دمج الذكاء الاصطناعي مع تكنولوجيا الأقمار الاصطناعية... تحوّل جديد في مراقبة الأرض

مخزونات تمت رؤيتها وقياسها باستخدام تصوير «SAR» عالي الدقة من «ICEYE» في ميناء بايوكوان في الصين (آيسي)
مخزونات تمت رؤيتها وقياسها باستخدام تصوير «SAR» عالي الدقة من «ICEYE» في ميناء بايوكوان في الصين (آيسي)
TT

دمج الذكاء الاصطناعي مع تكنولوجيا الأقمار الاصطناعية... تحوّل جديد في مراقبة الأرض

مخزونات تمت رؤيتها وقياسها باستخدام تصوير «SAR» عالي الدقة من «ICEYE» في ميناء بايوكوان في الصين (آيسي)
مخزونات تمت رؤيتها وقياسها باستخدام تصوير «SAR» عالي الدقة من «ICEYE» في ميناء بايوكوان في الصين (آيسي)

تشهد مراقبة الأرض وتكنولوجيا الأقمار الاصطناعية تطوراً سريعاً، حيث باتت جزءاً لا يتجزأ من مجالات متنوعة، منها الزراعة والأمن والبيئية والبنى التحتية.

وقد برزت هذه التكنولوجيا كأدوات تحويلية يدفعها التطور التقني والذكاء الاصطناعي، لتحدث ثورةً في فهمنا لكوكبنا وتفاعلنا معه.

ومما لا شك فيه أن تطور تكنولوجيا الأقمار الصناعية أدى إلى تحسين جودة الصور سامحاً بمراقبة الأرض بتفاصيل ودقة استثنائية. وبالتالي مراقبة دقيقة للتغيّرات البيئية والتطورات الزراعية والتوسع الحضري.

صور الأقمار الاصطناعية «ICEYE SAR» تظهر الحقول المغمورة بالمياه حول بحيرة بوفيرا في فالنسيا بإسبانيا، أثناء فيضان في ديسمبر 2018 (آيسي)

دور الذكاء الاصطناعي

من أهم الخطوات في هذا المجال تطبيق تقنيات الذكاء الاصطناعي في تحليل بيانات الأقمار الاصطناعية ما يفتح إمكانات جديدة مقدماً رؤى أعمق ومعالجة أكثر كفاءة للبيانات. ومع ذلك، فإن تحديات التكلفة العالية لبناء وإطلاق الأقمار الاصطناعية، والغطاء السحابي الذي يعيق الرؤية، تشكل عقبات كبيرة. وهنا تبرز تقنيات رائدة تطورها بعض الشركات كحل لهذه المشكلة.

في حديث خاص لـ«الشرق الأوسط»، يقول جميل قعوار، نائب الرئيس لمنطقة الشرق الأوسط وشمال أفريقيا في شركة «ICEYE»، وهي المالكة والمشغلة لأكبر مجموعة من أقمار الرادار ذات الفتحة الاصطناعية (SAR) في العالم، «إن التقنية الخاصة بـ(ICEYE) تسمح بمراقبة سطح الأرض في أي حالة جوية، ليلاً أو نهاراً» مما يجعلها أداةً لا تقدر بثمن في مجموعة متنوعة من حالات الاستخدام.

جميل قعوار نائب الرئيس للبعثات في الشرق الأوسط وشمال أفريقيا في شركة «ICEYE» (آيسي)

تكامل التقنيات الأخرى

بالنظر إلى المستقبل، من شأن تكامل التقنيات الناشئة مثل «إنترنت الأشياء» والتطورات الإضافية في الذكاء الاصطناعي تعزيز قدرات مراقبة الأرض. كما أنه من المتوقع أن يؤدي تعزيز التعاون الدولي في تبادل البيانات والمعلومات إلى تعزيز جهود الرصد العالمية.

ومن الأمثلة المتقدمة في هذا المجال، يبرز القمر الاصطناعي «نيسار» (NISAR) الذي أطلقته وكالة الفضاء الأمريكية «ناسا» عام 2023 المصمم لمراقبة تغيّرات الغطاء النباتي، وارتفاع سطح البحر، وحركة الصفائح التكتونية وغير ذلك. وقد أطلقت «ICEYE»، حتى الآن، 31 قمراً اصطناعياً، مما يتيح المراقبة المستمرة لسطح الأرض والقدرة على اكتشاف التغيرات على مستوى الأرض. ويعدُّ جميل قعوار أنه يمكن الاستفادة من المعلومات المستمدة من صور الأقمار الاصطناعية لدى الشركة على مجموعة واسعة من مجالات الاستخدام، بما فيها الكشف عن التسريبات النفطية والاستجابة لها. وكذلك «مراقبة الأنشطة البحرية كالصيد غير القانوني، ومراقبة الحدود والمواقع الاستراتيجية الحساسة، واكتشاف الأنشطة غير القانونية مثل الاتجار بالمخدرات وتهريب البشر».

حقائق

خصائص القمر الاصطناعي «NISAR»

  • تعاون كل من الولايات المتحدة والهند في تطويره وإطلاقه
  • يستخدم رداراً ذا فتحة اصطناعية متقدمة لجمع بيانات عالية الدقة
  • تبلغ دقة صوره 25 متراً، مما يسمح برصد تغيرات الأرض بمستوى تفصيل غير مسبوق.
  • يدور حول الأرض في مدار قطبي متزامن مع الشمس، مما يسمح بجمع البيانات بشكل مستمر على مدار اليوم

أقمار «ليدار» و«SAR»

تشبه أقمار «ليدار» الاصطناعية أقمار الرادار ذات الفتحة الاصطناعية (SAR)، لكنها تُستخدم لتطبيقات مختلفة، كما أنها تَستخدم موجات الراديو للمراقبة ومراقبة الطقس. وتقوم أقمار «ليدار» (LiDAR)، التي تستخدم أشعة الليزر النبضية لقياس المسافات، بإنشاء تمثيلات دقيقة ثلاثية الأبعاد لسطح الأرض، مما يساعد في إدارة الغابات ورسم الخرائط الطبوغرافية.

ويشرح جميل قعوار، في حديثه لـ«الشرق الأوسط»، أن شركة «ICEYE» تبني أقماراً اصطناعية أصغر حجماً وبأسعار معقولة وأكثر مرونة من الأنظمة القديمة، مما يمنح الحكومات والمنظمات الفرصة لامتلاك أساطيل أقمار خاصة بها، وامتلاكها مراقبةً مستمرةً وصوراً عالية الجودة في جميع الظروف. ويضيف بأن أقمار «SAR» الاصطناعية تطبق أشعة رادارية قوية ترتد من سطح الأرض على مسافة 550 كيلومتراً تقريباً في الفضاء، وتعود هذه الحزم إلى الأقمار الصناعية لتسجل وتبني صورة دقيقة لما يحدث على الأرض بالأسفل. ويمكن لهذه التقنية رؤية العوائق مثل السحب والدخان وحتى التقاط صور للأرض ليلاً مما يوفر تغطية مستمرة للأحداث السريعة على الأرض في جميع الظروف الجوية. وتبرز أقمار اصطناعية صغيرة أخرى أيضاً مثل «CubeSats» و«SmallSats»، محدثةً ثورة في تكنولوجيا الفضاء بفضل قدرتها على تحمل التكاليف وتعدد استخداماتها لأغراض متنوعة، بما في ذلك مراقبة الأرض.

 

صور القمر الاصطناعي «ICEYE SAR» من نوفا أندرادينا، البرازيل (آيسي)

التأثير على الزراعة والبيئة

في المجال الزراعي، تساعد صور الأقمار الاصطناعية في مراقبة صحة المحاصيل وإدارة الموارد المائية، وكذلك تقييم الأضرار الناجمة عن الكوارث الطبيعية. وفي القطاع البيئي، تشكل هذه التكنولوجيات أهمية بالغة في تتبع آثار تغير المناخ، بما في ذلك ذوبان الأنهار الجليدية وارتفاع مستويات سطح البحر، وفي مراقبة صحة الغابات ومستويات التلوث. ويرى جميل قعوار، نائب الرئيس لمنطقة الشرق الأوسط وشمال أفريقيا، أن للشركة رؤى قابلةً للتنفيذ في مجال الكوارث الطبيعية كالزلازل والفيضانات وحرائق الغابات. ويضيف بأن «ICEYE» تجمع بين تصوير «SAR» وبين بيانات الطرف الثالث لتقديم تقييمات المخاطر والأضرار في الوقت الفعلي. تتيح هذه القدرة استجابةً أكثر كفاءةً وأسرع لحالات الطوارئ، مما يقلل من تكاليف التشغيل ويحتمل إنقاذ الأرواح.

تقنيات أقمار اصطناعية متقدمة أخرى

تقنية «SAR»، الخاصة بـ«ICEYE»، هي مجرد جزء واحد من مجموعة واسعة من تقنيات الأقمار الصناعية المتقدمة التي تشكل فهمنا وتفاعلنا مع الكوكب. تلتقط أقمار التصوير البصري، التي تستخدمها شركات مثل «Maxar Technologies» و«Planet Labs»، الصور باستخدام الضوء المرئي وتوفر صوراً عاليةَ الدقة حيوية لتطبيقات مثل رسم الخرائط والتخطيط الحضري. كما يلتقط التصوير الفائق الطيفي طيفاً واسعاً من الضوء، ويحدد المواد والمواد الكيميائية المختلفة الموجودة على سطح الأرض، وهو مفيد في الزراعة والتعدين ومراقبة البيئة. أما التصوير بالأشعة تحت الحمراء، المستخدم في برامج مثل «Landsat» التابع لـ«ناسا»، فيكتشف الحرارة، وهو أمر بالغ الأهمية لمراقبة درجة الحرارة، ورسم خرائط صحة الغطاء النباتي، والتصوير الليلي.

لا تعمل مراقبة الأرض وتكنولوجيا الأقمار الاصطناعية على إعادة تشكيل البحث العلمي والرصد البيئي فحسب، بل تؤثر على العديد من القطاعات وعلى الطريقة التي نعيش ونعمل بها. إن التقدم في هذا المجال يعد بمستقبل نفهم فيه كوكبنا ونتفاعل معه بشكل أكثر شمولاً من أي وقت مضى. ومع استمرار تطور التكنولوجيا، يمكننا أن نتوقع ظهور المزيد من التطبيقات والحلول المبتكرة، مما يزيد من دمج تكنولوجيا الأقمار الاصطناعية في نسيج حياتنا اليومية والعمليات العالمية.

 

 

 


مقالات ذات صلة

تجميد الجثث أملاً في إحيائها مستقبلاً لم يعد يقتصر على الخيال العلمي

يوميات الشرق إميل كيندزورا أحد مؤسسي شركة «توموروو بايوستيتس» (على اليمين) داخل مركز تخزين الجثث في سويسرا (أ.ف.ب)

تجميد الجثث أملاً في إحيائها مستقبلاً لم يعد يقتصر على الخيال العلمي

قررت بيكا زيغلر البالغة 24 عاماً، تجميد جثتها في برّاد بعد وفاتها عن طريق مختبر في برلين، على أمل محدود بإعادة إحيائها مستقبلاً.

«الشرق الأوسط» (برلين)
تكنولوجيا شركات الذكاء الاصطناعي تتفق مع دور النشر بما يتيح لهذه الشركات استخدام الأعمال المنشورة لتدريب نماذجها القائمة على الذكاء الاصطناعي التوليدي (رويترز)

شركات الذكاء الاصطناعي التوليدي تلجأ إلى الكتب لتطوّر برامجها

مع ازدياد احتياجات الذكاء الاصطناعي التوليدي، بدأت أوساط قطاع النشر هي الأخرى في التفاوض مع المنصات التي توفر هذه التقنية سعياً إلى حماية حقوق المؤلفين.

«الشرق الأوسط» (باريس)
الاقتصاد شاشة تسجيل الوصول في مكتب «إنفيديا» في أوستن بتكساس (أ.ف.ب)

«إنفيديا» تتفوق على توقعات الأرباح مع ترقب المستثمرين للطلب على رقائق «بلاكويل» للذكاء الاصطناعي

أعلنت شركة «إنفيديا»، يوم الأربعاء، عن زيادة في أرباحها ومبيعاتها في الربع الثالث مع استمرار الطلب على رقائق الكمبيوتر المتخصصة.

«الشرق الأوسط» (نيويورك)
تكنولوجيا  الحكومة الأميركية تتحرك لإجبار «غوغل» على بيع متصفّحه «كروم»

 الحكومة الأميركية تتحرك لإجبار «غوغل» على بيع متصفّحه «كروم»

طلبت الحكومة الأميركية، الأربعاء، من القضاء إجبار «غوغل» على بيع متصفّحه «كروم»، في إجراء يهدف لمكافحة الممارسات الاحتكارية المتّهم بارتكابها عملاق التكنولوجيا.

«الشرق الأوسط» (واشنطن)
صحتك بهدف تكوين صورة بصرية ذات معنى لمشهد ما تقوم أعيننا بسلسلة من الحركات السريعة المنسقة (رويترز)

خلل بسيط في حركة العين قد يشير إلى إصابتك بألزهايمر

تبرز مؤخراً طريقة جديدة للكشف المبكر عن مرض ألزهايمر ترتبط بالاستماع إلى حركة عيون المرضى عبر ميكروفونات في آذانهم.

«الشرق الأوسط» (واشنطن)

تعرف على مزايا «بلايستيشن 5 برو»: جهاز الألعاب الأقوى في العالم

«بلايستيشن 5 برو»: جهاز الألعاب الأقوى في العالم
«بلايستيشن 5 برو»: جهاز الألعاب الأقوى في العالم
TT

تعرف على مزايا «بلايستيشن 5 برو»: جهاز الألعاب الأقوى في العالم

«بلايستيشن 5 برو»: جهاز الألعاب الأقوى في العالم
«بلايستيشن 5 برو»: جهاز الألعاب الأقوى في العالم

أطلقت «سوني» جهاز «بلايستيشن 5 برو» PlayStation 5 Pro المطور الذي يُعد الأقوى في العالم في أجهزة الألعاب إلى الآن، من حيث قدرات الرسومات للألعاب الحالية والسابقة، بتصميم أصغر حجماً وأقل وزناً، مقارنة بإصدار «بلايستيشن 5».

ويهدف هذا الإصدار إلى تشغيل الألعاب بالدقة الفائقة وبسرعات عالية مع دعم المؤثرات البصرية المتقدمة وتقنيات الذكاء الاصطناعي. واختبرت «الشرق الأوسط» الجهاز، ونذكر ملخص التجربة.

مؤثرات بصرية متقدمة في لعبة السباقات السريعة «إف1 24»

أداء رسومي وتقني مطور

بداية، جرى رفع سرعة الرسومات بنسبة 45 في المائة، وزيادة عدد نوى الرسومات بنسبة 67 في المائة، ورفع سرعة الذاكرة بنسبة 28 في المائة، وهي نسب عالية تسمح للمطورين تقديم ألعاب بالدقة الفائقة 4K وبسرعة 60 أو 120 صورة في الثانية. وكان يجب على اللاعبين في السابق اختيار إما نمط جودة الصورة أو الأداء، حيث يعرض نمط جودة الصورة الرسومات بالدقة الفائقة 4K ولكن على حساب سرعة اللعب، بينما يقوم نمط الأداء بعكس المعادلة بخفض دقة الصورة وتفاصيلها مقابل الحصول على سرعة لعب أعلى. ويغير «بلايستيشن 5 برو» هذا الأمر، حيث يعرض الصورة بالدقة الفائقة وبسرعة عالية، وذلك بفضل زيادة سرعة وحدة الرسومات واستخدام تقنيات الذكاء الاصطناعي لرفع الدقة من دون أن يشعر اللاعب بأي تأخير في مجريات اللعب.

ويقدم هذا الإصدار تجربة ألعاب مبهرة بالدقة الفائقة 4K ومعدل رسومات يتراوح بين 60 و120 صورة في الثانية، حسب اللعبة، للحصول على صورة أكثر وضوحاً وحركة أكثر سلاسة. يضاف إلى ذلك دعم تقنية تتبع الأشعة الضوئية من مصدرها Ray Tracing بالوقت الفعلي وبشكل متقدم، وهي واحدة من أفضل الابتكارات في مجال الألعاب الحديثة، حيث تصبح الإضاءة والانعكاسات داخل اللعبة أكثر واقعية، وسيستطيع اللاعب مشاهدة انعكاسات الضوء على الأسطح المعدنية وتفاعل الإضاءة في بيئة اللعب.

عالم مفتوح مليء بالتفاصيل الغنية والرسومات المبهرة في لعبة «سبايدر-مان 2»

ويقدم الجهاز تحسينات في التفاصيل والظلال، مثل التفاصيل الدقيقة في كل خصلة شعر في الشخصيات أو كل قطرة ماء على أوراق الشجر، مع عرض الظلال وتدرجات الألوان بدقة أعلى للحصول على تجربة لعب أكثر واقعية وانغماساً من السابق. كما يدعم هذا الإصدار تجربة ألعاب محسَّنة، حيث تبدو الألعاب السابقة أكثر وضوحاً بفضل التحسينات البصرية.

الذكاء الاصطناعي في عالم الألعاب

وبشكل يشابه تقنية Dynamic Learning Super Sampling DLSS على الكومبيوترات الشخصية، يدعم «بلايستيشن 5 برو» تقنية «الدقة الطيفية الفائقة» PlayStation Spectral Super Resolution PSSR المعززة بالذكاء الاصطناعي لمعالجة الصورة داخلياً بدقة معتدلة بشكل سريع جداً، ومن ثم استخدام وحدات معالجة الذكاء الاصطناعي لرفع دقة الرسومات بكل سرعة.

ولدى تجربة لعبتي Marvel’s Spider - Man 2 وThe Last of Us II Remastered وتفعيل نمطي جودة الصورة والأداء وعرض الصورة بتردد 120 هرتز، كانت التجربة انسيابية للغاية، مع ملاحظة أدق التفاصيل دون أي تراجع في الأداء مهما كانت بيئة اللعب مليئة بالعناصر، وكان التحكم بالشخصيات سلساً جداً. ولوحظ أن الأشعة تنعكس بواقعية عن المياه والأسطح المعدنية والزجاجية مما يزيد من مستويات الانغماس.

تطوير الألعاب الحالية والجيل السابق

ويوجد حالياً أكثر من 50 لعبة تدعم القدرات المتقدمة لـ«بلايستيشن 5 برو» تشمل رفع دقة الرسومات وزيادة معدل الرسومات في الثانية وتحقيق تردد عرض الصور يتراوح بين 60 و120 هرتز (تتطلب هذه الميزة دعم تلفزيون المستخدم للتردد المرغوب)، نذكر منها Alan Wake 2 وAlbatroz وApex Legends وAssassin’s Creed Mirage وBaldur’s Gate 3 وCall of Duty: Black Ops 6 وEA Sports College Football 25 وDead Island 2 وDemon’s Souls وDiablo IV وDragon Age: The Veilguard وDragon’s Dogma 2 وDying Light 2 Reloaded Edition وEA Sports FC 25 وEnlisted وF1 24 وFinal Fantasy VII Rebirth وFortnite وGod of War Ragnarök وGran Turismo 7 وHogwarts Legacy وHorizon Forbidden West وHorizon Zero Dawn Remastered وKayak VR: Mirage وLies of P وLords of the Fallen وMadden NFL 25.

ونذكر كذلك ألعاب Marvel’s Spider - Man Remastered وMarvel’s Spider - Man: Miles Morales وMarvel’s Spider - Man 2 وMetal Gear Solid Delta: Snake EaterوNaraka: Bladepoint وNBA 2K25 وNo Man’s Sky وPalworld وPaladin’s Passage وPlanet Coaster 2 وProfessional Baseball Spirits 2024 - 2025 وRatchet & Clank: Rift Apart وResident Evil 4 وResident Evil Village وRise of the Ronin وRogue Flight وStar Wars: Jedi Survivor وStar Wars: Outlaws وStellar Blade وTest Drive Unlimited: Solar Crown وThe Crew Motorfest وThe Finals وThe First Descendant وThe Last of Us Part I وThe Last of Us Part II Remastered وUntil Dawn وWar Thunder وWarframe وWorld of Warships: Legends.

انعكاس الأشعة الضوئية من مصدرها بشكل متقدم في لعبة «ذا كرو موتورفيست»

تجدر الإشارة إلى أنه يجب تحميل تحديث لهذه الألعاب قبل الاستفادة من القدرات الرسومية المطورة لها، واختيار نمط الرسومات المناسب من قائمة الإعدادات الخاصة بكل لعبة. وسنقوم بتجربة ألعاب مطورة لجهاز «بلايستيشن 5 برو» بشكل معمق قريباً ونشارككم النتائج (منها لعبتا Horizon Zero Dawn Remastered وLEGO Horizon Adventures). يضاف إلى ذلك دعم الجهاز تشغيل أكثر من 8500 لعبة لجهاز «بلايستيشن 4» ورفع دقة العديد منها، دون الحاجة لتحميل تحديث برمجي لها.

مواصفات تقنية

وبالنسبة للمواصفات التقنية، يستخدم الجهاز المعالج نفسه ثماني النوى الموجود في «بلايستيشن 5» الأساسي، لكن مع توفير القدرة على رفع سرعته من 3.5 إلى 3.85 غيغاهرتز عند الحاجة وبشكل آلي. إلا أن القفزة الأكبر هي في قدرة وحدة معالجة الرسومات، حيث ازدادت قدرتها بنسبة 62 في المائة من 10.28 إلى 16.67 تيرافلوب Teraflop (تريليون عملية حسابية في الثانية) وزيادة عدد النوى من 36 إلى 60. مع استخدام الذاكرة نفسها بسعة 16 غيغابايت ولكن بسرعة نقل بيانات تبلغ 18 غيغابت في الثانية، مقارنة بـ14 غيغابت في الثانية في الإصدار السابق، مع تقديم 2 غيغابايت إضافية خاصة لنظام التشغيل.

ويقدم الجهاز، الآن، ضِعف السعة التخزينية المدمجة (2 تيرابايت أو 2048 غيغابايت)، مع دعم شبكات «واي فاي 7» فائقة السرعة في الإصدار الجديد. يضاف إلى ذلك دعم تقنية «الدقة الطيفية الفائقة» PSSR لرفع دقة الصورة آلياً. وتبقى المنافذ نفسها مع خفض السماكة من 92 (الإصدار الأساسي الرقمي) إلى 89 ملليمترا وخفض الوزن من 3.9 إلى 3.1 كيلوغرام.

واستطعت نقل الألعاب من جهاز «بلايستيشن 5» الأساسي إلى «بلايستيشن 5 برو» بكل سهولة، حيث تم نسخ جميع الألعاب من وحدة التخزينية المدمجة إلى وحدة تخزين إضافية بتقنية NVME في بضع ثوان، وتم نقل تلك الوحدة من الإصدار السابق إلى الجديد وتشغيل أي لعبة في أقل من دقيقتين.

وتجدر الإشارة إلى أن هذا الإصدار لا يحتوي على مشغل أقراص ليزرية، وتجب إضافته إلى الجهاز بشكل منفصل، الأمر نفسه بالنسبة لقاعدة حمل الجهاز طولياً.

ويبلغ سعر الجهاز 3399 ريالاً سعودياً (نحو 906 دولارات أميركية)، وهو متوفر الآن في متاجر المنطقة العربية.