الهواتف الجوالة ووسائل التواصل تنبئ بأماكن انتشار «كورونا»

الهواتف الجوالة ووسائل التواصل تنبئ بأماكن انتشار «كورونا»
TT

الهواتف الجوالة ووسائل التواصل تنبئ بأماكن انتشار «كورونا»

الهواتف الجوالة ووسائل التواصل تنبئ بأماكن انتشار «كورونا»

تعمل الدكتورة باولا موراغا ضمن فريق بحثي متعدد الاختصاصات في «جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية (كاوست)» يعكف على دراسة فيروس «كورونا المستجدّ» (COVID - 19) من خلال تطبيق «نماذج حاسوبية» على الفيروس، حيث سبق لها العمل في مشاريع لفحص الملاريا في أفريقيا وداء «البريميات» (مرض حيواني المنشأ) في البرازيل. وتعتمد النماذج التي تطورها على معرفة متعمقة ومستفيضة بكل مرض.
وتقول الدكتورة موراغا: «لو أخذنا مرض الملاريا، على سبيل المثال، فإنه ينتقل عن طريق البعوض؛ الأمر الذي يرفع خطورة انتشار هذا المرض في المناطق القريبة من المسطحات المائية أو ذات الرطوبة العالية التي توفر بيئة خصبة لتكاثر البعوض». ويبلغ ذروته بعد موسم الأمطار، وهو أمر مختلف تماماً في حالة فيروس «كورونا المستجدّ». وتضيف: «لا نزال نجهل الكثير عن هذه السلالة الجديدة من فيروس (كورونا)، ولا نعلم ما إذا كانت تتأثر بالحرارة أو الرطوبة، أو إذا ما كانت تحتوي على أنماط موسمية؛ لذلك لا يمكننا استخدام هذه المعلومات في عملية النمذجة. لكننا نعرف أن فيروس (كورونا المستجدّ) ينتقل عن طريق الاتصال الوثيق مع الأشخاص المصابين أو الأسطح الملوثة».
وتضيف: «نستطيع أيضاً الحصول على معلومات قيمة قد تساعدنا على فهم هذه الجائحة بصورة أوضح من خلال دراسة بيانات وأنماط تنقل الناس»؛ تشرح الدكتورة موراغا: «اتصلنا بشركات الهواتف الجوالة التي يمكنها تزويدنا ببيانات حول حركة السكان في المنطقة، بهدف تضمين هذه المعلومات في نماذجنا من أجل التنبؤ بعدد الحالات في الأيام والأسابيع التالية، ولتخطيط الموارد التي سنحتاجها، بما في ذلك عدد الأسرّة، وأجهزة التنفس، والطاقم الطبي اللازم». وتضيف: «نحن مدركون مدى حساسية هذه المعلومات وخصوصيتها، لذلك لا يتم الحصول عليها إلا بصورة مجمعة فقط دون إحداثيات».
وتعمل الدكتورة موراغا حالياً محاضِرةً في مجال الإحصاء بجامعة «باث» في المملكة المتحدة، لكنها ستنضم إلى «كاوست» في سبتمبر (أيلول) المقبل محاضِرةً في إحصاءات الصحة العامة، ويعتمد عملها على فهم الأنماط المكانية والزمانية للمرض باستخدام البيانات الرقمية، وهذا أمر بالغ الأهمية في مكافحة فيروس «كورونا».
رغم أهمية أنظمة المراقبة والرصد التقليدية، فإن إمكاناتها محدودة، خصوصاً من ناحية الوقت، وهو عامل حاسم في حالات الأوبئة، حيث قد تستغرق عملية إدخال المعلومات في النظام من النقطة التي يصاب فيها الشخص بالمرض، ثم مراجعة الطبيب وإجراء الفحوصات المخبرية المطلوبة أسابيع عدة. وتقول الدكتورة موراغا: «عندها، تصبح هذه المعلومات غير مفيدة لاتخاذ إجراءات حاسمة في الوقت الحقيقي. ولكن لدينا الآن إمكانية الوصول إلى البيانات الرقمية، على سبيل المثال، باستخدام محرك البحث (غوغل Google) للنظر في عدد الأشخاص الذين يبحثون عن علاج للحالة، أو مراقبة وسائل التواصل الاجتماعي؛ حيث يتحدث الناس عن أعراضهم. بطبيعة الحال، لن يتم استخدام هذه المعلومات لأغراض البحث الوبائي، ولكن يمكننا الاستفادة منها في فهم مستويات نشاط المرض وانتشاره في الوقت الحقيقي».
وتمتلك «كاوست» فريقاً بحثياً متعدد الاختصاص يضم نخبة من الأساتذة المتميزين، مثل كارلوس دوارتي، وأرناب باين، وهرناندو أومباو، وشين جاو، وديفيد كيتشسون، وزينغليانغ زانغ. ويهدف هذا الفريق البحثي المتميز إلى إنشاء منصة معلوماتية تعرض كثيراً من المؤشرات المرتبطة بفيروس «كورونا المستجد» على المستوى العالمي، بما في ذلك عدد الحالات المؤكدة والوفيات وحالات الشفاء، وكذلك معلومات حول الرعاية الصحية (عدد المرافق الصحية وعدد الأسرّة وأجهزة التنفس)، بهدف تخصيص الموارد بأفضل طريقة ممكنة.
تقول الدكتورة موراغا: «ستكون هذه المنصة المعلوماتية متاحة لهيئات الصحة العامة، وأيضاً لعامة الناس، وستتمكن السلطات الصحية من الاطلاع على أحوال مناطقها، ومعدل انتشار الوباء، والتخطيط للاستجابة، في حين أنها ستقدم للناس بيانات عامة عن الوضع الحقيقي للجائحة، مما يمكنهم من التكيف معها بتعديل نمط حياتهم واتخاذ تدابير أفضل لحماية أنفسهم».



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»