آليتان مطورتان لنقل الركّاب والبضائع

تصاميم مرنة وآمنة للسير في شبكات نقل خاصة

آليتان مطورتان لنقل الركّاب والبضائع
TT

آليتان مطورتان لنقل الركّاب والبضائع

آليتان مطورتان لنقل الركّاب والبضائع

فاز تصميم استوديو «بريستمان غود» البريطاني، لنموذج مركبة آلية في مسابقة نظّمتها شركة «دروموس» الهولندية المتخصصة بتطوير البنى التحتية لشبكات الشحن الآلي، لوضع تصوّر لمركبة تسير وحدها على نظام طرقٍ مصمم خصيصاً لها.
تطمح شركة «دروموس» إلى رسم مشهد جديد للنقل في القرن الحادي والعشرين الأمر الذي دفعها إلى تصميم مركبة آمنة وفعّالة وغير مكلفة تركّز على سهولة الحركة والاستدامة ومرونة الاستخدام.
مركبتان آليتان
يصف استوديو «بريستمان غود» تصميمه الذي يشبه الصندوق بأطراف ناعمة ومنحنية بالـ«البساطة القابلة للتطبيق». ويقول الاستوديو: «لا يضمّ التصميم أي عناصر زائدة وكلّ تفصيل فيه يخدمُ هدفاً معيّناً. تمّ وضع هذا التصميم ليكون سهلاً وفعّالاً في الصناعة من جهة، ومتيناً ومريحاً يضمن رضا مستخدمه من جهة أخرى».
صمم الاستوديو مركبتين مختلفتين: واحدة للركّاب والثانية للشحن. تضمّ العربتان الخصائص نفسها والتصميم المستطيل نفسه من الخارج، ولكن بتصميم داخلي قابل للتعديل ليلائم مختلف الاستخدامات.
تتسع عربة الركّاب لشخصين بالغين وطفلين، بينما تركّز سيّارة الشحن أولويتها على تخصيص مساحة للحُزم والرزم ولا تتسع إلّا لراكب واحد هو السّاعي.
وشرح دان ويندو، مدير التصميم في «بريستمان غود» لموقع «ديزين» أنّه وفريقه راعوا جميع المتطلّبات المتغيّرة لمختلف أنواع الركّاب عندما صمموا المركبتين، قائلاً: «لقد فكّرنا بجميع أنواع الركّاب الذين قد يستخدمون المركبة، وبما قد يحملونه فيها، وما قد يفعلونه وبالمتطلّبات التي قد يحتاجون إليها. لقد صممناها من الداخل إلى الخارج». وأضاف: «درسنا كلّ العناصر لضمان تقديم مركبة مرنة ومناسبة لمجموعة واسعة ومتنوعة من المستخدمين».
صُممت المركبة بمدخل دون عتبة مرتفعة وأبواب واسعة جداً لتسهيل دخول عربات الأطفال والكراسي المدولبة والدراجات الهوائية. كما تضمّ المركبتان قلباً زجاجياً بطبقة طلاء عاكسة مهمّتها تخفيف امتصاص حرارة الشمس بالإضافة إلى كوّة كبيرة في السقف ونوافذ واسعة لتسهيل رؤية الخارج. ولا يزال استوديو «بريستمان غود» يعمل على الألوان والمواد واللمسات الأخيرة في المركبتين آخذاً في عين الاعتبار اهتمام الناس المتزايد بنظافة المساحات في زمن جائحة كورونا.
بنى تحتية خاصة
لم يحدّد الاستوديو أنواع الأقمشة التي سيستخدمها في المركبتين ولكنّه كشف لموقع «ديزين» أنّه يدرس أنواعا مختلفة من المواد المضادّة للميكروبات كالنحاس وأيونات الفضّة التي يمكن أن تتحوّل إلى أقمشة أو أن تُستخدم كأغطية سطحية للمواد المختارة.
لن تسير مركبات «دروموس» Dromos على الطرقات التقليدية بل على بناها التحتية الخاصّة. وإذا نجحت الشركة في الوصول إلى مرحلة تصنيعها، فستتمكّن هذه المركبات من السير إلى داخل المباني وسيكون لها محطّات توقّف قريبة لا تبعد أكثر من 100 متر عن أي موقع.
تملك الشركة موقعاً للاختبار وهي حالياً في مرحلة تجربة تصميمات المركبات والبنى التحتية، وتخطّط لتقديم عرض تنفيذي للنظام الجديد في منتصف العام المقبل.
وتجدر الإشارة إلى أنّ استوديو «بريستمان غود» أطلق مؤخراً تصميماً داخلياً جديداً لطائرة مناسبة للسفر خلال جائحة كورونا، يتألّف من أسطح مضادّة للغبار وأضواء تتغيّر ألوانها لإطلاع الراكب على مستوى نظافة الحجرة.
كما أنّه صمم منطاداً عالي الأداء وكبسولة مضغوطة قد تحمل في يومٍ من الأيّام السياح إلى الفضاء في «رحلة» حول طبقة الستراتوسفير.



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»