باحث في جامعة أكسفورد لـ«الشرق الأوسط»: نبحث دمج التعلم الآلي على متن الأقمار الاصطناعية

بهدف المراقبة الفورية واتخاذ القرارات في الفضاء

حالياً يمكن لمعظم الأقمار الاصطناعية جمع البيانات وإرسالها إلى الأرض فقط ولا يمكنها اتخاذ القرارات أو الكشف عن التغييرات (أ.ب)
حالياً يمكن لمعظم الأقمار الاصطناعية جمع البيانات وإرسالها إلى الأرض فقط ولا يمكنها اتخاذ القرارات أو الكشف عن التغييرات (أ.ب)
TT

باحث في جامعة أكسفورد لـ«الشرق الأوسط»: نبحث دمج التعلم الآلي على متن الأقمار الاصطناعية

حالياً يمكن لمعظم الأقمار الاصطناعية جمع البيانات وإرسالها إلى الأرض فقط ولا يمكنها اتخاذ القرارات أو الكشف عن التغييرات (أ.ب)
حالياً يمكن لمعظم الأقمار الاصطناعية جمع البيانات وإرسالها إلى الأرض فقط ولا يمكنها اتخاذ القرارات أو الكشف عن التغييرات (أ.ب)

لا يقتصر تدريب نماذج التعلم الآلي على الأرض، بل كما يبدو ستصل إلى الفضاء الخارجي، لتعمل على متن الأقمار الاصطناعية.

للمرة الأولى، يعمل باحثون في جامعة أكسفورد البريطانية على تدريب نموذج للتعلم الآلي مباشرة في الفضاء، ما يعكس القدرة على إحداث ثورة في المراقبة الفضائية في الوقت الحقيقي، التي تمتد من قدرة التدخل في حالات الكوارث إلى مبادرات الحفاظ على الغابات.

وفي حديث خاص لـ«الشرق الأوسط»، يقول طالب الدكتوراه فيت روزيكا، من قسم علوم الكمبيوتر في جامعة أكسفورد، إن أهمية ذلك تكمن في القدرة على تكييف ما يعرفه نموذج التعلم الآلي مع شيء جديد، خاصة في بيئات قاسية قد تؤثر على أجهزة الاستشعار، كما في الفضاء الخارجي.

ما الجديد؟

تاريخياً، ترتبط مهمة الأقمار الاصطناعية في المقام الأول بجمع بيانات تتطلب بعد ذلك نقلها إلى الأرض لإجراء أي معالجة تحليلية مطلوبة. تحتاج هذه العملية بطبيعتها لفترات زمنية كبيرة، قد تمتد أحياناً لساعات حتى أيام. ويشكل هذا التأخر قيوداً على جمع المعلومات والحصول على النتائج المرجوة، خاصة عندما تكون الاستجابات السريعة والمرنة حاسمة، كما الحال في أعقاب الكوارث الطبيعية المفاجئة.

ولتجاوز هذه القيود، يشرع فريق جامعة أكسفورد إلى تمكين الأقمار الاصطناعية من اتخاذ القرارات السريعة في الوقت الحقيقي مباشرة وفي الفضاء.

 

قام الباحثون بتدريب نموذج بسيط للكشف عن التغييرات في غطاء السحب من الصور الجوية مباشرة على متن القمر الاصطناعي، على عكس التدريب على الأرض. استند النموذج إلى نهج يُسمى «التعلم القليل النماذج»، الذي يتيح للنموذج تعلم أهم الميزات التي يجب البحث عنها عندما يكون لديه فقط عدد قليل من العينات للتدريب منها. الميزة الرئيسية هي أن البيانات يمكن ضغطها إلى تمثيلات أصغر، ما يجعل النموذج أسرع وأكثر كفاءة.

لا يقتصر تدريب نموذج التعلم الآلي على الأرض بل سيصل إلى الفضاء الخارجي ليعمل على متن الأقمار الاصطناعية (جامعة أكسفورد)

نموذج «RaVAEn»

يجسد هذا النموذج الكفاءة في تكنولوجيا الفضاء حيث يعمل عن طريق تحويل بيانات الصور ذات الحجم الكبير أولاً إلى تنسيق متجه مضغوط يتكون من 128 رقماً.

وتم التأكيد على براعته من خلال قدراته السريعة.

أثناء مرحلته التجريبية، تدرب النموذج بسرعة كبيرة على مجموعة بيانات واسعة النطاق تضم أكثر من 1300 صورة خلال ثانية ونصف ثانية فقط حيث أثبتت الاختبارات اللاحقة فاعليتها. وعند تقديم بيانات جديدة، تمكن «RaVAEn» من تحديد أنماط السحابة على مناطق واسعة، بحجم 450 ملعب كرة قدم تقريباً، في جزء من الثانية فقط.

درّب الباحثون نموذجاً بسيطاً للكشف عن التغييرات في غطاء السحب من الصور الجوية مباشرة على متن القمر الاصطناعي، على عكس التدريب على الأرض.

استند النموذج إلى نهج يُسمى التعلم القليل النماذج، الذي يتيح له تعلم أهم الميزات التي يجب البحث عنها عندما يكون لديه فقط عدد قليل من العينات للتدريب منها. الميزة الرئيسية هي أن البيانات يمكن ضغطها إلى تمثيلات أصغر، ما يجعل النموذج أسرع وأكثر كفاءة.

ووفقاً للباحثين، الذين يأملون أن يبصر مشروعهم النور مستقبلاً، يمكن تكييف النموذج بسهولة للقيام بمهام مختلفة، واستخدام أشكال أخرى من البيانات، بهدف تطوير نماذج أكثر تقدماً، يمكن أن تميز تلقائياً بين التغييرات المهمة (مثل الفيضانات، والحرائق، وإزالة الغابات) والتغييرات الطبيعية (مثل التغييرات الطبيعية في لون الأوراق عبر الفصول).


مقالات ذات صلة

مؤسّس غواصة «تيتان» يريد استعمار القمر بحلول عام 2063

يوميات الشرق جرى وضع خطط لمجتمع «ميرث» (ناسا)

مؤسّس غواصة «تيتان» يريد استعمار القمر بحلول عام 2063

بعد مرور عام على كارثة الغواصة «تيتان»، أعلن الشريك المؤسّس لشركة «أوشن غيت» لتصنيع الغواصات، عن طموحاته لاستعمار القمر بحلول عام 2063.

«الشرق الأوسط» (لندن)
يوميات الشرق قائدة الطاقم المتطوعة كيلي هاستون مع زملائها تتحدث أثناء خروجهم من أول محاكاة لمهمة للمريخ (أ.ف.ب)

في مكان مشابه للمريخ... علماء ينهون مهمّة استمرت 378 يوماً

أنهى 4 علماء السبت مهمة لحساب وكالة الفضاء الأميركية (ناسا) استمرت 378 يوماً وجرت في ظروف مشابهة للظروف على المريخ، في هيوستن بالولايات المتحدة.

«الشرق الأوسط» (لندن)
أوروبا شعار وكالة الفضاء الروسية الوطنية «روسكوزموس» (رويترز)

روسيا تعتزم البدء في تشييد محطتها الفضائية الخاصة وتكشف الموعد

أعلنت وكالة الفضاء الروسية الوطنية (روسكوزموس)، الثلاثاء، أن روسيا تعتزم البدء في تشييد محطتها الفضائية الخاصة في 2027.

«الشرق الأوسط» (موسكو)
علوم الدراسة تكشف أن نبات «Syntrichia Caninervis» يمكنه تحمّل الجفاف والحرارة (موقع نيو ساينتيست)

علماء يكتشفون نباتاً يمكن أن ينمو على سطح المريخ

أعلن علماء في الصين أنهم وجدوا نباتاً من فئة طحالب الأرض الصحراوية، يمكنه تحمّل مناخ المريخ، وهو ما قد يكون محورياً للبحث عن حياة على الكوكب الأحمر.

«الشرق الأوسط» (بكين)
آسيا جانب من عملية إطلاق سابقة لصاروخ صيني (أرشيفية - رويترز)

سقوط جزء من صاروخ صيني أثناء اختباره

أعلنت شركة «بكين تيانبينغ تكنولوجي»، اليوم (الأحد)، انفصال المرحلة الأولى من صاروخها «تيانلونغ-3» عن منصة الإطلاق في أثناء اختباره بسبب عيب في التصميم الهيكلي.

«الشرق الأوسط» (بكين )

«مايكروسوفت» لموظفيها في الصين: استخدموا آيفون بدلاً من أندرويد

«مايكروسوفت» لموظفيها في الصين: استخدموا آيفون بدلاً من أندرويد
TT

«مايكروسوفت» لموظفيها في الصين: استخدموا آيفون بدلاً من أندرويد

«مايكروسوفت» لموظفيها في الصين: استخدموا آيفون بدلاً من أندرويد

أصدرت شركة مايكروسوفت تعليماتها لموظفيها في الصين بأنه اعتباراً من سبتمبر (أيلول) المقبل، سيتعين عليهم استخدام أجهزة آيفون في أماكن عملهم والتوقف عن استخدام الأجهزة التي تعمل بنظام أندرويد، حسبما أفادت وكالة «بلومبرغ» للأنباء اليوم الاثنين.

وبحسب مذكرة داخلية اطلعت «بلومبرغ» على نسخة منها، ستطلب الشركة الأميركية عما قريب من موظفيها المقيمين في الصين استخدام أجهزة «أبل» للتحقق من هوياتهم عند تسجيل الدخول لأجهزة العمل.

وقالت «بلومبرغ» إن هذا الإجراء، الذي يأتي بوصفه جزءاً من جهود الشركة لتحصين منتجات مايكروسوفت وخدماتها من عمليات القرصنة، سيؤثر على مئات الموظفين في أنحاء البر الرئيسي الصيني ويستهدف ضمان استخدام جميع الموظفين لتطبيق مايكروسوفت للتحقق من الهوية وكلمات المرور.

وأضافت المذكرة، أن مايكروسوفت اختارت حظر وصول هذه الأجهزة إلى موارد الشركة لعدم قدرتها على التواصل مع خدمات «غوغل» الهاتفية في الصين.

ونظراً لأنه من غير المتاح استخدام متجر «غوغل بلاي» في الصين، أصبح متجر تطبيقات «أبل» هو المكان الوحيد الذي يمكن للموظفين في الصين تنزيل تطبيقات الأمان الإلزامية تلك.