خرائط ثلاثية الأبعاد للشعاب المرجانية عبر الذكاء الاصطناعي... في وقت قياسي

يقوم التركيب الكلسي لمستعمرات الشعاب المرجانية بتزويد السواحل بالأتربة عند تكسره (شاترستوك)
يقوم التركيب الكلسي لمستعمرات الشعاب المرجانية بتزويد السواحل بالأتربة عند تكسره (شاترستوك)
TT

خرائط ثلاثية الأبعاد للشعاب المرجانية عبر الذكاء الاصطناعي... في وقت قياسي

يقوم التركيب الكلسي لمستعمرات الشعاب المرجانية بتزويد السواحل بالأتربة عند تكسره (شاترستوك)
يقوم التركيب الكلسي لمستعمرات الشعاب المرجانية بتزويد السواحل بالأتربة عند تكسره (شاترستوك)

تتأثر الأنظمة البيئية البحرية بشكل واضح نتيجة التغير المناخي وتلوث المياه ما يحوّل انتباه العلماء والباحثين إلى أحد أكثر مكونات المحيط حيوية، وهي الشعاب المرجانية.

وتلعب هذه اللافقاريات البحرية المعقدة، التي تشكل الهياكل الخارجية لكربونات الكالسيوم، دوراً حاسماً في التنوع البيولوجي البحري.

وعلى الرغم من أنها تحتل أقل من 0.1 في المائة من قاع المحيط، فإن الشعاب المرجانية تعد موطناً لما يقرب من ثلث جميع الأنواع البحرية، وتوفر الموئل والمأوى لمجموعة واسعة من الحياة البحرية. وإلى جانب أهميتها البيئية، فإن للشعاب المرجانية تأثيراً مباشراً على المجتمعات البشرية، حيث توفر مصادر مهمة للأمن الغذائي والدخل من خلال السياحة لما يصل إلى نصف مليار شخص على مستوى العالم، كما هو موضح في بحث أجرته الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي في الولايات المتحدة.

ديفيس تويا الأستاذ في مختبر «ECEO» أثناء غوصه في جيبوتي (LWimages)

صمود بعض أنواع شعاب المرجان

يؤدي تعرض النظم البيئية الحيوية للخطر نتيجة التهديدات المزدوجة المتمثلة في ارتفاع درجات حرارة البحر والتلوث الناجم عن الأنشطة البشرية، إلى تحول لونها إلى الأبيض، أو ما يعرف بابيضاض الشعاب المرجانية على نطاق واسع.

واستجابة لهذه القضية الملحة، تتعمق مبادرات مثل تلك التي يقودها «مركز البحر الأحمر العابر للحدود الوطنية» (TRSC) في قدرة بعض أنواع المرجان الموجودة في البحر الأحمر على الصمود. وقد أظهرت هذه الشعاب المرجانية مقاومة مثيرة للاهتمام للضغوط الناجمة عن تغير المناخ، ما أثار اهتماماً علمياً كبيراً وجهوداً بحثية تهدف إلى الكشف عن أسرارها لتطبيقها على نطاق أوسع.

لقد ظهر تطور رائد في هذا البحث من «مختبر العلوم الحسابية البيئية ومراقبة الأرض» (ECEO) في كلية الهندسة المعمارية والهندسة المدنية والبيئية (ENAC) بجامعة «EPFL» السويسرية.

قدّم الفريق نظام «ديب ريف ماب» (DeepReefMap) وهو نظام مبتكر يعمل بالذكاء الاصطناعي قادر على إنشاء خرائط تفصيلية ثلاثية الأبعاد للشعاب المرجانية من الصور تحت الماء التي تم التقاطها بواسطة الكاميرات التجارية القياسية.

لا تقوم هذه الأداة برسم الخرائط فحسب، بل تصنف أيضاً الشعاب المرجانية بناءً على ميزاتها الفريدة، ما يعزز بشكل كبير كفاءة أبحاث الشعاب المرجانية.

ويقول صامويل جارداز، منسق مشاريع «TRSC»، إن النظام يعمل على تبسيط منهجية البحث وتقليل التكاليف المرتبطة بالمعدات والخدمات اللوجستية وتكنولوجيا المعلومات.

تمثل الشعاب المرجانية بيئة لتوالد وتكاثر وتربية وتغذية كثير من الأسماك والأحياء المائية المختلفة (شاترستوك)

ما الجديد؟

تقليدياً، يتطلب الحصول على صور ثلاثية الأبعاد للشعاب المرجانية معرفة متخصصة، حيث كانت عبارة عن عملية تستخدم كثيراً من الموارد، ما يحدّ من تطبيقها ويجعل المراقبة الشاملة للشعاب المرجانية أمراً صعباً. ومع ذلك، فإن «DeepReefMap» يزود الغواصين الهواة بمعدات الغوص الأساسية وكاميرا للمساهمة في أبحاث المرجان من خلال التقاط لقطات واسعة النطاق تحت الماء. ويتم تسهيل هذا النهج من خلال هيكل «PVC» مبتكر، طوره باحثو معهد «EPFL »، وهو قادر على حمل كاميرات متعددة لتغطية مساحات أكبر من الشعاب المرجانية بتكلفة معقولة وبكفاءة.

التغلب على التحديات

تتعامل خوارزميات الذكاء الاصطناعي المتطورة في «DeepReefMap» ببراعة مع التحديات الفريدة للتصوير تحت الماء، مثل الإضاءة الضعيفة والحيود، لإنتاج عمليات إعادة بناء دقيقة وشاملة ثلاثية الأبعاد وتصنيفات المرجان.

كما تعد هذه الكفاءة أمراً بالغ الأهمية لتمكين الاستكشاف الشامل والمفصل للأنظمة البيئية للشعاب المرجانية دون الحاجة إلى معدات باهظة الثمن أو قوة معالجة.

ويؤكد جوناثان سودر، الذي ساهم في تطوير «DeepReefMap» خلال فترة دراسته الدكتوراه، على إمكانية اعتماد النظام على نطاق واسع، مسلطاً الضوء على التطبيق العملي له لمراقبة المناطق الساحلية الشاسعة، مثل ساحل جيبوتي الذي يبلغ طوله 400 كيلومتر مع الحد الأدنى من متطلبات الأجهزة.

تحدث ظاهرة ابيضاض الشعاب المرجانية لأسباب تتعلق بالتغيير في صبغياتها نتيجة تغير المناخ وارتفاع درجة حرارة البحار والمحيطات (شاترستوك)

آفاق نظام «DeepReefMap»

يمثل ظهور «DeepReefMap» خطوة مهمة نحو الحفظ الرقمي وفهم الشعاب المرجانية. من خلال توفير أداة قابلة للتطوير يمكن الوصول إليها لرصد صحة الشعاب المرجانية وديناميكياتها، يستطيع الباحثون تحديد المجالات ذات الأولوية للحفظ وجمع البيانات الأساسية عن وفرة المرجان والاتجاهات الصحية.

وتضع هذه التكنولوجيا الأساس لإنشاء توأم رقمي للأنظمة البيئية للشعاب المرجانية، ما يقدم تمثيلاً رقمياً شاملاً يمكن استخدامه لمختلف أغراض البحث والحفظ، بما في ذلك دراسة تنوع أنواع الشعاب المرجانية، والمجموعات الجينية، وتأثيرات التلوث.

ولا تقتصر قدرات «DeepReefMap» على دراسة الشعاب المرجانية، بل تمهد الطريق لتطبيقات أوسع في البحوث البحرية، لتشمل الموائل تحت الماء، مثل أشجار المانغروف. وتمثل أداة الذكاء الاصطناعي متعددة الاستخدامات هذه، بقدرتها على التكيف والتطبيق في بيئات جديدة، حدوداً واعدة في الجهود المستمرة لحماية وفهم النظم البيئية البحرية الثمينة على كوكبنا.


مقالات ذات صلة

البيت الأبيض: «أبل» توقع على خطة أميركية لإدارة مخاطر الذكاء الاصطناعي

تكنولوجيا شعار شركة «أبل» يظهر وسط أفراد يصطفون للحصول على هاتف «آيفون» في مدريد 26 سبتمبر (أيلول) 2014 (أ.ف.ب)

البيت الأبيض: «أبل» توقع على خطة أميركية لإدارة مخاطر الذكاء الاصطناعي

قال البيت الأبيض إن شركة «أبل» وقعت على الالتزامات الطوعية التي دعا إليها الرئيس الأميركي جو بايدن وتحكم استخدام الذكاء الاصطناعي.

«الشرق الأوسط» (واشنطن)
الاقتصاد سيدة تسير إلى جوار متجر «آيفون» في مدينة ووهان الصينية (رويترز)

«أبل» تنضم للشركات الملتزمة بقواعد البيت الأبيض للذكاء الاصطناعي

انضمت شركة «أبل» إلى حوالي 12 شركة تكنولوجيا التزمت اتباع مجموعة قواعد للحد من مخاطر الذكاء الاصطناعي.

«الشرق الأوسط» (سان فرانسيسكو)
خاص ينتظر أن يشهد أولمبياد باريس عشرة أضعاف الحوادث السيبرانية التي استهدفت أولمبياد طوكيو (شاترستوك)

خاص 4 مليارات حادث سيبراني متوقع في أولمبياد باريس

فريق «استخبارات التهديدات» والذكاء الاصطناعي في طليعة أسلحة أول مركز موحد للأمن السيبراني في تاريخ الأولمبياد.

نسيم رمضان (لندن)
تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي... جيد في الفنون سيئ في الرياضيات

الذكاء الاصطناعي... جيد في الفنون سيئ في الرياضيات

يحدد الاحتمالات ولا يجري حسابات قائمة على القواعد.

ستيف لور (نيويورك)
تكنولوجيا يمكن أن يسهّل التعرف المبكر على المرضى الذين من المرجح أن يتقدموا بسرعة العلاج في الوقت المناسب والمراقبة الدقيقة (شاترستوك)

الذكاء الاصطناعي أكثر دقة بـ3 مرات في التنبؤ بتقدم مرض ألزهايمر

ابتكر باحثون بجامعة كمبردج نموذجاً للتعلم الآلي يمكنه التنبؤ بتطور مشاكل الذاكرة والتفكير الخفيفة إلى مرض ألزهايمر بدقة أكبر من الأدوات السريرية.

نسيم رمضان (لندن)

«كراود سترايك»: 97 % من أجهزة استشعار «ويندوز» عادت للعمل

«كراود سترايك» هي شركة تكنولوجيا أميركية عملاقة تقدر قيمتها بأكثر من 80 مليار دولار (شاترستوك)
«كراود سترايك» هي شركة تكنولوجيا أميركية عملاقة تقدر قيمتها بأكثر من 80 مليار دولار (شاترستوك)
TT

«كراود سترايك»: 97 % من أجهزة استشعار «ويندوز» عادت للعمل

«كراود سترايك» هي شركة تكنولوجيا أميركية عملاقة تقدر قيمتها بأكثر من 80 مليار دولار (شاترستوك)
«كراود سترايك» هي شركة تكنولوجيا أميركية عملاقة تقدر قيمتها بأكثر من 80 مليار دولار (شاترستوك)

بعد أسبوع من الأزمة العالمية التي تسببت بها شركة «كراود سترايك» عندما أثّر تحديث في نحو 8.5 مليون جهاز يعمل بنظام «ويندوز»، سارع جورج كورتز، رئيس الشركة، إلى بثّ رسالة طمأنة، مؤكداً فيها أن 97 في المائة من أجهزة استشعار «ويندوز» عادت للعمل اعتباراً من 25 يوليو (تموز). وقال كورتز إن نجاح ذلك يعود إلى تطوير تقنيات الاسترداد التلقائي، وتعبئة جميع الموارد لدعم العملاء. كما أصدرت الشركة مراجعة أولية لما بعد الحادث (PIR) تشرح من خلالها السبب الجذري للعطل.

ماذا حدث؟

في يوم الجمعة 19 يوليو، أصدرت «كراود سترايك» تحديثاً لتكوين المحتوى لمستشعر «ويندوز» لجمع القياس عن بُعد حول تقنيات التهديد الجديدة المحتملة. وتعدّ مثل هذه التحديثات روتينية، وهي جزء من آليات الحماية الديناميكية لمنصة «فالكون». تقول الشركة: «لسوء الحظ، أدى تحديث تكوين محتوى الاستجابة السريعة هذا إلى تعطل نظام (ويندوز)».

شملت الأنظمة المتأثرة أجهزة تعمل بنظام «ويندوز» بإصدار المستشعر (7.11) وما فوق، التي كانت متصلة بالإنترنت وتلقت التحديث في ذلك التوقيت. لم تتأثر أجهزة «ماك»، و«لينكس» كما ذكرت الشركة في تقريرها، وأنه تم إصلاح الخلل بسرعة.

أثّر الانقطاع في العملاء بما في ذلك شركات الطيران والقطارات والمطارات وأنظمة الدفع ومحلات السوبر ماركت (شاترستوك)

ما الخطأ بحسب «كراود سترايك»؟

في فبراير (شباط) 2024، قدمت الشركة نوع قالب «InterProcessCommunication (IPC)» الجديد المصمم للكشف عن تقنيات الهجوم المتطورة. اجتاز نوع القالب هذا الاختبارات الأولية في 5 مارس (آذار)، مما دفع إلى إصدار نموذج قالب مماثل. بين 8 و24 أبريل (نسيان)، تم نشر 3 نماذج قالب «IPC» أخرى، وجميعها يعمل دون التسبب في مشكلات لملايين أجهزة «ويندوز». ويشار إلى أن أجهزة «لينكس (Linux)» واجهت بعض المشكلات مع «كراود سترايك» في أبريل الماضي.

في 19 يوليو، أصدرت «كراود سترايك» نموذجين إضافيين لقالب «IPC». تقول الشركة إنه «لسوء الحظ، احتوى أحد هذين النموذجين على (بيانات محتوى تسبب المشكلات) وتم نشره بسبب خطأ في «محقق المحتوى». وفي حين أن الدور المحدد لمحقق المحتوى غير مفصل، فمن المفترض أنه يتحقق من المحتوى بحثاً عن أخطاء قبل الإصدار.

سمح هذا الإهمال بتشغيل «Template Instance»، وهو في الأساس تطبيق محدد لقالب عام يحتوي على أخطاء أو تناقضات، شُغل استناداً إلى الافتراض الخاطئ بأن الاختبارات الناجحة لأنواع النماذج السابقة ضمنت سلامة إصدار 19 يوليو. أثبت هذا الافتراض أنه كارثي، مما أدى إلى «قراءة ذاكرة خارج الحدود تؤدي إلى حدوث استثناء». أدى هذا الاستثناء غير المعالج إلى تعطل نظام التشغيل «ويندوز» على نحو 8.5 مليون جهاز.

رداً على هذا الحادث، التزمت «كراود سترايك» بإجراء اختبارات أكثر صرامة لمحتوى الاستجابة السريعة في المستقبل. وأعلنت أنها تخطط لتأخير الإصدارات، ومنح المستخدمين مزيداً من التحكم في توقيت النشر، وتوفير ملاحظات إصدار شاملة.

خطأ بشري كان السبب!

في حديث خاص لـ«الشرق الأوسط»، يرى ماهر يمّوت باحث أمني رئيسي في فريق البحث والتحليل العالمي لدى شركة «كاسبرسكي» أن السبب المحدد لانقطاع الخدمة المفاجئ لا يُعد محورياً هنا». ويشرح يمّوت أن «ما يهم هو أن خطأ بشرياً أو خطأ في العملية أدى إلى تحديث سيئ، مما تسبب في تعطل الأنظمة العالمية.» ولتقليل احتمال حدوث ذلك في المستقبل، ينصح يمّوت «بضرورة تنفيذ عملية التحديث على جانب العميل لترتيب التحديثات، بدلاً من الاعتماد فقط على التحديثات التلقائية من المصدر».

يُتخوَّف من استغلال المقرصنين لحادثة «كراود سترايك» لإنشاء مواقع ويب وهمية للاسترداد وصفحات تصيّد أخرى (شاترستوك)

استغلال من المقرصنين

كان خبراء ووكالات الأمن السيبراني قد حذّروا من موجات قرصنة قد يتعرّض لها المستخدمون مرتبطة بالحادث. وطالبت وكالات الأمن السيبراني في المملكة المتحدة وأستراليا الأشخاص بتوخي الحذر من رسائل البريد الإلكتروني والمكالمات والمواقع الإلكترونية المزيفة التي تتظاهر بأنها رسمية. وقالت الوكالات إنها لاحظت بالفعل زيادة في عمليات التصيد الاحتيالي التي تشير إلى هذا الانقطاع، حيث تسعى الجهات الخبيثة الانتهازية إلى الاستفادة من الموقف. وحث جورج كورتز، رئيس شركة «كراود سترايك» المستخدمين على التأكد من التحدث إلى ممثلين رسميين من الشركة قبل تحميل أي تحديثات.

وأفاد ماهر يمّوت بأن مجرمي الإنترنت يقومون بإنشاء مواقع ويب وهمية للاسترداد، وصفحات تصيد أخرى لمحاولة خداع المستخدمين المتأثرين بانقطاع تكنولوجيا المعلومات هذا. وأوضح خلال حديثه لـ«الشرق الأوسط» أن ذلك يسمى «تكتيك الهندسة الاجتماعية الذي يستخدمه المحتالون غالباً لاستغلال الأشخاص في أثناء حوادث عالمية مماثلة».

تفسيرات ومناقشات واسعة النطاق

أثار الحادث مناقشات وانتقادات كثيرة دفعت البعض للتعمق في الكود المحدد الذي أدى إلى التعطل، بينما يشكك آخرون في فاعلية العمليات الداخلية لشركة «كراود سترايك». وقد تم استدعاء الرئيس التنفيذي لشرح هذا الفشل من قبل لجنة الأمن الداخلي الأميركية، مسلطاً الضوء على أهمية الحدث. وقد تسبب الحادث في اضطرابات تتجاوز المجال التقني، مؤثراً في الشركات والأفراد الذين يعتمدون على عمليات الكومبيوتر المستمرة، العاملة بنظام «ويندوز».

يؤكد خطأ «كراود سترايك» أهمية عمليات الاختبار والتحقق القوية في تطوير البرامج، خصوصاً لمنتجات الأمان التي تحمي ملايين الأجهزة. وربما يشكّل التزام الشركة بتحسين إجراءاتها والشفافية في التعامل مع العواقب خطوةً حاسمةً في استعادة ثقة المستخدم ومنع وقوع حوادث مماثلة في المستقبل.