علماء يصنعون إسمنتاً أخضر صديقاً للبيئة

لتقليل انبعاث غاز ثاني أكسيد الكربون

علماء يصنعون إسمنتاً أخضر صديقاً للبيئة
TT

علماء يصنعون إسمنتاً أخضر صديقاً للبيئة

علماء يصنعون إسمنتاً أخضر صديقاً للبيئة

تعتبر صناعة الإسمنت مسؤولة، حسب تقارير الأمم المتحدة، عن انبعاث 8 في المائة من مجموع غاز ثاني أكسيد الكربون على المستوى الأممي. وللمقارنة، فإن كامل حركة الطيران في العالم مسؤولة عن 3 في المائة من مجموع الغاز المنبعث.
وينبعث ثلاثة أرباع الطن من غاز ثاني أكسيد الكربون عند إنتاج واستخدام طن واحد من الإسمنت التقليدي. ونصف هذه الكمية من الغاز ينبعث أثناء عملية تحضير الإسمنت بحرارة عالية.
في محاولة للبحث عن إسمنت بيئي لا يضر بالبيئة عند إنتاجه، وعند استخدامه، وعند التخلص منه أو تدويره، اجتمع 15 عالماً دولياً من 11 معهداً دولياً للتقنية، في زيوريخ السويسرية. وأسس العلماء مشروعاً يضم بنكاً للمعلومات وصيغاً مشتركة لإنتاج الإسمنت بطريقة جزيئية.
وذكرت مصادر جامعة زيوريخ، أن المشروع يحمل اسم «سيمف»، وهو مختصر اسم «حقول القوة الإسمنتية». ويستخدم العلماء فيه معطيات وبيانات لمحاكاة التفاعلات الذرية بين مكونات الإسمنت وطرق تخليصها من ثاني أكسيد الكربون عند الإنتاج.
يقود المشروع البروفسور راتان ميشرا من جامعة زيوريخ، والبروفسور روزبه شاهسفاري من جامعة رايس، والبروفسور بول بوين من جامعة لوزان. ويعملون، بالتعاون مع العلماء في صناعة الإسمنت، على قياس مكونات الإسمنت ذرياً وجزيئياً؛ بغية الوصول إلى صيغة بيئية.
وذكر روبرت فلات، أستاذ البناء والبيئة في جامعة زيوريخ، أن «سيمف» سيصبح حجر الأساس بالنسبة للبشرية في البحث عن بديل بيئي لأهم عناصر البناء في العالم (الإسمنت). وأضاف، أن إنتاج المواد على أساس التفاعلات الذرية والبيولوجية يوفر بدائل لا حد لها للإنتاج.
وقال روزبه شاهسفاري: إن المكون الأساسي للإسمنت هي سيليكات الكالسيوم، التي تتفاعل مع الماء وتشكل قوام المادة المتصلبة (الإسمنت). وتنبعث نسبة 60 في المائة من غاز ثاني أكسيد الكربون خلال عملية تحطيم جزيئات الكلس، ويحاول العلماء حتى الآن تقليل انبعاث غاز ثاني أكسيد الكربون عن طريق إضافة الصمغ وغيره من المواد.
وفي مشروع «حقول القوة الإسمنتية» ستجري مراقبة التفاعل جزيئياً تحت المجهر، ويجري العمل على تغيير شروط التفاعل، مثل الضغط والحرارة والمواد المساعدة... إلخ؛ بهدف تقليل انبعات الغاز إلى أقصى حد ممكن.



الذكاء الصناعي يقرأ الأفكار وينصّها

فك تشفير إعادة بناء الكلام باستخدام بيانات مسح الرنين المغناطيسي (جامعة تكساس)
فك تشفير إعادة بناء الكلام باستخدام بيانات مسح الرنين المغناطيسي (جامعة تكساس)
TT

الذكاء الصناعي يقرأ الأفكار وينصّها

فك تشفير إعادة بناء الكلام باستخدام بيانات مسح الرنين المغناطيسي (جامعة تكساس)
فك تشفير إعادة بناء الكلام باستخدام بيانات مسح الرنين المغناطيسي (جامعة تكساس)

طُوّر جهاز فك ترميز يعتمد على الذكاء الصناعي، قادر على ترجمة نشاط الدماغ إلى نص متدفق باستمرار، في اختراق يتيح قراءة أفكار المرء بطريقة غير جراحية، وذلك للمرة الأولى على الإطلاق، حسب صحيفة «الغارديان» البريطانية.
وبمقدور جهاز فك الترميز إعادة بناء الكلام بمستوى هائل من الدقة، أثناء استماع الأشخاص لقصة ما - أو حتى تخيلها في صمت - وذلك بالاعتماد فقط على مسح البيانات بالتصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي فقط.
وجدير بالذكر أن أنظمة فك ترميز اللغة السابقة استلزمت عمليات زراعة جراحية. ويثير هذا التطور الأخير إمكانية ابتكار سبل جديدة لاستعادة القدرة على الكلام لدى المرضى الذين يجابهون صعوبة بالغة في التواصل، جراء تعرضهم لسكتة دماغية أو مرض العصبون الحركي.
في هذا الصدد، قال الدكتور ألكسندر هوث، عالم الأعصاب الذي تولى قيادة العمل داخل جامعة تكساس في أوستن: «شعرنا بالصدمة نوعاً ما؛ لأنه أبلى بلاءً حسناً. عكفت على العمل على هذا الأمر طيلة 15 عاماً... لذلك كان الأمر صادماً ومثيراً عندما نجح أخيراً».
ويذكر أنه من المثير في هذا الإنجاز أنه يتغلب على قيود أساسية مرتبطة بالتصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي، وترتبط بحقيقة أنه بينما يمكن لهذه التكنولوجيا تعيين نشاط الدماغ إلى موقع معين بدقة عالية على نحو مذهل، يبقى هناك تأخير زمني كجزء أصيل من العملية، ما يجعل تتبع النشاط في الوقت الفعلي في حكم المستحيل.
ويقع هذا التأخير لأن فحوصات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي تقيس استجابة تدفق الدم لنشاط الدماغ، والتي تبلغ ذروتها وتعود إلى خط الأساس خلال قرابة 10 ثوانٍ، الأمر الذي يعني أنه حتى أقوى جهاز فحص لا يمكنه تقديم أداء أفضل من ذلك.
وتسبب هذا القيد الصعب في إعاقة القدرة على تفسير نشاط الدماغ استجابة للكلام الطبيعي؛ لأنه يقدم «مزيجاً من المعلومات» منتشراً عبر بضع ثوانٍ.
ورغم ذلك، نجحت نماذج اللغة الكبيرة - المقصود هنا نمط الذكاء الصناعي الذي يوجه «تشات جي بي تي» - في طرح سبل جديدة. وتتمتع هذه النماذج بالقدرة على تمثيل المعنى الدلالي للكلمات بالأرقام، الأمر الذي يسمح للعلماء بالنظر في أي من أنماط النشاط العصبي تتوافق مع سلاسل كلمات تحمل معنى معيناً، بدلاً من محاولة قراءة النشاط كلمة بكلمة.
وجاءت عملية التعلم مكثفة؛ إذ طُلب من ثلاثة متطوعين الاستلقاء داخل جهاز ماسح ضوئي لمدة 16 ساعة لكل منهم، والاستماع إلى مدونات صوتية. وجرى تدريب وحدة فك الترميز على مطابقة نشاط الدماغ للمعنى باستخدام نموذج لغة كبير أطلق عليه «جي بي تي - 1»، الذي يعتبر سلف «تشات جي بي تي».