أسطول من البطّ المطاطي المبتكر لتعزيز الاستجابة للكوارث

أسطول من البطّ المطاطي المبتكر لتعزيز الاستجابة للكوارث
TT

أسطول من البطّ المطاطي المبتكر لتعزيز الاستجابة للكوارث

أسطول من البطّ المطاطي المبتكر لتعزيز الاستجابة للكوارث

في مسابقة لشركة «آي بي إم» الأميركية فازت أجهزة إلكترونية فريدة من نوعها، تؤلف بعد إسقاطها من السماء، شبكة تغطي منطقة من مناطق الكوارث، يستطيع الناس عبرها التواصل والتبليغ عن حاجتهم لعمال الإنقاذ.
وتصمم الأجهزة بنفس شكل البطّة المطاطية الكلاسيكية إلا أنها تتميز بخصائص كثيرة. وقد رأى فريق من المبرمجين في هذه الألعاب المحببة للأطفال خلال الاستحمام، فوائد إضافية. وفازت إحدى الشركات الناشئة العاملة في مجال الاستجابة للكوارث للتو بـ200000 دولار وفرصة لتنفيذ مشروعها على مستوى عالمي من خلال مسابقة «كول فور كود» التي نظمتها «آي بي إم».
شبكة «بروجكت أوول» Project Owl، تتيح توفير الخدمات بعد إسقاط أسطولها من أجهزة «كلاستر داك» من الجوّ في أي منطقة تعرّضت لكارثة، غالباً بواسطة طائرات الدرون. ويمكن لهذه المجموعات من البط أن تطفو على المياه أو أن تستقر في المكان الذي هبطت فيه. وهذه الأجهزة هي عبارة عن كريات مطاطية مسدسة الشكل، مقاومة للمياه ومتينة، وتحمل أجهزة واي - فاي صغيرة، تعمل مع بعضها لتشكيل شبكة محمولة لغاية محددة.
وتستطيع كل بطة إرسال البيانات إلى مدى 400 متر، وعندما تتقاطع هذه الإشارات وتغطي بعضها البعض الآخر فإنها تصل إلى «بطة أم» كبيرة لديها مدى اتصالات أطول كثيرا. بعد إتمام الاتصالات، يمكن استخدام البيانات التي تجمعها الشبكة في تشكيل لوحة قيادة تزوّد أوّل المستجيبين لها بتصور واضح لأي سيناريو كارثي. يعتمد نظام «آي بي إم». المدعّم بالتقنية السحابية بشكل كبير على منصتي «ستوديو واتسون» و«كلاود آي بي آي». اللتين تملكهما الشركة، إلى جانب بيانات من شركة «ويذر كومباني» وخدماتها لتوقع الأحوال الجوية. وتهدف فكرة جمع هذه العوامل إلى رسم خريطة توضح جوانب عدّة للمناطق المدمّرة، من النقاط التي تنتشر فيها مصادر مجموعة الاستجابة، إلى الأحوال الجوية المتوقعة والسائدة.
وجرى الإعلان عن فوز هذا الابتكار منذ مدّة قصيرة، ومن المقرّر تنفيذه على مدار خمس سنوات، بميزانية 30 مليون دولار لحلّ مسائل اجتماعية ملحّة وآخذة في الازدياد.
جذبت المسابقة حوالة 100000 مشترك من 156 دولة. وقالت آينجل دياز، نائبة رئيس قسم تطوير التقنية والمصادر المفتوحة في «آي بي إم».: «لا شكّ في أنّ أي مطوّر سيشعر بالرغبة بخوض هذه المسابقة لتعلّم مهارات جديدة واستخدام تقنية مميزة وحقيقية من آي بي إم». ولأنّ أحداً من موظفيها لم يتمكّن من الفوز، عمدت «آي بي إم». إلى تنظيم أيام تحفيزية داخلية لتشجيع موظفيها على رفع سقف طموحاتهم وأفكارهم.
وعن الفائز، قالت دياز: «يتيح لكم هذا الابتكار تعزيز أولوية إيصال الموارد الطبية والمياه أو حتى العناية الطبية... نظراً لأهمية اتخاذ القرارات في وسط الكوارث». وإلى جانب الجائزة المالية، سيتمّ تبني المفهوم الجديد من قبل شركة «كوربوريت سيرفيس كوربس» التابعة لـ«آي بي إم».
وحلّ ابتكار «بوست - ديزاستر رابيد ريسبونس ريتروفيت» بالمرتبة الثانية في المسابقة، وهو عبارة عن منصة تستخدم الذكاء الصناعي لمساعدة عمال البناء في تحديد نقاط الاستجابة أو إعادة البناء في المناطق التي تعرّضت للزلازل. أمّا المركز الثالث فكان من نصيب «لالي وايلد فاير ديتيكشن»، الذي يستخدم شبكة من أجهزة الاستشعار لتحسّس درجات الحرارة لمساعدة رجال الإطفاء، وتحديداً في الدول النامية، على تعقّب تطوّر وانتشار الحرائق الكبرى.
وتعتزم منظمة «لينوكس» نشر تفاصيل حول أصحاب المراكز العشرة الأولى في المسابقة، وتأسيس تحالف يجمع المبرمجين الذين قد تنسجم أعمالهم مع هذه المشاريع. تقول دياز إنّ المشاركين طوّروا أكثر من 2500 تطبيق محتمل، يتداخل الكثير منها مع القضايا التي سعى المشاركون إلى حلّها أو مع الوسائل التي استخدموها.


مقالات ذات صلة

علماء ينتجون «نموذج جنين بشري» في المختبر

علوم النموذج تم تطويره باستخدام الخلايا الجذعية (أرشيف - رويترز)

علماء ينتجون «نموذج جنين بشري» في المختبر

أنتجت مجموعة من العلماء هيكلاً يشبه إلى حد كبير الجنين البشري، وذلك في المختبر، دون استخدام حيوانات منوية أو بويضات.

«الشرق الأوسط» (لندن)
علوم الهياكل الشبيهة بالأجنة البشرية تم إنشاؤها في المختبر باستخدام الخلايا الجذعية (أرشيف - رويترز)

علماء يطورون «نماذج أجنة بشرية» في المختبر

قال فريق من الباحثين في الولايات المتحدة والمملكة المتحدة إنهم ابتكروا أول هياكل صناعية في العالم شبيهة بالأجنة البشرية باستخدام الخلايا الجذعية.

«الشرق الأوسط» (لندن)
علوم علماء يتمكنون من جمع حمض نووي بشري من الهواء والرمال والمياه

علماء يتمكنون من جمع حمض نووي بشري من الهواء والرمال والمياه

تمكنت مجموعة من العلماء من جمع وتحليل الحمض النووي البشري من الهواء في غرفة مزدحمة ومن آثار الأقدام على رمال الشواطئ ومياه المحيطات والأنهار.

«الشرق الأوسط» (نيويورك)
علوم صورة لنموذج يمثل إنسان «نياندرتال» معروضاً في «المتحف الوطني لعصور ما قبل التاريخ» بفرنسا (أ.ف.ب)

دراسة: شكل أنف البشر حالياً تأثر بجينات إنسان «نياندرتال»

أظهرت دراسة جديدة أن شكل أنف الإنسان الحديث قد يكون تأثر جزئياً بالجينات الموروثة من إنسان «نياندرتال».

«الشرق الأوسط» (لندن)
علوم دراسة تطرح نظرية جديدة بشأن كيفية نشأة القارات

دراسة تطرح نظرية جديدة بشأن كيفية نشأة القارات

توصلت دراسة جديدة إلى نظرية جديدة بشأن كيفية نشأة القارات على كوكب الأرض مشيرة إلى أن نظرية «تبلور العقيق المعدني» الشهيرة تعتبر تفسيراً بعيد الاحتمال للغاية.

«الشرق الأوسط» (لندن)

لأول مرة: الذكاء الاصطناعي يصمم توربين رياح لتوليد الطاقة بين المباني

لأول مرة: الذكاء الاصطناعي يصمم توربين رياح لتوليد الطاقة بين المباني
TT

لأول مرة: الذكاء الاصطناعي يصمم توربين رياح لتوليد الطاقة بين المباني

لأول مرة: الذكاء الاصطناعي يصمم توربين رياح لتوليد الطاقة بين المباني

صمم نظام ذكاء اصطناعي جديد توربين رياح لأول مرة في التاريخ، وفقاً لمطوره.

نظام ذكاء هندسي ثوري

وأعلنت شركة «EvoPhase» البريطانية أن الذكاء الاصطناعي الخاص بها تخلى عن جميع القواعد الراسخة في هندسة مثل هذه الأجهزة. وبناءً على اختباراتها، فإن اختراعها أكثر كفاءة بسبع مرات من التصميمات الحالية.

تتكون «شفرة برمنغهام» The Birmingham Blade -كما تسمي الشركة التوربين- من ست أذرع موازية للأرض متصلة بمحور عمودي مركزي. وتحتوي كل ذراع على شفرة رأسية، وسطح به موجتان تغيران زاوية هجومهما عبر ارتفاعها وطولها.

لعمل مع سرعات رياح منخفضة

يتم تحسين توربينات الرياح التقليدية لسرعات رياح تبلغ نحو 33 قدماً في الثانية. في المقابل، تم تصميم «الشفرة» لسرعات الرياح المتوسطة المنخفضة النموذجية للمناطق الحضرية مثل برمنغهام، والتي تبلغ نحو 12 قدماً في الثانية. هذا يزيد قليلاً عن ثمانية أميال (13كلم تقريباً) في الساعة.

وتم تحسين التصميم للعمل بين المباني الشاهقة التي تنتج أنماط اضطراب تؤثر على فاعلية تصميمات التوربينات الحضرية الأخرى. وإذا ثبت أن هذا صحيح، فقد يفتح التصميم الباب أمام إنتاج كهرباء غير محدود في المباني المكتبية والسكنية بتكلفة تكاد تكون معدومة.

يقول ليونارد نيكوسان، كبير مسؤولي التكنولوجيا في الشركة، في بيان صحافي: «كان استخدام الذكاء الاصطناعي ضرورياً للتحرر من التحيزات طويلة الأمد التي أثرت على تصميمات التوربينات خلال القرن الماضي. سمح لنا الذكاء الاصطناعي باستكشاف إمكانيات التصميم خارج نطاق التجارب البشرية التقليدية».

وفقاً لنيكوسان، تمكن المصممون من «توليد واختبار وتحسين أكثر من 2000 تصميم لتوربينات الرياح في غضون أسابيع قليلة، ما أدى إلى تسريع عملية التطوير لدينا بشكل كبير وتحقيق ما كان يستغرق سنوات وملايين الجنيهات من خلال الطرق التقليدية».

سحر «التصميم التطوري»

«التصميم التطوري الموجه بالذكاء الاصطناعي» هو منهجية تقوم على نفس فكرة الانتقاء الطبيعي. تبدأ العملية بتوليد آلاف المتغيرات التصميمية التي يتم تقييمها وفقاً لوظيفة «البقاء للأفضل»، والتي تحدد مدى نجاح كل متغير في تلبية أهداف المشروع. ويختار الذكاء الاصطناعي أفضل البدائل لاستخدامها أساساً لتكرارات جديدة، وإعادة الجمع بين الميزات وتنويعها لتطوير إصدارات محسنة.

تتكرر هذه الخطوات حتى يصل الذكاء الاصطناعي إلى حل يحقق تحسين جميع العلامات المهمة مثل الكفاءة الديناميكية الهوائية، والاستقرار الهيكلي، والوزن، أو الاكتناز.

تقول الشركة إن عمليتها تتجنب التحيزات البشرية الموجودة في الهندسة التقليدية. بطبيعتها، تكون الهندسة التقليدية محدودة بالأفكار والمعرفة السابقة.

من ناحية أخرى، يستكشف الذكاء الاصطناعي مجموعة واسعة من الاحتمالات دون القيود في العقل البشري. عندما تجمع بين جيل الذكاء الاصطناعي والتكرار التطوري، يمكن أن يؤدي هذا إلى نتائج مبتكرة تتحدى غالباً الفطرة السليمة ولكنها لا تزال تعمل.

إن نهج التصميم التطوري هذا ليس جديداً تماماً، إذ استخدمت صناعة الطيران والفضاء برامج بهذه القدرات لسنوات. ومثلاً استخدمت شركة «إيرباص»، بالتعاون مع شركة «أوتوديسك»، عملية مماثلة لتصميم حاجز مقصورة خفيف الوزن للغاية لطائراتها من طراز A320وظهرت النتيجة مستوحاة من هياكل العظام الطبيعية، ما أدى إلى انخفاض الوزن بنسبة 45 في المائة مقارنة بالهياكل المماثلة المصممة بالطرق التقليدية.

كما طبقت شركة «جنرال إلكتريك» الخوارزميات التطورية في إعادة تصميم حامل محرك نفاث جديد، مما أدى إلى انخفاض وزن القطعة بنسبة 80 في المائة. وتستخدم وكالة «ناسا» أيضاً هذه التقنية منذ سنوات، ففي عام 2006 استخدمت الوكالة خوارزمية تطورية لتصميم «هوائي متطور».

نجاح توربين «برمنغهام بليد»

لقد طبق فريق المصممين بقيادة الدكتور كيت ويندوز - يول من جامعة برمنغهام هذه العملية التطورية لحل مشكلة تكافح العديد من تصميمات التوربينات لمعالجتها: كيفية العمل بكفاءة في البيئات الحضرية، حيث تكون الرياح أبطأ وأكثر اضطراباً بسبب المباني.

ويقول نيكوسان: «كنا بحاجة إلى توربين يمكنه التقاط سرعات الرياح المنخفضة نسبياً في برمنغهام مع إدارة الاضطرابات الناجمة عن المباني المحيطة. وكان لا بد أن يكون التصميم أيضاً مضغوطاً وخفيف الوزن ليناسب التركيبات على الأسطح».

* مجلة «فاست كومباني» خدمات «تريبيون ميديا»