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)

تعرف على نظارات «سبيكتكلز - الجيل الخامس» من «سناب»

نظارات «سبيكتكلز - الجيل الخامس» مزودة بعدسات شفافة بتقنية «الكريستال السائل على السيليكون»... (سناب)
نظارات «سبيكتكلز - الجيل الخامس» مزودة بعدسات شفافة بتقنية «الكريستال السائل على السيليكون»... (سناب)
TT

تعرف على نظارات «سبيكتكلز - الجيل الخامس» من «سناب»

نظارات «سبيكتكلز - الجيل الخامس» مزودة بعدسات شفافة بتقنية «الكريستال السائل على السيليكون»... (سناب)
نظارات «سبيكتكلز - الجيل الخامس» مزودة بعدسات شفافة بتقنية «الكريستال السائل على السيليكون»... (سناب)

أعلنت شركة «سناب» عن الجيل الخامس من نظارات «سبيكتكلز»، وهي نظارات مستقلة تستخدم تقنية الواقع المعزز لتمكين المستخدمين من استكشاف تجارب تفاعلية جديدة مع الأصدقاء والعالم من حولهم. مع تطويرها من قبل شركة «سناب»، تقدم النظارات رؤية واضحة للعالم عبر عدسات شفافة تسمح بتفاعل طبيعي وسلس. هذه النظارات مدعومة بنظام تشغيل جديد يسمى «سناب أو إس»، وهو مصمم خصيصاً لتقديم تجارب غامرة تعتمد على التفاعل البشري.

التصميم والمواصفات التقنية

صُممت نظارات «سبيكتكلز» الجديدة بعناية لتكون خفيفة الوزن وسهلة الاستخدام، حيث تزن فقط 226 غراماً؛ مما يجعلها خفيفة مقارنة بأجهزة الواقع الافتراضي التقليدية. تحتوي النظارات 4 كاميرات مدمجة تمكن من تتبع حركة اليدين بشكل دقيق وسلس، مما يسمح بتفاعلات طبيعية مع العدسات في العالم المحيط.

تحتوي النظارات محركاً بصرياً متطوراً يستخدم تقنية «الكريستال السائل على السيليكون (LCoS)» لتقديم صور حادة وواضحة. بالإضافة إلى ذلك، تحتوي موجهات ضوئية تمكن المستخدمين من رؤية المحتوى الرقمي بوضوح تام، دون الحاجة إلى معايرات معقدة. تقدم النظارات مجال رؤية قطرياً يبلغ 46 درجة، مع دقة عرض تصل إلى 37 بيكسل لكل درجة، مما يجعل التجربة أشبه بمشاهدة شاشة ضخمة من مسافة قصيرة.

نظارات «سبيكتكلز - الجيل الخامس» مزودة بمعالجين من نوع «سناب دراغون» من «كوالكوم»... مما يقلل استهلاك الطاقة (سناب)

«سناب أو إس»... نظام التشغيل الجديد

«سناب أو إس» هو نظام التشغيل الجديد المصمم خصيصاً لنظارات «سبيكتكلز»، ويهدف إلى تحسين التفاعل مع العالم المحيط بطريقة طبيعية. كما يمكن للمستخدمين التحكم في النظارات باستخدام الأيدي أو الصوت، حيث يُظهر القائمة الرئيسية على راحة اليد.

تستفيد النظارات من «محرك سناب المكاني» الذي يوفر دقة عالية في فهم البيئة المحيطة، مما يتيح للعدسات التفاعل بسلاسة مع العالم الواقعي. وسرعة النظام تتيح للمستخدمين عرض العدسات في بيئتهم مع زمن استجابة يبلغ 13 مللي/ ثانية، مما يجعل التجربة أعلى سلاسة ودقة.

الأداء والتكامل مع الأجهزة الأخرى

تحتوي نظارات «سبيكتكلز» معالجين من نوع «سناب دراغون» من شركة «كوالكوم»؛ مما يتيح توزيع الأحمال الحسابية بشكل فعال لتحسين الأداء وتقليل استهلاك الطاقة. هذا التصميم يساعد في تقديم تجارب أكثر غنى وكفاءة؛ حيث صُممت النظارات لتتحمل حرارة التشغيل العالية بفضل غرف التبريد التي تعتمد على تقنية التيتانيوم. يمكن للنظارات العمل لمدة تصل إلى 45 دقيقة من التشغيل المستمر.

تعمل النظارات بشكل متكامل مع الهواتف الجوالة من خلال تطبيق مخصص يتيح للمستخدمين التحكم في النظارات بشكل مباشر. التطبيق يتيح ميزات، مثل استخدام الهاتف جهاز تحكم للألعاب، وتشغيل وضع المشاهدة «Spectator Mode»؛ مما يتيح للأصدقاء مشاهدة ما يراه المستخدم في الوقت الفعلي.

نظارات «سبيكتكلز - الجيل الخامس» تدمج المحتوى الرقمي مع العالم الحقيقي بفضل «محرك سناب المكاني»... (سناب)

أدوات التطوير ودعم المطورين

تهدف «سناب» إلى دعم المطورين بشكل شامل من خلال إطلاق أدوات تطوير متقدمة. الإصدار الجديد من «استوديو العدسات 5.0» يتيح للمطورين بناء العدسات التفاعلية بشكل أسرع وأكثر سهولة. النظام الجديد يدعم لغات البرمجة مثل «تايب سكريبت» و«جافا سكريبت»، ويحتوي أدوات تحكم في الإصدارات تدعم العمل الجماعي بين الفرق.

بالإضافة إلى ذلك، توفر أداة «سناب إم إل» إمكانات متقدمة لتتبع الكائنات في العالم الواقعي من خلال الذكاء الاصطناعي. كما أن التعاون مع شركة «أوبن إيه آي» سيمكن المطورين من استخدام نماذج ذكاء اصطناعي مستضافة سحابياً لتقديم تجارب غامرة تشمل الصوت والصورة والتفاعل النصي.

برنامج مطوري نظارات «سبيكتكلز»

يمكن للمطورين الانضمام إلى «برنامج سبيكتكلز للمطورين» مقابل 99 دولاراً شهرياً مع التزام سنوي. يوفر هذا البرنامج وصولاً إلى النظارات ودعماً فنياً من «سناب» للمساعدة في تطوير تجارب الواقع المعزز الجديدة. البرنامج مفتوح حالياً للمطورين في الولايات المتحدة، ويعدّ فرصة مثالية للراغبين في ابتكار تجارب جديدة باستخدام الواقع المعزز.

تمثل نظارات «سبيكتكلز» من الجيل الخامس نقلة نوعية في عالم تكنولوجيا الواقع المعزز. وبفضل تصميمها المتطور، وخفة وزنها، ونظام التشغيل المبتكر «سناب أو إس»، تقدم النظارات تجربة مميزة تمزج بين العالمين الرقمي والواقعي بطريقة طبيعية وسلسة. وبفضل دعم المطورين والشراكات مع شركات عالمية، مثل «ليغو» و«نيانتيك»، يبدو أن مستقبل الواقع المعزز سيكون مليئاً بالفرص الجديدة والمثيرة للاهتمام.