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)

25 مليون هاتف قابل للطي تسوّق هذا العام

هاتف «بيكسل» القابل للطي من «غوغل»
هاتف «بيكسل» القابل للطي من «غوغل»
TT

25 مليون هاتف قابل للطي تسوّق هذا العام

هاتف «بيكسل» القابل للطي من «غوغل»
هاتف «بيكسل» القابل للطي من «غوغل»

لنكن واقعيين: التصميم المستطيل للهاتف الذكي النموذجي أصبح مملاً بالنسبة للكثير من الناس، بما فيهم أنا «المراجع القديم» للأجهزة. لهذا السبب لن يكون الهاتف التالي الذي أشتريه تكراراً آخر «مماثلاً» لهاتف آيفون... بل سيكون هاتفاً قابلاً للطي، أي هاتفاً مزوداً بشاشة قابلة للانحناء تتفتح مثل الكتاب لزيادة حجم الشاشة وتُغلق لتناسب جيبي.

هواتف قابلة للطي

تلقى هذه الهواتف القابلة للطي، من شركات مثل «سامسونغ»، و«موتورولا»، و«هواوي»، زخماً كبيراً منذ ظهورها لأول مرة عام 2019 بفضل تصميمها الجديد. لكنها ظلت بعيدة بسبب مشكلات في البرامج والمتانة. وبسعر يتجاوز 1500 دولار كانت مُكلفة للغاية.

تسويق 25 مليون هاتف

هناك تحول جارٍ، إذ تزداد الأجهزة تحسناً، ويصبح بعضها أرخص. وتتوقع شركة «آي دي سي» للأبحاث أن يشحن مصنعو الهواتف 25 مليون هاتف قابل للطي هذا العام، بزيادة تقارب 40 في المائة عن العام الماضي. وبعد اختبار حجمين من الهواتف القابلة للطي التي وصلت إلى المتاجر هذا الصيف - هاتف «رازر» الصغير من «موتورولا» بسعر 700 دولار، و«بيكسل 9 برو فولد» العملاق بسعر 1800 دولار من «غوغل» - أنا مقتنع بأن الهواتف ذات الشاشات القابلة للطي ستصبح سائدة في السنوات القليلة المقبلة.

أجهزة «موتورولا» و«غوغل»

اختفت معظم المشكلات. يشبه «رازر» Razr مرآة صغيرة مدمجة ويتحول إلى هاتف ذكي تقليدي. كما يبدو «بيكسل 9 برو فولد» Pixel 9 Pro Fold مثل هاتف ذكي عادي عند إغلاقه، ولكن عند فتحه، يتحول إلى جهاز لوحي. يوضح كلا الجهازين أن الشاشات القابلة للطي ليست مجرد خدعة. ويمكن أن تصبح أكثر فائدة من الهاتف الذكي التقليدي. وقبل كل شيء، إنها أجهزة أكثر من كافية لأولئك الذين يرغبون في تجربة شيء مختلف. إليك ما تحتاج معرفته حول الأجهزة الجديدة.

هاتف «رازر» القابل للطي من «موتورولا»

هاتف «موتورولا رازر»

على مدار العقد الماضي، استمرت الهواتف الذكية في زيادة الحجم مع انجذاب المزيد من المستهلكين إلى الشاشات الأكبر حجماً. (على سبيل المثال، توقفت «أبل» عن إنتاج «آيفون ميني» الأصغر حجماً في العام الماضي). ولكن لا يزال هناك الكثير من الأشخاص الذين قد يفضلون هاتفاً أصغر، بما في ذلك أولئك الذين لديهم أيدٍ رفيعة وجيوب سراويل ضيقة. عندما يكون «رازر» مغلقاً، يمكنك التحكم في شاشة بمقاس 3.6 بوصة على غطاء الهاتف. إنها واسعة بما يكفي لاستخدام مجموعة من التطبيقات الأساسية لإجراء مكالمة هاتفية، أو إرسال رسالة نصية، أو التقاط صورة سيلفي، أو قراءة الإشعارات.

يُعد هذا تحسناً كبيراً مقارنة بالأجهزة القابلة للطي الصغيرة القديمة. في الهواتف السابقة، مثل «سامسونغ غالاكسي زي فليب» بسعر 1380 دولاراً من عام 2020، كانت الشاشة الخارجية أصغر بكثير وتعرض الإشعارات والساعة فقط. وجدت أن الشاشة الصغيرة في هاتف «رازر» كانت رائعة. استمتعت باستخدامها لإظهار صور طفلي حديث الولادة للناس. كانت الأفضل عندما أردت تشتيتاً أقل لانتباهي من تطبيقات وسائل التواصل الاجتماعي، مثل «تيك توك» و«إنستغرام»، ولكنني كنت أريد مواكبة الرسائل. عند فتحه، يكشف «رازر» عن شاشة داخلية أكبر بمقاس 6.9 بوصة تعمل مثل الهاتف الذكي. وهذه الشاشة أطول قليلاً من هاتف «آيفون» الخاص بي، لذا فهي تعرض المزيد من النص عندما أقوم بالتمرير عبر مقالة. هناك أيضاً وضع تقسيم الشاشة لتشغيل تطبيقين جنباً إلى جنب - لكتابة بريد إلكتروني أثناء تصفح موقع ويب، على سبيل المثال - لكنها بدت ضيقة للغاية للكتابة. هناك ثنية في وسط الشاشة حيث تُطوى، وهي أكثر وضوحاً عندما ينعكس الضوء عليها. لكن ذلك لم يزعجني أثناء النظر إلى الصور ومقاطع الفيديو. التقطت كاميرا الهاتف صوراً واضحة ونقية بألوان نابضة بالحياة في ضوء النهار. وفي الليل، بدت الصور الملتقطة في الإضاءة المنخفضة حُبيبية وخافتة - ليست مثالية إذا كنت من النوع الذي يحب ارتياد المنتديات الليلية. استمرت بطارية «رازر» القوية نحو 36 ساعة قبل أن تحتاج إلى شحن.

هاتف «بيكسل» القابل للطي من «غوغل»

هاتف «غوغل بيكسل 9 برو فولد»

يعتبر هاتف «غوغل بيكسل 9 برو فولد» خليفة هاتف «بيكسل فولد» الصادر في العام الماضي، والذي وصفته بأنه واحدة من أكثر قطع التكنولوجيا إثارة للإعجاب في ذلك العام. يلبي هاتف «بيكسل» القابل للطي الطرف الآخر من الطيف من هاتف «رازر»: إنه منتج للأشخاص الذين لا يمكنهم الحصول على ما يكفي من الشاشة. عندما يكون «بيكسل» مطوياً، يبلغ قياس شاشته الخارجية 6.3 بوصة قطرياً. هذا تقريباً نفس حجم شاشة «آيفون» القياسية، لذلك فهو يعمل مثل أي هاتف ذكي. ولكن عندما تفتحه، تصبح الأمور أكثر إثارة. فالشاشة الداخلية، التي يبلغ قياسها 8 بوصات قطرياً، تعادل تقريباً جهازاً لوحياً أصغر مثل «آيباد ميني» أو «أمازون فاير». هذا الحجم مريح للإمساك به لفترة طويلة أثناء قراءة كتاب في السرير أو مشاهدة فيلم على متن طائرة. ومرة أخرى، هناك ثنية ملحوظة فقط عندما ينعكس الضوء عليه، لذلك لم تكن هذه مشكلة. بصفة عامة، يُعد «بيكسل 9 برو فولد» تحسناً تدريجياً عن «بيكسل فولد» العام الماضي. فالنموذج الجديد أرق وأخف وزناً. وأنتجت الكاميرا صوراً واضحة بألوان دقيقة في ضوء النهار والإضاءة المنخفضة. كما استمرت البطارية لمدة يوم كامل قبل الحاجة إلى الشحن، وهو أمر مناسب. المجال الذي لم تتمكن «غوغل» من تحسينه هو السعر، الذي لا يزال 1800 دولار ولا يزال مرتفعاً للغاية. لوضع ذلك في المنظور، فإن جهاز «آيباد» بقيمة 350 دولاراً و«آيفون» بقيمة 800 دولار مجتمعين أرخص.

قالت «غوغل» إن «بيكسل 9 برو فولد» هو هاتفها الأكثر تميزاً، ويرجع ذلك جزئياً إلى الهندسة المشاركة في جعل الجهاز أنحف. ويجعل السعر المرتفع هذا الهاتف القابل للطي منتجاً لعشاق التكنولوجيا، ولكنه لمحة عما سيأتي للجمهور عندما تقترب الشاشات الكبيرة القابلة للطي من سعر 1000 دولار.

خلاصة القول

من بين هذين النوعين من الهواتف القابلة للطي، أوصي باستخدام «رازر» لأنه عملي أكثر من حيث الحجم والتكلفة. كما أنه أرخص من الهواتف الذكية الرائدة من «أبل» و«سامسونغ». وكشخص مسن من جيل الألفية يرفض التخلي عن الجينز الضيق، أحببت بشكل خاص شعور الهاتف المضغوط في جيبي. لماذا، قد تسأل، لم أتحول إلى هاتف قابل للطي بعد؟ السبب البسيط هو أن لدي ميلاً شخصياً لنظام البرمجيات الخاص بهواتف «آيفون»، وأنتظر هاتفاً قابلاً للطي... منه. لا يزال هناك أمل في حدوث ذلك. كانت «أبل» تعمل على تطوير جهاز «آيباد» قابل للطي، وفقاً لموظف «أبل» الذي يدعي أنه رأى نموذجاً أولياً للجهاز اللوحي. يمكن أن يمهد ذلك الطريق لهاتف «آيفون» بشاشة قابلة للطي. ورفضت «أبل» التعليق. أنا شخصياً أحب جهاز «آيباد» خاصتي لقراءة المقالات ومشاهدة الفيديو، ولكن عندما أكون في الخارج، عادة ما أترك الجهاز اللوحي في المنزل. أحلم باليوم الذي يمكن فيه طي شاشاتنا الكبيرة والمشرقة حتى نتمكن من حملها في كل مكان. يبدو هذا المستقبل حتمياً.

* خدمة «نيويورك تايمز»