شاشات الهواتف المحمولة لقياس تلوث التربة والمياه

استخدام الهواتف في قياس المياه والتربة (أ.ب)
استخدام الهواتف في قياس المياه والتربة (أ.ب)
TT

شاشات الهواتف المحمولة لقياس تلوث التربة والمياه

استخدام الهواتف في قياس المياه والتربة (أ.ب)
استخدام الهواتف في قياس المياه والتربة (أ.ب)

كوحدات استشعار تدخل في شتى مجالات القياس والبحث العلمي، يؤكد الباحثون أنه من الممكن الاستفادة من تقنيات شاشات اللمس الخاصة بالمليارات من أجهزة الهواتف المحمول والكومبيوترات اللوحية التي تستخدم في مختلف أنحاء العالم في هذا الموضوع.
وكان قد أثبت فريق بحثي من جامعة كامبردج البريطانية إمكانية استخدام شاشة لمس تقليدية للتعرف على ملوثات التربة أو مياه الشرب عن طريق وضع عينات من المياه أو التربة على سطح الشاشة، حسب وكالة الأنباء الألمانية. ومن خلال تقنية جديدة، نجحت شاشات اللمس في الوصول إلى نفس نتائج الأجهزة المعملية التي تستخدم في الغرض نفسه، وهو ما يؤكد إمكانية استغلال هذه الشاشات كوسيلة رخيصة وفعالة لدراسة تلوث التربة والمياه.
وتعمل شاشات اللمس عن طريق شبكة من الأقطاب الكهربائية المثبتة على سطحها، وعندما يعترض طرف أصبع المستخدم المجالات الكهربائية لهذه الأقطاب، يقوم الهاتف تلقائياً بتسجيل هذا التغيير وتحويله إلى إشارة.
ونقل الموقع الإلكتروني «فيز دوت أورج» المتخصص في التكنولوجيا عن الباحث رومان ديلي من معهد كامبردج للتصنيع، وهو رئيس فريق الدراسة، قوله «كنا نريد معرفة ما إذا كان من الممكن التفاعل مع هذه التقنية بصورة مختلفة دون الحاجة لإدخال تغييرات جذرية على الشاشة». وأوضح قائلاً: «بدلاً من تفسير الإشارة القادمة من أصبع المستخدم، تستطيع الشاشة قراءة الكهارل الموجودة في التربة أو المياه، نظراً لأن هذه الأيونات تتفاعل أيضاً مع المجالات الكهربائية».
ووضع فريق الدراسة قطرات من سوائل مختلفة على أسطح شاشات اللمس مع قياس التغييرات في السعة الكهربائية التي تطرأ على هذه الشاشات، وقام الفريق بتسجيل النتائج الخاصة بكل قطرة باستخدام برنامج تقليدي لاختبار شاشات الهواتف. وتبين أن الأيونات الموجودة في السوائل تتفاعل بشكل مختلف مع المجالات الكهربائية الخاصة بالشاشة، اعتماداً على تركيز الأيوانات ومقدار الشحنات الكهربائية التي تحملها.


مقالات ذات صلة

5 قضايا مناخية رئيسة أمام المحاكم عام 2025

علوم 5 قضايا مناخية رئيسة أمام المحاكم عام 2025

5 قضايا مناخية رئيسة أمام المحاكم عام 2025

دعاوى مشروعة للدول الفقيرة وأخرى ارتدادية من الشركات والسياسيين

جيسيكا هولينغر (واشنطن)
بيئة أنثى «الحوت القاتل» الشهيرة «أوركا» أنجبت مجدداً

«أوركا» تنجب مجدداً... والعلماء قلقون

قالت شبكة «سكاي نيوز» البريطانية إن أنثى الحوت القاتل (التي يُطلق عليها اسم أوركا)، التي اشتهرت بحملها صغيرها نافقاً لأكثر من 1000 ميل في عام 2018 قد أنجبت أنثى

«الشرق الأوسط» (لندن)
يوميات الشرق المَعْلم الشهير كان يميّز الطريق (مواقع التواصل)

«تخريب رهيب» للفيل البرتقالي الضخم و«الآيس كريم» بإنجلترا

أُزيل فيل برتقالي ضخم كان مثبتاً على جانب طريق رئيسي بمقاطعة ديفون بجنوب غرب إنجلترا، بعد تخريبه، وفق ما نقلت «بي بي سي» عن مالكي المَعْلم الشهير.

«الشرق الأوسط» (لندن)
الاقتصاد جانب من المؤتمر الصحافي الختامي لمؤتمر «كوب 16» بالرياض (الشرق الأوسط)

صفقات تجاوزت 12 مليار دولار في مؤتمر «كوب 16»

يترقب المجتمع البيئي الإعلان عن أهم القرارات الدولية والمبادرات والالتزامات المنبثقة من مؤتمر الأطراف السادس عشر لاتفاقية الأمم المتحدة لمكافحة التصحر (كوب 16).

عبير حمدي (الرياض)
يوميات الشرق تكريم الفائزين الثلاثة ضمن مبادرة «حلول شبابية» بالتزامن مع «كوب 16» (واس)

منصّتان وشركة... «حلول شبابية» سعودية مبتكرة لمختلف التحديات البيئية

لم تكن الحلول التي قُدِّمت في مؤتمر «كوب 16» للقضايا البيئية والمناخيّة الملحّة، وقضايا تدهور الأراضي والجفاف، قصراً على الحكومات والجهات الخاصة ذات الصلة.

غازي الحارثي (الرياض)

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».