জাপানি গবেষকরা দেখিয়েছেন যে গ্রেটার জাপানিজ হর্সশু বাদুড়ের (greater Japanese horseshoe bats) কলোনিগুলো তাদের ইকোলোকেশন কলগুলোকে একটি একক, অভিন্ন কম্পাঙ্কে (frequency) স্থির করার মাধ্যমে শব্দজনিত বিশৃঙ্খলা এড়িয়ে চলে। Journal of Comparative Physiology A-তে প্রকাশিত এই গবেষণাটি সোনার (sonar), স্বয়ংক্রিয় রোবট এবং প্রতিরক্ষা সেন্সরে সিগন্যাল-জ্যামিং বা সংকেত বাধাগ্রস্ত করার সমস্যা সমাধানের জন্য একটি জৈব-অনুপ্রাণিত (bio-inspired) পদ্ধতির ইঙ্গিত দেয়।

বাদুড়ের কলোনিতে শব্দীয় প্রতিবন্ধকতা (acoustic bottleneck)

ইকোলোকেশন বাদুড়কে আল্ট্রাসনিক পালস নির্গত করে এবং পতঙ্গ ও বাধা থেকে প্রতিফলিত প্রতিধ্বনি শোনার মাধ্যমে "দেখতে" সাহায্য করে। একটি জনাকীর্ণ বাসস্থানে, ডজন ডজন বাদুড় একই সময়ে শব্দ নির্গত করে, যা একটি ওভারল্যাপিং শব্দের দেয়াল তৈরি করে। এই হস্তক্ষেপ বা ইন্টারফারেন্স কাছাকাছি থাকা মথের ক্ষীণ প্রতিধ্বনিকেও ঢেকে দিতে পারে, যা শিকার এবং চলাফেরা করা প্রায় অসম্ভব করে তোলে।

বেশিরভাগ বাদুড়ের প্রজাতি তাদের প্রতিবেশীদের থেকে পিচ (pitch) বা শব্দের তীক্ষ্ণতা পরিবর্তন করে এই সমস্যা মোকাবিলা করে, যা কেবল তখনই কার্যকর হয় যখন দলটি ছোট বা কম ঘন হয়। তবে, জাপানিজ হর্সশু বাদুড় ভিন্ন পথ অবলম্বন করে: কম্পাঙ্কগুলো ছড়িয়ে দেওয়ার পরিবর্তে, এটি সেগুলোকে একত্রিত করে।

একটি সম্মিলিত "নিস্তব্ধ বর্ণালী জানালা" (silent spectral window)

২০০৮-২০২৪ সালের ফিল্ডওয়ার্ক, যা ১৫টি ক্যাপচার ইভেন্টকে অন্তর্ভুক্ত করে, একটি স্পষ্ট প্যাটার্ন প্রকাশ করেছে। যে বাদুড়গুলো নিম্ন-কম্পাঙ্কের কল দিয়ে শুরু করেছিল, তারা ধীরে ধীরে তাদের পিচ বাড়াতে থাকে যতক্ষণ না তা কলোনির প্রধান টোনের সাথে মিলে যায়। একবার দলটি সেই অভিন্ন কম্পাঙ্কে স্থির হয়ে গেলে, সামগ্রিক শব্দীয় পটভূমি একটি সংকটজনক নয়েজ থ্রেশহোল্ডের নিচে নেমে আসে, যা বর্ণালীতে (spectrum) একটি শান্ত ব্যান্ড তৈরি করে। সেই ব্যান্ডের মধ্যে পতঙ্গের ক্ষীণ প্রতিধ্বনিগুলো স্পষ্টভাবে ফুটে ওঠে।

গবেষকরা আরও নথিভুক্ত করেছেন যে কীভাবে বাদুড়গুলো ডপলার শিফট (Doppler shift)—বাদুড়ের নিজস্ব উড্ডয়ন গতির কারণে কম্পাঙ্কের পরিবর্তন—পরিশোধিত করে, যাতে ফিরে আসা প্রতিধ্বনিগুলো তাদের টিউন করা সংকীর্ণ শ্রবণ জানালার (hearing window) ভেতরেই থাকে। এর ফলে একটি সমন্বিত সংকেত তৈরি হয় যা কল প্রদানকারীদের ঘন ভিড় সত্ত্বেও রেঞ্জ এবং রেজোলিউশন উভয়ই বজায় রাখে।

রাতের শিকারি থেকে প্রকৌশলগত সেন্সর

বাদুড়ের কলোনিগুলোকে যে সমস্যাটি জর্জরিত করে—একই শব্দীয় স্থানের (acoustic real estate) জন্য একাধিক ট্রান্সমিটারের প্রতিযোগিতা—সেই একই সমস্যা আধুনিক সোনার অ্যারে, ড্রোনের ঝাঁক এবং ডিস্ট্রিবিউটেড রাডার নেটওয়ার্ককেও ভাবিয়ে তোলে। প্রকৌশলীরা দীর্ঘকাল ধরে টাইম-ডিভিশন বা ফ্রিকোয়েন্সি-ডিভিশন স্কিমের ওপর নির্ভর করে আসছেন, যার জন্য কঠোর সিনক্রোনাইজেশন এবং জটিল শিডিউলিং প্রয়োজন। বাদুড়ের "স্পেকট্রাল উইন্ডো" পদ্ধতি একটি সহজ বিকল্পের পরামর্শ দেয়: একটি ডিভাইসের দলকে একটি সাধারণ ক্যারিয়ার ফ্রিকোয়েন্সিতে মিলিত হতে দিন এবং আশেপাশের ব্যান্ড শান্ত রাখতে অ্যাডাপ্টিভ ফিল্টারিং ব্যবহার করুন।

প্রতিরক্ষা এবং যোগাযোগের ক্ষেত্রে এই ধারণার গুরুত্ব কেন

আধুনিক প্রতিরক্ষা প্ল্যাটফর্মগুলো ইলেকট্রনিক-জ্যামিং কৌশলের সম্মুখীন হয় যা সেন্সরগুলোকে ভুয়া সংকেতে ভাসিয়ে দেয়। একটি সুরক্ষিত স্পেকট্রাল স্লাইস তৈরির জৈব-ভিত্তিক পদ্ধতি নৌবাহিনীর জাহাজ বা আকাশপথের রাডারকে আরও স্থিতিস্থাপক (resilient) করে তুলতে পারে, বিশেষ করে জনাকীর্ণ ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক পরিবেশে।

পাল্টা যুক্তি এবং ব্যবহারিক সীমাবদ্ধতা

বাদুড়ের কান এবং মস্তিষ্কের মেকানিক্সকে সিলিকনে (চিপে) রূপান্তর করা সহজ নয়। বাদুড়গুলো দ্রুত, লো-ল্যাটেন্সি অডিটরি ফিডব্যাকের মাধ্যমে সিনক্রোনাইজেশন অর্জন করে যা বর্তমান সেন্সর হার্ডওয়্যার অনুকরণ করতে হিমশিম খায়। বাদুড়গুলো একটি তুলনামূলকভাবে সংকীর্ণ আল্ট্রাসনিক ব্যান্ডে কাজ করে যা বেশিরভাগ যোগাযোগ ব্যবস্থায় ব্যবহৃত রেডিও ফ্রিকোয়েন্সির সাথে সরাসরি মেলে না।

পরবর্তী পর্যবেক্ষণ

  • ভারতের প্রযুক্তিগত অগ্রগতির জন্য প্রভাব

    ভারতের ক্রমবর্ধমান প্রতিরক্ষা এবং রোবোটিক্স খাত এমন যেকোনো কৌশল থেকে উপকৃত হতে পারে যা ডি-জ্যামিংয়ের (de-jamming) কম্পিউটেশনাল লোড কমায়। বাদুড়ের মডেল করা স্পেকট্রাল উইন্ডো অন্তর্ভুক্ত করা নৌবাহিনীর জন্য দেশীয় সোনারের (indigenous sonar) উন্নয়ন ত্বরান্বিত করতে পারে, স্বয়ংক্রিয় ডেলিভারি ড্রোনের নির্ভরযোগ্যতা বাড়াতে পারে এবং বন্যপ্রাণী সংরক্ষণে ব্যবহৃত শব্দীয় পর্যবেক্ষণ সরঞ্জামগুলোকে আরও উন্নত করতে পারে। দেশের জীববৈচিত্র্যপূর্ণ অঞ্চলগুলোতে (biodiversity hotspots) বিভিন্ন প্রজাতির বাদুড় রয়েছে, যা আরও গবেষণার জন্য একটি স্থানীয় গবেষণাগার হিসেবে কাজ করতে পারে।

সারসংক্ষেপ

প্রকৃতি ইতিমধ্যেই একটি পুরো কলোনিকে সম্মিলিতভাবে কথা বলতে দেওয়ার মাধ্যমে জনাকীর্ণ সিগন্যাল পরিবেশের সমস্যা সমাধান করেছে। জাপানিজ হর্সশু বাদুড়ের সিনক্রোনাইজড ইকোলোকেশন প্রকৌশলীদের জন্য একটি বাস্তবসম্মত মডেল প্রদান করে, যারা বাতাস বা জল যখন প্রতিযোগী পালসে পূর্ণ থাকে তখন তাদের সেন্সরগুলোকে পরিষ্কার রাখতে চান। এখন চ্যালেঞ্জ হলো জীববিজ্ঞান এবং হার্ডওয়্যারের মধ্যে সেতুবন্ধন তৈরি করা এবং একটি রাতের শিকারের কৌশলকে একটি স্কেলেবল অ্যান্টি-জ্যামিং প্রযুক্তিতে রূপান্তরিত করা।