عالم المدن الذكية نحو الازدهار

عالم المدن الذكية نحو الازدهار
TT

عالم المدن الذكية نحو الازدهار

عالم المدن الذكية نحو الازدهار

«يعمل رواد الأعمال على تعزيز ذكاء المدن واستدامتها، ولا يزال لدينا متسع من الوقت لدخول المزيد منها في هذا المجال الشديد الأهمية». وردت هذه الرسالة في حلقة نقاشية بداية العام الحالي لخبراء حول المدن الذكية ودور التقنيات العصرية في الاستدامة والسلامة... وأشكال تموضع هذه المدن للحصول على مستقبل أكثر خضرةً وأماناً.

طاقة المدن الذكية

ومن أهم الملامح التي يسلط الخبراء الضوء عليها:
> التخزين السكني للطاقة. هناك فرص عديدة للشركات العاملة في مجال تطوير وتحديث المنازل لتخزين الطاقة في السنوات المقبلة في ظل تنامي الحاجة لتنوع أشكال التقنيات الخضراء في المباني السكنية وأبرزها تلك العاملة في مجال تركيب الطاقة الشمسية، وصناعة البطاريات، وتطوير منصات الذكاء الصناعي التي تزيد فعالية استخدام الطاقة، حسب ما أشار أليكس بازينوف، المؤسس والرئيس التنفيذي لشركة «لومين» المتخصصة في مجال الطاقة المنزلية. يرى بازينوف الفرصة الأكبر في المنصات التي تؤسس لتعاون هذه التقنيات المتنوعة مع بعضها وتسخيرها مجتمعة لتمكين المنازل من جمع الطاقة وحصادها واستخدامها بفعالية أكبر.
> شبكات طاقة مصغرة. تواجه معامل إنتاج الطاقة ومصادر الطاقة المركزية – وحتى المستدامة منها – احتمالات كبيرة ومستمرة بعدم الاستقرار. من هنا، يعتبر بازينوف أن الشبكات الكهربائية الذكية والمحلية ستتيح للمنازل تحقيق المزيد من الاستدامة والقدرة على الصمود في المستقبل. وفي حالات توقف الإمدادات الكهربائية عن المنازل، يمكن للبعض منها النجاح في استعادة الكهرباء واستخدامها لتشغيل كل شيء بفضل الطاقة المخزنة بواسطة الوحدات الشمسية والبطاريات المنزلية. وفي المستقبل، سنرى المزيد من التجمعات السكنية التي تعتمد على مصادر الطاقة المحلية كالمزارع الشمسية التي تشغل تجمعات سكنية صغيرة بدل مناطق جغرافية واسعة.

تدوير المياه

> فعالية المياه. حولت ظروف الجفاف التي اجتاحت الساحل الغربي في الولايات المتحدة في السنوات الأخيرة المياه النظيفة إلى سلعة ضرورية جداً. واعتبر فرناندو راميريز، المدير الإداري لشركة «هايدرا لوب سيستمز» العاملة في مجال إعادة تدوير المياه في هولندا، أن هذه الظروف كشفت الحاجة لشركات تستطيع التوصل لوسائل مبتكرة لإعادة استخدام المياه. وأشار إلى أنه وبحلول عام 2030، سيعيش 60 في المائة من السكان حول العالم في مناطق مدنية ما سيضع «البنية التحتية أمام تحد كبير»، لافتاً إلى أن «البنى التحتية تواجه التحديات اليوم، ولكن ارتفاع الأعداد السكانية سيزيد الحاجة للتركيز على استخدام التقنية».
تصنع شركة «هايدرا لوب» أنظمة مدعومة بالتقنية لجمع المياه المبتذلة (مياه الصرف) - التي تستهلكها المغاسل وآلات غسل الصحون والملابس – وتعقيمها لإعادة استخدامها في الحمامات وأنظمة الري. دخلت هذه الشركة إلى السوق الأميركية عام 2021 مع بداية تسهيل المناطق المعرضة للجفاف لقوانينها التنظيمية المتعلقة بإعادة استخدام المياه.
وكانت مدينة فينيكس قد بدأت أخيراً بالسماح للوحدات السكنية بإعادة استخدام المياه المبتذلة، وكذلك فعلت ولاية فلوريدا التي سمحت باستخدامها للري حصراً. بدورها، تشترط مقاطعة سان فرانسيسكو اليوم على الأبنية الجديدة التي تبدأ مساحتها من 250 ألف قدم مربع تركيب أنظمة لإعادة توليد المياه.
* «مانسويتو فنشرز»
- خدمات «تريبيون ميديا»


مقالات ذات صلة

رئيس «أبل» للمطورين الشباب في المنطقة: احتضنوا العملية... وابحثوا عن المتعة في الرحلة

تكنولوجيا تيم كوك في صورة جماعية مع طالبات أكاديمية «أبل» في العاصمة السعودية الرياض (الشرق الأوسط)

رئيس «أبل» للمطورين الشباب في المنطقة: احتضنوا العملية... وابحثوا عن المتعة في الرحلة

نصح تيم كوك، الرئيس التنفيذي لشركة «أبل»، مطوري التطبيقات في المنطقة باحتضان العملية بدلاً من التركيز على النتائج.

مساعد الزياني (دبي)
تكنولوجيا خوارزمية «تيك توك» تُحدث ثورة في تجربة المستخدم مقدمة محتوى مخصصاً بدقة عالية بفضل الذكاء الاصطناعي (أ.ف.ب)

خوارزمية «تيك توك» سر نجاح التطبيق وتحدياته المستقبلية

بينما تواجه «تيك توك» (TikTok) معركة قانونية مع الحكومة الأميركية، يظل العنصر الأبرز الذي ساهم في نجاح التطبيق عالمياً هو خوارزميته العبقرية. هذه الخوارزمية…

عبد العزيز الرشيد (الرياض)
خاص تم تحسين هذه النماذج لمحاكاة سيناريوهات المناخ مثل توقع مسارات الأعاصير مما يسهم في تعزيز الاستعداد للكوارث (شاترستوك)

خاص «آي بي إم» و«ناسا» تسخّران نماذج الذكاء الاصطناعي لمواجهة التحديات المناخية

«الشرق الأوسط» تزور مختبرات أبحاث «IBM» في زيوريخ وتطلع على أحدث نماذج الذكاء الاصطناعي لفهم ديناميكيات المناخ والتنبؤ به.

نسيم رمضان (زيوريخ)
خاص يمثل تحول الترميز الطبي في السعودية خطوة حاسمة نحو تحسين كفاءة النظام الصحي ودقته (شاترستوك)

خاص ما دور «الترميز الطبي» في تحقيق «رؤية 2030» لنظام صحي مستدام؟

من معالجة اللغة الطبيعية إلى التطبيب عن بُعد، يشكل «الترميز الطبي» عامل تغيير مهماً نحو قطاع طبي متطور ومستدام في السعودية.

نسيم رمضان (لندن)
خاص من خلال الاستثمارات الاستراتيجية والشراكات وتطوير البنية التحتية ترسم السعودية مساراً نحو أن تصبح قائداً عالمياً في التكنولوجيا (شاترستوك)

خاص كيف يحقق «الاستقلال في الذكاء الاصطناعي» رؤية السعودية للمستقبل؟

يُعد «استقلال الذكاء الاصطناعي» ركيزة أساسية في استراتيجية المملكة مستفيدة من قوتها الاقتصادية والمبادرات المستقبلية لتوطين إنتاج رقائق الذكاء الاصطناعي.

نسيم رمضان (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»