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

محاكاة حاسوبية ترجّح نشأة قمري المريخ جراء حطام كويكب

يوميات الشرق كوكب المريخ (رويترز)

محاكاة حاسوبية ترجّح نشأة قمري المريخ جراء حطام كويكب

قال موقع «سبيس» إن محاكاة حاسوبية رجّحت أن قمري كوكب المريخ المحيرين، فوبوس وديموس، ربما تكوّنا من الحُطام الناتج عن اقتراب كويكب كبير من الكوكب الأحمر.

«الشرق الأوسط» (واشنطن)
آسيا لحظة اندلاع الحريق أثناء اختبار الصاروخ «إبسيلون إس» في مركز تانيغاشيما الفضائي (رويترز)

حريق ضخم بموقع لتجارب إطلاق صواريخ فضائية في اليابان (فيديو)

اندلع حريق ضخم صباح اليوم (الثلاثاء) في موقع تجارب تابع لوكالة الفضاء اليابانية أثناء اختبارها صاروخ «إبسيلون إس» الذي يعمل بالوقود الصلب.

«الشرق الأوسط» (طوكيو)
يوميات الشرق يمرّ بالمرحلة الأخيرة من حياته قبل موته (إكس)

صورة استثنائية لنجم يُحتضَر على بُعد 160 ألف سنة ضوئية من الأرض

أظهرت أول صورة مقرَّبة لنجم يُعرَف باسم «WOH G64» إحاطته بالغاز والغبار، مُبيِّنة، أيضاً، اللحظات الأخيرة من حياته، حيث سيموت قريباً في انفجار ضخم...

«الشرق الأوسط» (لندن)
يوميات الشرق مركبة الفضاء «ستارشيب» تظهر وهي تستعد للإطلاق من تكساس (رويترز)

«سبيس إكس» تستعد لإجراء اختبار سادس لصاروخ «ستارشيب» وسط توقعات بحضور ترمب

تجري «سبيس إكس» اختباراً سادساً لصاروخ «ستارشيب» العملاق، الثلاثاء، في الولايات المتحدة، في محاولة جديدة لاستعادة الطبقة الأولى منه عن طريق أذرع ميكانيكية.

«الشرق الأوسط» (واشنطن)
الاقتصاد جانب من الجلسة الافتتاحية لـ«منتدى دبي للمستقبل»... (الشرق الأوسط)

«منتدى دبي»: 7 تطورات رئيسية سيشهدها العالم في المستقبل

حدد نقاش المشاركين في «منتدى دبي للمستقبل - 2024» 7 تطورات رئيسية تمثل لحظة محورية للبشرية، منها العودة إلى القمر والطاقة الشمسية.

«الشرق الأوسط» (دبي)

لحماية الأنظمة محلياً ودولياً... «أرامكو» تطلق لأول مرة منتجات سيبرانية سعودية

TT

لحماية الأنظمة محلياً ودولياً... «أرامكو» تطلق لأول مرة منتجات سيبرانية سعودية

«سيبراني» التابعة لـ«أرامكو» الرقمية كشفت عن منتجات تطلق لأول مرة لحماية القطاعات الحساسة (تصوير: تركي العقيلي)
«سيبراني» التابعة لـ«أرامكو» الرقمية كشفت عن منتجات تطلق لأول مرة لحماية القطاعات الحساسة (تصوير: تركي العقيلي)

أعلنت شركة «سيبراني» إحدى شركات «أرامكو» الرقمية، خلال مشاركتها في معرض «بلاك هات 2024» بمركز الرياض للمعارض والمؤتمرات بملهم، شمال العاصمة السعودية الرياض، عن إطلاق 4 منتجات سعودية مخصّصة لعوالم الأمن السيبراني، كما جرى تطويرها بواسطة مهندسين سعوديّين ليعمل كل منتج على وظائف مختلفة تسهم في تعزيز القطاع.

لأول مرة في السعودية... تقنيات لحماية البيانات الحسّاسة

وفي التفاصيل، عبّر لـ«الشرق الأوسط» طارق البسام، الرئيس التنفيذي للاستراتيجية في «سيبراني»، عن اعتزاز وفخر الشركة التابعة لـ«أرامكو» الرقمية، بإطلاق منتجات سعودية، ومطوّرة بأيادٍ سعودية من قِبَل مهندسين مختصين في الأمن السيبراني، مضيفاً أن المنتجات تختص بـ«حماية البيانات والأنظمة الحسّاسة والتشغيلية ونعتز بهذا الأمر لأنه يأتي لأول مرة في هذه المجالات الحساسة في السعودية».

100 ألف مستخدم

وخلال حديثه لـ«الشرق الأوسط»، الأربعاء، كشف البسّام عن أن «سيبراني» أطلقت منتجاً متخصصاً في حماية البيانات، يستخدمه أكثر من 100 ألف مستخدم في السعودية، وأعربت عن تطلّعها في تقديمه للعملاء في السعودية وخارجها، بما يتواءم مع طموحاتها؛ لأن تكون «سيبراني» شركة دولية.

مراقبة سيبرانية عن بُعد لمنشآت ومصانع

إلى جانب ذلك، كشف البسّام عن إطلاق منصة متخصصة في «البيانات والتهديدات الاستباقية» لتكون متخصّصة في مجال الطاقة وشركات الزيت والبتروكيماويات، ووفقاً للبسام «ستقدّم المنصة خدماتها لعملائنا في القطاع في السعودية وخارجها»، كما لفت إلى إطلاق «سيبراني» مركزين للمراقبة عن بُعد لأول مرة، أحدهما سيكون في الرياض، والآخر في الظهران، وقال: «اليوم ولأول مرة عن بُعد نراقب ونتابع أعمال حماية مجال الأمن السيبراني لجهات ومنشآت حسّاسة، ومصانع، وما يماثلها، في ينبع وبقيق وشمال السعودية، من مركز الرياض ومركز الظهران».

طارق البسام الرئيس التنفيذي للاستراتيجية في «سيبراني» كشف لـ«الشرق الأوسط» عن مركزي مراقبة عن بُعد في الرياض والظهران (تصوير: تركي العقيلي)

ويعمل مركزا العمليات الأمنية المدارة (SOC) في كل من العاصمة السعودية الرياض، ومنطقة الظهران شرقي البلاد، على مدار الساعة لضمان الاستجابة الفورية لمختلف التهديدات السيبرانية والحماية من الحوادث الأمنية، كما تعمل بشكل متكامل لضمان مراقبة مستمرة وفعّالة للأنظمة لتوفير حماية شاملة ضد التهديدات الرقمية، حيث يضمن وجود مراكز عمليات أمنية في مدينتين مختلفتين استمرارية الخدمة في حالة حدوث أي طارئ في أحد المواقع، وفقاً لمهندسين تحدّثوا لـ«الشرق الأوسط».

وعن الجوانب الأمنية السيبرانية التي تركِّز عليها «سيبراني»، أشار البسام إلى اهتمامهم بـ«آلية الاتصال الآمن حيث إنها من متطلبات العملاء والجهات الحساسة اليوم»، وأردف: «طوّرنا منتجاً متخصصاً في هذا المجال يهتم بالتشفير، وهو منتج سعودي مطوّر من مهندسين سعوديين».

تقنيات ومنصات وأدوات تقنية أمنية

وحصلت «الشرق الأوسط» على نماذج من المنتجات التي أطلقتها «سيبراني»، تمثّلت في تقنية ‏(CyLnx) وهي حل التوجيه الذكي الآمن الذي يعتمد على نموذج الثقة المعدومة، وصُمِّم لتسريع وحماية متطلبات الاتصال في المؤسسات، ومنصة‏ التواصل الآمنة (CyComm) التي تقدِّم تطبيقات مؤمّنة من الدرجة العسكرية، مع أجهزة حصرية للأجهزة المحمولة والحاسوبية، إلى جانب منصة التعاون‏ (CyWatch) التي تُتيح للموظفين الإبلاغ عن الثغرات الأمنية في تطبيقات وأنظمة الشركة، مع مكافآت مالية تشجيعية. ‏وأخيراً أداة (CyMark) خفيفة الوزن، التي تحتوي على علامة مائية فريدة مرتبطة بتقنيات التشفير لتتبع مصدر أي تسريبات.

وفي فعالية الأمن السيبراني الأكثر حضوراً في العالم «بلاك هات» بنسختها الحاليّة، رصدت «الشرق الأوسط» إقبالاً لافتاً من خبراء ومهتمين وزوّار على جناح «سيبراني»، شاركت في المحتوى العلمي للمعرض بتقديم عدد من الجلسات وورشة عمل تتمحور حول أهمية الأمن السيبراني لقادة الأعمال والشراكات الاستراتيجية والأساسية، قدّمها محمد الوشمي، المدير التنفيذي لخدمات الأمن السيبراني، فضلاً عن المشاركة في مسرح الإيجاز الخاص بالمؤتمر حول مراقبة أمان التقنيات التشغيلية وكيفية التعامل مع الحوادث الأمنية الطارئة، إلى جانب تقديم إيجاز حول الجيل المقبل من مراكز العمليات الأمنية.

إطلاقات منتظرة على هامش «بلاك هات»

وكان متعب القني، الرئيس التنفيذي للاتحاد السعودي للأمن السيبراني والبرمجة والدرونز، كشف لـ«الشرق الأوسط»، الثلاثاء، عن إطلاقات منتظرة للشركات خلال أيام المعرض، إلى جانب الكشف عن التحديات الأمنية التي تواجه قطاع الأمن السيبراني، عادّاً أن «بلاك هات» يوفّر المكان للشركات المختصة لتقديم الحلول السيبرانية للقطاعات كافة.

وتتواصل أعمال النسخة الثالثة من «بلاك هات» التي من المقرر أن تستمر حتى 28 من الشهر الحالي، بتنظيم من «الاتحاد السعودي للأمن السيبراني والبرمجة والدرونز»، وشركة «تحالف» إحدى شركات الاتحاد، بالشراكة مع «إنفورما» العالمية، وصندوق الفعاليات الاستثماري.