परीक्षण, डेटा एकत्र करना और निर्णय लेना
शिक्षक युक्तियाँ
छात्रों को रोबोट के कार्गो के साथ कई बार परीक्षण करने और लॉगिंग करने के लिए पर्याप्त समय दें, तथा उसके बाद एकत्रित आंकड़ों की समीक्षा करके इन प्रश्नों के उत्तर दें। उस डेटा की तालिका नीचे दी गई है।
आप बोतल को कार्गो के रूप में कहां रखेंगे?
क्लॉ आर्म चैलेंज में आप V5 क्लॉबोट का उपयोग करके एक बोतल का परिवहन करेंगे। यह आसान होगा लेकिन आपको अपने रोबोट को उसके पंजे वाले हाथ को अलग-अलग ऊंचाइयों पर उठाकर दौड़ाना होगा। इसलिए अपने रोबोट को गिरने से बचाने के लिए, आपको बोतल को रखने का सबसे अच्छा स्थान तय करना होगा। अपनी धारणाओं का परीक्षण करें और अपने V5 क्लॉबोट के साथ कुछ परीक्षण करें।
निम्नलिखित प्रश्नों की जांच करके शुरुआत करें:
- V5 क्लॉबोट का गुरुत्वाकर्षण केंद्र (CoG) कहां है?
- क्या पंजे वाली भुजा को ऊपर उठाने पर इसका CoG हिलता है? यदि हां, तो किस दिशा में?
- वी5 क्लॉबोट अपनी भुजा नीचे रखते हुए कितनी तेजी से गति कर सकता है और स्थिर रह सकता है?
- जब इसकी भुजा ऊपर उठी हो तो V5 क्लॉबोट कितनी तेजी से गति कर सकता है और स्थिर रह सकता है?
- क्या बोतल की स्थिति V5 क्लॉबोट की स्थिरता को प्रभावित करती है?
- तीनों राउण्डों में से प्रत्येक के लिए ड्राइवर कौन होना चाहिए?
शिक्षक टूलबॉक्स
इन प्रश्नों के उत्तर बोतल के वजन और स्थिति, पंजे वाले हाथ के विस्तार और चालकों की विभिन्न शैलियों के बारे में एकत्रित आंकड़ों पर निर्भर करेंगे। छात्रों को डेटा के विश्लेषण से इन प्रश्नों के उत्तर प्राप्त करने चाहिए।
लॉगिंग डेटा
डेटा लॉगिंग आपको एक ठोस, न्यायोचित निर्णय लेने के लिए आवश्यक जानकारी एकत्र करने में मदद करती है।
नीचे दी गई उदाहरण तालिका का उपयोग करते हुए, कम से कम 9 परीक्षण रन से अपने परिणाम रिकॉर्ड करें। प्रत्येक परीक्षण के परिणाम को एक नई पंक्ति में लिखें। प्रत्येक कॉलम को इस प्रकार भरें:
- ड्राइवर: रोबोट चलाने वाले टीम के साथी का नाम
- बोतल की स्थिति: वह स्थान जहाँ आपने रोबोट पर बोतल रखी थी
- बांह की ऊंचाई: वह ऊंचाई जिस तक रोबोट की बांह उठाई गई थी
- त्वरण: यह माप है कि आपने शुरुआत में रोबोट को कितनी तेज़ी से गति दी
- त्वरण = वेग में परिवर्तन / समय में परिवर्तन
- सीधा खड़ा रहा: हाँ या नहीं
प्रत्येक परीक्षण रन को रिकॉर्ड करने के बाद, परिणामों का उपयोग करके बोतल के लिए ऐसी स्थिति चुनें जिससे आप तेजी से गति बढ़ा सकें और स्थिर रह सकें।
शिक्षक टूलबॉक्स
इस गतिविधि का उद्देश्य विद्यार्थियों को यह समझाना है कि लॉग किए गए डेटा (अर्थात पैटर्न का पता लगाना) का बुनियादी विश्लेषण किस प्रकार व्यवस्थित परीक्षण के बाद निर्णय लेने में सहायक हो सकता है। आदर्श रूप से, छात्रों को विभिन्न परिस्थितियों में रोबोट के साथ सरल प्रयोग में प्रयुक्त नियंत्रण चर तकनीक के साथ कई परीक्षण करने चाहिए तथा निर्णय लेना चाहिए कि कौन सी परिस्थितियाँ सर्वोत्तम हैं। छात्र प्रत्येक चर का परीक्षण अन्य सभी चरों को स्थिर रखते हुए करेंगे, ताकि अंततः परीक्षणों में निष्पक्ष तुलना की जा सके। हालाँकि, कक्षा में ऐसा करना संभव नहीं होगा, क्योंकि इस पद्धति का उपयोग करते हुए संपूर्ण परीक्षण के लिए कई प्रयासों की आवश्यकता होगी। इसलिए परीक्षण की विधि में समझौता किया जा सकता है। विधि चाहे जो भी हो, छात्रों के विश्लेषण में परीक्षणों के दौरान प्रदर्शन पर गुरुत्वाकर्षण केंद्र, रोबोट और कार्गो की स्थिति, त्वरण और ड्राइवरों के प्रभावों को उजागर किया जाना चाहिए।
चर्चा को प्रेरित करें
इस गतिविधि ने छात्रों को सरल प्रयोगों के माध्यम से अपने रोबोटों के व्यवस्थित परीक्षण में मदद की। ये प्रश्न यह स्पष्ट करने में सहायक हो सकते हैं कि इस गतिविधि का उद्देश्य क्या था।
प्रश्न:यह तरीका केवल अनुमान लगाने और अभ्यास के माध्यम से जाँच करने से बेहतर क्यों था?
उत्तर:किसी चीज़ के कैसे और क्यों काम किया या नहीं किया, इस बारे में मानवीय स्मृति सीमित होती है और उसमें त्रुटि होने की संभावना होती है। इसलिए प्रत्येक परीक्षण से प्राप्त आंकड़ों के संगठित तथ्यों का उपयोग करते हुए प्रत्येक परीक्षण की स्थितियों को लॉग या रिकॉर्ड करें, ताकि पैटर्न देखा जा सके। यह केवल अनुभव के आधार पर पैटर्न ढूंढने से बेहतर है, क्योंकि पूर्वाग्रह और स्मृति सीमाएं इसमें बाधा डालती हैं।
प्रश्न:क्या आपको लगता है कि पेशेवर लोग वास्तव में इस तरह से चीजों का परीक्षण करते हैं? वे ऐसा क्यों करेंगे?
उत्तर:इंजीनियर और वैज्ञानिक हर समय व्यवस्थित रूप से अपने डिजाइनों और सिद्धांतों का परीक्षण करते रहते हैं! वे अपने निर्णयों और योजनाओं के समर्थन में डेटा एकत्रित और उसका विश्लेषण करते हैं। वे ऐसा इसलिए करते हैं क्योंकि अक्सर वित्तीय या जैविक जोखिम अधिक होते हैं। वे किसी रोबोट के लिए महंगी गलती या किसी व्यक्ति के जीवन के लिए इससे भी बदतर जोखिम नहीं उठा सकते। इसके विरुद्ध सावधानीपूर्वक परीक्षण करके सुरक्षा उपाय किए जाते हैं, तथा कुछ योजनाएं बनाई जाती हैं, जो एकत्रित आंकड़ों के तथ्यों पर आधारित होती हैं।