، خاص طور پر COVID کے دوران، اپنے مصروف معمول میں سے وقت نکال کر ہمیں اس منصوبے پر کام کرنے کی اجازت دی۔ میں ان شاندار ساتھیوں کا بھی شکر گزار ہوں جنہوں نے اس منصوبے پر بہت محنت کی۔