تقنية «ذكية» لمراقبة جودة مياه الشرب

يعاني أكثر من ربع سكان العالم نقصاً في الوصول لمياه الشرب الآمنة (رويترز)
يعاني أكثر من ربع سكان العالم نقصاً في الوصول لمياه الشرب الآمنة (رويترز)
TT

تقنية «ذكية» لمراقبة جودة مياه الشرب

يعاني أكثر من ربع سكان العالم نقصاً في الوصول لمياه الشرب الآمنة (رويترز)
يعاني أكثر من ربع سكان العالم نقصاً في الوصول لمياه الشرب الآمنة (رويترز)

طوّر فريق بحثي من معهد كوريا للعلوم والتكنولوجيا، تقنية تعتمد على الذكاء الاصطناعي لمراقبة جودة مياه الشرب.

وأوضح الباحثون أن هذه التكنولوجيا تأتي مساهمة في تحسين جودة المياه من خلال تطبيقها في شبكات قياس جودة المياه الوطنية الآلية، وفق النتائج التي نُشرت، الاثنين، في دورية (Water Research).

ويعاني نحو 2.2 مليار شخص، أي أكثر من ربع سكان العالم، من نقص في الوصول إلى مياه الشرب الآمنة. كما يعاني نحو نصف سكان العالم من ندرة حادة في المياه خلال جزء من السنة.

وللتغلب على نقص المياه، تُنفق تكاليف ضخمة على مشاريع مثل الري عبر أنظمة الصّرف الصّحي واستخدام مصادر مياه بديلة، مثل إعادة استخدام مياه الأمطار وتحلية مياه البحر، مع زيادة الحاجة إلى تكنولوجيا إنتاج المياه اللامركزية.

وتشمل هذه التكنولوجيا، وفق الدراسة، تقنيات المعالجة الكهروكيميائية، التي تستخدم الكهرباء لإزالة الملوثات وتحسين جودة المياه. وتعتمد هذه الأساليب على الأقطاب الكهربائية لتحفيز تفاعلات أكسدة واختزال، ما يساعد على تحييد الملوثات أو فصلها عن الماء. وتُستخدم هذه الطرق بشكل متزايد في الأنظمة اللامركزية لإزالة أيونات العناصر الثقيلة الضارة في المياه مثل الصوديوم والبوتاسيوم وتحسين نقاء المياه.

وتعتمد فاعلية المعالجة على نوع الأيونات وكميتها، التي قد تؤثر على التوصيل الكهربائي للماء وتفاعلات الأقطاب؛ مما يجعل مراقبة تركيزها أمراً ضرورياً لتحقيق نتائج معالجة فعالة.

ومع ذلك، فإن المستشعرات المستخدمة في هذه العمليات لا تستطيع قياس وتتبع الأيونات الفردية في المياه بدقّة، مما يجعل من الصعب الحصول على تقديرات دقيقة لجودة المياه.

لذا، استخدم الباحثون نموذجاً يعتمد على الذكاء الاصطناعي، وتحديداً التعلم الآلي، للتنبؤ بتركيزات أيونات العناصر الثقيلة في المياه مثل الصوديوم والبوتاسيوم، بهدف تقييم معدل التلوث في محطات تنقية المياه.

وتمكّن النموذج من التنبؤ بدقّة عالية بتركيزات كلّ من أيونات الصوديوم والبوتاسيوم والكالسيوم والكلوريد أثناء عمليات المعالجة الكهروكيميائية.

ومن خلال استخدام هذا النموذج، يمكن للذكاء الاصطناعي تحليل البيانات واستنتاج تركيزات الأيونات المختلفة، مما يعزّز القدرة على مراقبة جودة المياه بدقة أكبر، ويُسهم في تحسين كفاءة المعالجة ويُتيح استجابة أسرع لتغيّرات نوعية المياه، وفقاً للباحثين.

وأظهرت النتائج أنه يجب تحديث التنبؤات كلّ 20 إلى 80 ثانية لتحسين الدّقة، مما يعني أن شبكات جودة المياه الوطنية يجب أن تقيس جودة المياه بشكل مستمر، على الأقل مرّة واحدة في الدقيقة، لتدريب النموذج بشكل صحيح.

وأشار الباحثون إلى أن هذه التكنولوجيا تمثّل خطوة مهمة نحو تعزيز نُظم إدارة المياه وتحقيق توزيع أكثر عدلاً وأماناً للمياه على الصّعيدين المحلي والعالمي.


مقالات ذات صلة

انطلاق مسابقة «المسرح المدرسي» بالسعودية... وترقب النتائج في نوفمبر

يوميات الشرق جوائز بقيمة 3 ملايين ريال سعودي تنتظر الفائزين في مسابقة «المسرح المدرسي» (موقع هيئة المسرح والفنون الأدائية)

انطلاق مسابقة «المسرح المدرسي» بالسعودية... وترقب النتائج في نوفمبر

انطلقت مسابقة «مبادرة المسرح المدرسي» التي تشارك فيها ألف مسرحية قصيرة من إعداد الطلاب والطالبات من جميع المدارس التابعة لإدارات التعليم على مستوى السعودية بعد…

أسماء الغابري (جدة)
يوميات الشرق هناك علاقة متبادلة بين الثقة بالنفس والرضا الجنسي (جامعة ولاية أوكلاهوما)

الثقة بالنفس تُعزز الصحة الجنسية

كشفت دراسة لجامعتي «زيورخ» السويسرية و«أوتريخت» الهولندية أن هناك علاقة ديناميكية متبادلة بين الثقة بالنفس والرضا الجنسي.

«الشرق الأوسط» (القاهرة)
يوميات الشرق التوت الأزرق يحتوي على مركبات تُعرف بفوائدها الصحية (جامعة ماريلاند)

مركب في التوت الأزرق يُخفف أعراض التهاب القولون

وجدت دراسة صينية، أن التوت الأزرق يحتوي على مركب يُمكنه تعزيز وظيفة الحاجز المخاطي للقولون، وتخفيف أعراض التهابه.

«الشرق الأوسط» (القاهرة)
صحتك استهلاك كميات كبيرة من الأطعمة فائقة المعالجة يرتبط بزيادة خطر الإصابة بعديد من أنواع السرطان (أرشيفية - رويترز)

دراسة جديدة تحذّر من ارتفاع الإصابة بسرطان الأمعاء تحت سن 50 عاماً

الارتفاع المذهل في حالات الإصابة بالسرطان بين الأشخاص الذين تقل أعمارهم عن 50 عاماً يرجع إلى الاعتماد المفرط على الوجبات السريعة بين الأجيال الأصغر سناً.

«الشرق الأوسط» (لندن)
صحتك الدراسة تعتقد أن الناس يفضلون أنواع الأفلام التي تحفز أدمغتهم بشكل مثالي (رويترز)

الحركة أم الكوميديا أم الرعب؟.. نوع الأفلام التي تشاهدها يكشف طبيعة شخصيتك

ذكرت دراسة حديثة أن اختيارك لنوع ما تشاهده من أفلام مرتبط بكيفية معالجة دماغك للعواطف.

«الشرق الأوسط» (برلين)

«ميتا» تكشف النقاب عن نظارات متصلة تشكل مستقبل الهواتف الذكية

رئيس «ميتا» مارك زوكربيرغ يرتدي النظارة (رويترز)
رئيس «ميتا» مارك زوكربيرغ يرتدي النظارة (رويترز)
TT

«ميتا» تكشف النقاب عن نظارات متصلة تشكل مستقبل الهواتف الذكية

رئيس «ميتا» مارك زوكربيرغ يرتدي النظارة (رويترز)
رئيس «ميتا» مارك زوكربيرغ يرتدي النظارة (رويترز)

عرضت شركة «ميتا» (فيسبوك، إنستغرام) أمس الأربعاء أول نموذج أولي لها من نظارات قائمة على الواقع المعزز والذكاء الاصطناعي، على أمل إنشاء منصة حوسبة جديدة للمستهلكين، بعد أجهزة الكومبيوتر الشخصية والهواتف المحمولة.

هذه النظارات المسماة «أوريون» Orion، مزودة بكاميرا وسماعات رأس ومساعد قائم على الذكاء الاصطناعي يتم التحكم فيه بالصوت، على غرار «ميتا راي بان» المتصلة والموجودة في الأسواق منذ سنوات عدة.

وتتضمن النظارات أيضاً أجهزة عرض صغيرة لعرض مقاطع فيديو أو شاشات أو حتى أشخاص على شكل صور ثلاثية الأبعاد، كل ذلك من دون وضع خوذة تعزل المستخدم. وقال رئيس «ميتا» مارك زوكربيرغ: «إنها مثل آلة سفر عبر الزمن، توفّر لمحة عن المستقبل الذي أعتقد أنه سيكون مثيراً بالفعل».

واختتم الملياردير عرضه السنوي للمنتجات الجديدة للمجموعة بهذا الجهاز الجديد، وهي المفاجأة الفعلية الوحيدة للحدث الذي أقيم في مينلو بارك (كاليفورنيا)، المقر الرئيسي للشركة.

وروى كيف شكّل قبل عشر سنوات فريقا لابتكار نظارات لاسلكية، خفيفة الوزن (أقل من 100 غرام)، قادرة على عرض صور واضحة وكبيرة بما يكفي للتكيف مع مختلف الاستخدامات والبيئات، من دون وقف التواصل البصري مع الأشخاص الموجودين جسدياً.

للتفاعل مع الوظائف المختلفة، يمكن للمستخدم الاعتماد على الإيماءات الصوتية واليدوية، وربما الأفكار أيضاً، بفضل أجهزة استشعار موجودة على سوار.

تتضمن النظارات أجهزة عرض صغيرة لعرض مقاطع فيديو أو شاشات أو حتى أشخاص على شكل صور ثلاثية الأبعاد (أ.ب)

«إنها مثل آلة سفر عبر الزمن، توفّر لمحة عن المستقبل الذي أعتقد أنه سيكون مثيراً بالفعل».

وقال زوكربيرغ: «نحن بحاجة إلى جهاز يمكنه إرسال إشارة من الدماغ. هذا أول جهاز مدعوم بواجهتنا العصبية الموجودة على المعصم».

وقال جيريمي غولدمان من شركة «إي ماركتر» إنّ نظارات أوريون «تمثل رهان (ميتا) على عالم ما بعد الهواتف الذكية».

واعتبر أنّ كل شيء سيعتمد على قدرة النظارات على تبسيط الحياة اليومية للمستخدمين، وكذلك على سعرها.

وأضاف: «إذا لعبت (ميتا) أوراقها بشكل صحيح، خصوصاً مع دمج الذكاء الاصطناعي في الوقت الفعلي، قد تصبح هذه النظارات أكثر بكثير من مجرد أداة مبهرجة».

«إنها مثل آلة سفر عبر الزمن توفّر لمحة عن المستقبل الذي أعتقد أنه سيكون مثيراً بالفعل».

مارك زوكربيرغ