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)

تعرف على مزايا الذكاء الاصطناعي المتقدم في هاتف «أوبو رينو12»

شاشة مقاومة للصدمات والخدوش بمستويات أداء متقدمة وتصميم أنيق
شاشة مقاومة للصدمات والخدوش بمستويات أداء متقدمة وتصميم أنيق
TT

تعرف على مزايا الذكاء الاصطناعي المتقدم في هاتف «أوبو رينو12»

شاشة مقاومة للصدمات والخدوش بمستويات أداء متقدمة وتصميم أنيق
شاشة مقاومة للصدمات والخدوش بمستويات أداء متقدمة وتصميم أنيق

تخيل هاتفاً يستطيع فتح عيون الأفراد في الصور بعد التقاطها وعيونهم مغمضة، مع قدرته على إزالة جميع الأفراد والعناصر المختلفة من خلفية الصور المهمة بضغطة زر واحدة دون الحاجة لتحديد أي من هذه العناصر.

ما رأيك بقدرته على التركيز على أوجه أكثر من شخص في الصور الجماعية، والتقاط الصورة بوضوح كامل لجميع الأوجه في الوقت نفسه؟

هل تريد هاتفاً يستطيع الاستماع إلى التسجيلات الصوتية وتحويلها إلى نصوص، ومن ثم تلخيصها وتحضير قوائم بالخطوات التالية وفق المحادثة؟

كل هذه المزايا أصبحت واقعاً بفضل تقنيات الذكاء الاصطناعي الجديدة، وذلك في هاتف «أوبو رينو12 5 جي (Oppo Reno12 5G)»، الذي سيتم إطلاقه في المنطقة العربية نهاية الأسبوع المقبل. وحضرت «الشرق الأوسط» فعالية الإطلاق في المنطقة العربية، ونذكر أبرز مزايا الذكاء الاصطناعي التي يقدمها.

ميزتا فتح العيون المغمضة وإزالة العناصر من الخلفية بتقنيات الذكاء الاصطناعي

قدرات مطورة للذكاء الاصطناعي

* ميزة «ممحاة الذكاء الاصطناعي (AI Eraser)». يقدم الهاتف هذه الميزة التي تزيل الغرباء العابرين في الصور بنقرة واحدة؛ بسبب قدراتها السريعة على التعرف تلقائياً على الأشخاص والعناصر غير المرغوب بها.

تحسين الصور الجماعية. يدعم الهاتف ميزتَين إضافيَّتين للذكاء الاصطناعي مصممتَين خصيصاً لتحسين الصور الجماعية، الأولى هي «الوجه الواضح (AI Clear Face)»، التي تركز على وجوه جميع الأفراد في الصورة، حتى البعيد منهم عن الكاميرا، وتقديم وضوح كبير من خلال استعادة التفاصيل عالية الدقة مثل محيط الوجه والشعر والحواجب.

وتدعم ميزة «الوجه الأفضل (AI Best Face)» التعرف تلقائياً على الأشخاص الذين ظهروا في الصور وقد رمشت عيونهم، لتستخدم تقنيات الذكاء الاصطناعي التوليدي لإصلاح الأمر، وجعلهم يظهرون بعيون مفتوحة وبواقعية كبيرة.

* ميزة «استوديو الذكاء الاصطناعي (AI Studio)». تقدم القدرة على إيجاد صور رمزية رقمية أو لوحات فنية من صورة واحدة فقط للمستخدم، بحيث يمكن للمستخدمين إظهار أنفسهم كأنهم رعاة بقر أو نجوم في قصص الرسومات اليابانية «مانغا»، وغير ذلك من إبداعات الذكاء الاصطناعي التوليدي.

* ميزة «صندوق أدوات الذكاء الاصطناعي (AI Toolbox)». وهي ميزة تتعلق بالإنتاجية والكفاءة، تعتمد على نموذج اللغة الكبير «Large Language Model LLM»، الخاص بمساعد الذكاء الاصطناعي «غوغل جيميناي (Gemini)»، التي تمثل إضافة جديدة إلى الشريط الجانبي الذكي، وتقوم بتعزيز إمكانات التعرف على محتوى صفحات الإنترنت وما يتم عرضه على الشاشة واقتراح وظائف مختلفة مرتبطة تعتمد على الذكاء الاصطناعي تشمل الإنشاء السريع لمحتوى منصات التواصل الاجتماعي وتلخيص محتوى المقالات الطويلة. ويدعم تطبيق تسجيل الصوتيات أداة «تلخيص التسجيلات المدعومة بالذكاء الاصطناعي (AI Recording Summary)» لتفريغ واستخراج الملخصات النصية من تسجيل صوتي وتنظيمها في نقاط، مع عرض قوائم المهام والأوقات والمواقع والتفاصيل الأخرى لتحسين مراجعتها بعد الانتهاء من التسجيل.

مقارنة مع هاتف «سامسونغ غالاكسي إس24 ألترا»

ولدى مقارنة هذه المزايا مع هاتف «سامسونغ غالاكسي إس24 ألترا» الذي يُعدّ من أول الهواتف التي دعّمت تقنيات الذكاء الاصطناعي بشكل متقدم في الهواتف الجوالة، نجد أن «رينو12» يتفوق في وظائف التصوير الذكية، حيث يدعم مجموعة واسعة من الوظائف التي تشمل فتح عيون المستخدمين بعد التصوير، وحذف عناصر عدة غير مرغوبة في الخلفية بضغطة زر واحدة، إلى جانب القدرة على التركيز على جميع الأوجه في الصورة وجعلها أكثر وضوحاً.

ومن جهته يدعم «غالاكسي إس24 ألترا» وظيفة اختيار عنصر ما من الصورة الملتقطة وتكبيره أو تصغيره وحده فقط، ليقوم الذكاء الاصطناعي بتعديل المحتوى المحيط بذلك العنصر بشكل يجعل الصورة تظهر طبيعية للغاية، مع قدرته على تدوير الصور في أثناء تحريرها من خلال وظيفة «مساعد التصوير (Photo Assist)»، ليقوم الذكاء الاصطناعي بملء الفراغات الموجودة في الزوايا بشكل يتناسق مع محتوى الصورة.

كما يتفوق «رينو12» في القدرة على تفريغ التسجيلات الصوتية وتلخيصها وإضافة المهام التي يجب القيام بها في قوائم خاصة.

ويتعادل الهاتفان في القدرة على تلخيص الملاحظات النصية واختيار أسلوب كتابة نصوص محتوى الشبكات الاجتماعية ليقوم التطبيق بتعديل طول الجملة وأسلوب كتابتها، بينما يقدم «غالاكسي إس24 ألترا» القدرة على الترجمة المباشرة للمحادثات الهاتفية (Live Translation) بدعم للغة الغربية على شكل تحديث تم طرحه بعد إطلاق الهاتف بداية العام الحالي. ولكن بعد تجربة هذه الميزة، لم يستطع الهاتف ترجمة المحادثات من اللغة العربية إلى الإنجليزية بشكل دقيق، وكانت النتائج متوسطة في بعض الأحيان وغير صحيحة في أحيان أخرى، وقد يتطلب هذا الأمر مزيداً من التطوير والتحديث لرفع جودة الترجمة من اللغة العربية إلى اللغات الأخرى. هذا، ويدعم الهاتف ميزة البحث بالضغط على زر الدائرة، بحيث يبحث في الإنترنت عن عنصر ما في الصورة بمجرد تحديده بإصبع المستخدم.

مواصفات تقنية

يبلغ قطر شاشة الهاتف 6.7 بوصة، وهي تعرض الصورة بدقة 2412x1080 وبكثافة 394 بكسل في البوصة وبتقنية AMOLED التي تعرض أكثر من مليار لون بتردد 120 هرتز وبدعم لتقنية HDR10 Plus وبشدة سطوع تبلغ 1200 شمعة، مع مقاومة الخدوش بشكل كبير. واستعرضت الشركة تجربة تشغيل مثقب على الشاشة والضغط عليها، لتقاوم تلك العملية وتستمر الشاشة بالعمل دون أي ضرر أو ظهور أي خدوش.

ويقدم الهاتف مصفوفة كاميرات خلفية ثلاثية بدقة 50 و8 و2 ميغابكسل (للصور عالية الوضوح وبزوايا عريضة وللصور البعيدة) مع استخدام مستشعر Sony LYT-600 فائق الجودة، إلى جانب تقديم كاميرا أمامية بدقة 32 ميغابكسل للصور الذاتية والمكالمات المرئية. ويأتي الهاتف مزوداً بميزة Flash Snapshot التي تضبط عملية التعريض الضوئي للكاميرا والتقاط الإضاءة الواقعية وألوان البشرة بشكل أكثر دقة.

ويعمل الهاتف بمعالج «ميدياتيك دايمنستي 7300-إنيرجي» الجديد ثماني النوى (4 نوى بسرعة 2.5 غيغاهرتز و4 نوى بسرعة 2 غيغاهرتز) بدقة التصنيع 4 نانومتر، ويقدم 12 غيغابايت من الذاكرة التي يمكن توسعتها بـ12 غيغابايت إضافية باستخدام السعة التخزينية المدمجة، مع تقديم 512 غيغابايت من السعة التخزينية المدمجة. وتبلغ شحنة البطارية 5000 ملي أمبير - ساعة ويمكن شحنها بقدرة 80 واط من 0 إلى 32 في المائة في خلال 10 دقائق أو بالكامل في 46 دقيقة فقط.

هذا، ويدعم الجهاز تقنية «لينك بوست (LinkBoost )» المدعومة بالذكاء الاصطناعي التي تضمن تحسين زمن استجابة الشبكة في المناطق ذات الإشارة الضعيفة أو الشبكات المزدحمة، وتعزيز التبديل السلس بين شبكات «واي فاي» وشبكة الاتصالات، وتسريع استعادة الإشارة عند الخروج من المصاعد أو مرآب السيارة. كما يدعم الجهاز تقنيات «واي فاي» a وb وg وn وac وax و«بلوتوث 5.4» اللاسلكية وهو مقاوم للمياه والغبار وفقاً لمعيار IP65، ويعمل بنظام التشغيل «آندرويد 14» وواجهة الاستخدام «كالار أو إس 14.1».

وتبلغ سماكة الهاتف 7.6 مليمتر ويبلغ وزنه 177 غراماً، ويبلغ سعره 1799 ريالاً سعودياً (نحو 479 دولاراً أميركياً)، وهو متوافر في المنطقة العربية باللونين الفضي والبني بدءاً من 1 أغسطس (آب) المقبل.