تقنية «ذكية» لمراقبة جودة مياه الشرب

يعاني أكثر من ربع سكان العالم نقصاً في الوصول لمياه الشرب الآمنة (رويترز)
يعاني أكثر من ربع سكان العالم نقصاً في الوصول لمياه الشرب الآمنة (رويترز)
TT

تقنية «ذكية» لمراقبة جودة مياه الشرب

يعاني أكثر من ربع سكان العالم نقصاً في الوصول لمياه الشرب الآمنة (رويترز)
يعاني أكثر من ربع سكان العالم نقصاً في الوصول لمياه الشرب الآمنة (رويترز)

طوّر فريق بحثي من معهد كوريا للعلوم والتكنولوجيا، تقنية تعتمد على الذكاء الاصطناعي لمراقبة جودة مياه الشرب.

وأوضح الباحثون أن هذه التكنولوجيا تأتي مساهمة في تحسين جودة المياه من خلال تطبيقها في شبكات قياس جودة المياه الوطنية الآلية، وفق النتائج التي نُشرت، الاثنين، في دورية (Water Research).

ويعاني نحو 2.2 مليار شخص، أي أكثر من ربع سكان العالم، من نقص في الوصول إلى مياه الشرب الآمنة. كما يعاني نحو نصف سكان العالم من ندرة حادة في المياه خلال جزء من السنة.

وللتغلب على نقص المياه، تُنفق تكاليف ضخمة على مشاريع مثل الري عبر أنظمة الصّرف الصّحي واستخدام مصادر مياه بديلة، مثل إعادة استخدام مياه الأمطار وتحلية مياه البحر، مع زيادة الحاجة إلى تكنولوجيا إنتاج المياه اللامركزية.

وتشمل هذه التكنولوجيا، وفق الدراسة، تقنيات المعالجة الكهروكيميائية، التي تستخدم الكهرباء لإزالة الملوثات وتحسين جودة المياه. وتعتمد هذه الأساليب على الأقطاب الكهربائية لتحفيز تفاعلات أكسدة واختزال، ما يساعد على تحييد الملوثات أو فصلها عن الماء. وتُستخدم هذه الطرق بشكل متزايد في الأنظمة اللامركزية لإزالة أيونات العناصر الثقيلة الضارة في المياه مثل الصوديوم والبوتاسيوم وتحسين نقاء المياه.

وتعتمد فاعلية المعالجة على نوع الأيونات وكميتها، التي قد تؤثر على التوصيل الكهربائي للماء وتفاعلات الأقطاب؛ مما يجعل مراقبة تركيزها أمراً ضرورياً لتحقيق نتائج معالجة فعالة.

ومع ذلك، فإن المستشعرات المستخدمة في هذه العمليات لا تستطيع قياس وتتبع الأيونات الفردية في المياه بدقّة، مما يجعل من الصعب الحصول على تقديرات دقيقة لجودة المياه.

لذا، استخدم الباحثون نموذجاً يعتمد على الذكاء الاصطناعي، وتحديداً التعلم الآلي، للتنبؤ بتركيزات أيونات العناصر الثقيلة في المياه مثل الصوديوم والبوتاسيوم، بهدف تقييم معدل التلوث في محطات تنقية المياه.

وتمكّن النموذج من التنبؤ بدقّة عالية بتركيزات كلّ من أيونات الصوديوم والبوتاسيوم والكالسيوم والكلوريد أثناء عمليات المعالجة الكهروكيميائية.

ومن خلال استخدام هذا النموذج، يمكن للذكاء الاصطناعي تحليل البيانات واستنتاج تركيزات الأيونات المختلفة، مما يعزّز القدرة على مراقبة جودة المياه بدقة أكبر، ويُسهم في تحسين كفاءة المعالجة ويُتيح استجابة أسرع لتغيّرات نوعية المياه، وفقاً للباحثين.

وأظهرت النتائج أنه يجب تحديث التنبؤات كلّ 20 إلى 80 ثانية لتحسين الدّقة، مما يعني أن شبكات جودة المياه الوطنية يجب أن تقيس جودة المياه بشكل مستمر، على الأقل مرّة واحدة في الدقيقة، لتدريب النموذج بشكل صحيح.

وأشار الباحثون إلى أن هذه التكنولوجيا تمثّل خطوة مهمة نحو تعزيز نُظم إدارة المياه وتحقيق توزيع أكثر عدلاً وأماناً للمياه على الصّعيدين المحلي والعالمي.


مقالات ذات صلة

تقرير: نمو علاقة البشر مع الذكاء الاصطناعي تزيد العزلة وتقلل التفاعل البشري

تكنولوجيا الباحثون: التفاعل المتكرر مع روبوتات المحادثة قد يغيّر طريقة تواصل الأفراد وتوقعاتهم من العلاقات البشرية (غيتي)

تقرير: نمو علاقة البشر مع الذكاء الاصطناعي تزيد العزلة وتقلل التفاعل البشري

يحذر باحثون من أن التفاعل المستمر مع الذكاء الاصطناعي قد يعيد تشكيل العلاقات البشرية ويزيد العزلة والاعتماد العاطفي مع الوقت.

نسيم رمضان (لندن)
آسيا شرطي يقود دراجته أمام متجر بمنطقة أوكوبو في العاصمة اليابانية طوكيو يوم 12 يونيو 2026 (أ.ف.ب)

دراسة: 350 ألف شخص في اليابان استخدموا الكوكايين

أوضحت دراسة حكومية، الخميس، أنه يُعتقد أن نحو 350 ألف شخص في اليابان تتراوح أعمارهم بين 15 و64 عاماً استخدموا الكوكايين...

«الشرق الأوسط» (طوكيو)
تكنولوجيا تستخدم الدراجة الذكية التعلم الآلي للتمييز بين الانعطاف المقصود والحركة غير المستقرة التي قد تسبق السقوط (الجامعة)

دراجة هوائية تميّز بين الانعطاف وفقدان التوازن بفضل التعلم الآلي

تستخدم دراجة ذكية التعلم الآلي لتمييز الانعطاف الطبيعي عن فقدان التوازن، وتتدخل تلقائياً للمساعدة فقط عند رصد عدم الاستقرار.

نسيم رمضان (لندن)
صحتك تؤكد الدراسة أهمية الجمع بين الرضاعة الطبيعية وتناول الطعام الصلب في مرحلة فطام الطفل (جامعة ولاية واشنطن)

لبن الأم يساعد البكتيريا المفيدة على البقاء في أمعاء الرضيع

كشفت دراسة جديدة عن آلية لم تكن غير معروفة في السابق، تُعطي أنواعاً مُحددة من بكتيريا الأمعاء ميزةً في التنافس على الاستيطان في أمعاء الرضيع.

«الشرق الأوسط» (القاهرة )
تكنولوجيا أمثلة على صور وجوه حقيقية واصطناعية مولَّدة باستخدام الشبكات التوليدية الخصومية ونماذج الانتشار (الجامعة)

6 صفات قد تكشف الوجوه المولَّدة بالذكاء الاصطناعي

تُظهر دراسة أن تدريباً بصرياً قصيراً يحسِّن قدرة البشر على كشف الوجوه الاصطناعية، عبر ملاحظة التماثل والجاذبية وتناسق الملامح.

نسيم رمضان (لندن )

«غوغل» تعطل شبكة مرتبطة بإسرائيل تستخدم لنشر برمجيات خبيثة

شعار «غوغل» (رويترز)
شعار «غوغل» (رويترز)
TT

«غوغل» تعطل شبكة مرتبطة بإسرائيل تستخدم لنشر برمجيات خبيثة

شعار «غوغل» (رويترز)
شعار «غوغل» (رويترز)

قالت ‌شركة «غوغل»، التابعة لمجموعة «ألفابت»، الخميس، إنها أضعفت شبكة كبيرة من الأجهزة المتصلة بالإنترنت كانت ​تستخدم لإخفاء الأنشطة الإلكترونية الخبيثة وتوجيهها.

وأوضحت شركة التكنولوجيا العملاقة أنها اتخذت إجراءات ضد الشبكة الوسيطة المنزلية التابعة لشركة «نت نات»، المعروفة أيضاً باسم «بوبا»، وذلك بالتعاون مع مكتب التحقيقات الاتحادي وشركة «لومن تكنولوجيز»، وجهات أخرى.

وأوضحت «غوغل» أنها عطلت الحسابات والخدمات المستخدمة في عمليات ‌القيادة والتحكم ‌الخاصة بالبرامج الخبيثة ​المرتبطة ‌بشبكة «نت نات»، وقدمت ​أيضاً المعلومات التقنية المتعلقة بالبنية التحتية للمجموعة لأجهزة إنفاذ القانون وشركاء القطاع لدعم جهود إنفاذ القانون الأشمل.

وتتيح الشبكات الوسيطة المنزلية للمستخدمين توجيه حركة الإنترنت عبر عناوين بروتوكول إنترنت (آي بي) تعود لمستهلكين عاديين، مما قد يُخفي مصدر النشاط الإلكتروني ويُساعد على تجاوز وسائل الحماية ‌الأمنية. ويمكن ‌استخدام هذه الشبكات لأغراض مشروعة، غير ​أنها كثيراً ما ‌تُستغل في الجرائم الإلكترونية؛ لأنها تحجب المصدر ‌الحقيقي لحركة البيانات.

وقالت «غوغل» في مدونتها: «نعتقد أن إجراءاتنا المنسقة تسببت في إضعاف كبير ملحوظ للشبكة الوسيطة الخاصة بـ(نت نات) وعملياتها التجارية؛ إذ ‌أسهمت في تقليص مجموعة الأجهزة المتاحة للشركة المشغلة للشبكة الوسيطة بملايين الوحدات».

وتأسست شركة «نت نات» عام 2017 بوصفها شركة تابعة لشركة «ألاروم تكنولوجيز»، وهي شركة إسرائيلية متخصصة في الأمن الإلكتروني.

وأبلغت الشركة وكالة «رويترز» بأن «ألاروم» و«نت نات» أبلغتا، يوم الخميس، بمصادرة مكتب التحقيقات الاتحادي (إف بي آي) بعض نطاقاتهما. وأضافت الشركة: «تأخذ شركة (ألاروم) هذا الأمر على محمل الجد وستتعاون بشكل كامل مع جهات إنفاذ القانون لضمان التحقيق الشامل في ​أي إساءة استخدام ​لبنيتها التحتية ومحاسبة المسؤولين عن ذلك».


البنك الدولي: السعودية تعد أنموذجاً عالمياً للابتكار في التعليم بالذكاء الاصطناعي

تجربة السعودية تجمع التجريب العملي وبناء القدرات والحوكمة وتنسيق منظومة الابتكار ضمن منصة وطنية (مركز التعليم الإلكتروني)
تجربة السعودية تجمع التجريب العملي وبناء القدرات والحوكمة وتنسيق منظومة الابتكار ضمن منصة وطنية (مركز التعليم الإلكتروني)
TT

البنك الدولي: السعودية تعد أنموذجاً عالمياً للابتكار في التعليم بالذكاء الاصطناعي

تجربة السعودية تجمع التجريب العملي وبناء القدرات والحوكمة وتنسيق منظومة الابتكار ضمن منصة وطنية (مركز التعليم الإلكتروني)
تجربة السعودية تجمع التجريب العملي وبناء القدرات والحوكمة وتنسيق منظومة الابتكار ضمن منصة وطنية (مركز التعليم الإلكتروني)

وثّق البنك الدولي تجربة السعودية في توظيف الذكاء الاصطناعي بالقطاع التعليمي، مؤكداً أن مبادرتها ذات الصلة تمثل نموذجاً وطنياً رائداً يُمكِن للدول والأنظمة التعليمية الاستفادة منه في تطوير الابتكار المسؤول، وتعزيز جودة التعليم الرقمي.

جاء ذلك في دراسة أصدرها البنك حول «البيئة التجريبية للذكاء الاصطناعي في التعليم الرقمي في السعودية: قيادة الأثر الاجتماعي والاقتصادي من خلال الابتكار في الذكاء الاصطناعي في التعليم»، استعرضت تجربة المملكة بوصفها نموذجاً متكاملاً يجمع التجريب العملي وبناء القدرات والحوكمة وتنسيق منظومة الابتكار ضمن منصة وطنية يقودها المركز الوطني للتعليم الإلكتروني.

وأكّدت الدراسة أن «مبادرة البيئة التجريبية للذكاء الاصطناعي في التعليم الرقمي (AI SandboX)» تسهم في دعم جودته، وتنمية القدرات البشرية، وتعزيز جاهزية القوى الوطنية، وتمكين المؤسسات والمبتكرين من تطوير واختبار حلول الذكاء الاصطناعي في بيئات تعليمية واقعية وآمنة، بما يواكب مستهدفات «رؤية السعودية 2030»، ويعظم الأثر الاجتماعي والاقتصادي للابتكار في القطاع.

ولفتت الدراسة إلى أن التجربة السعودية تتجاوز مفهوم اختبار التقنيات، لتوفر بيئة تدعم إنتاج المعرفة المبنية على الأدلة، وتعزز الشراكات، وتسرّع تبني الابتكار المسؤول، بما يسهم في بناء منظومة مستدامة للذكاء الاصطناعي في التعليم. وخلصت الدراسة إلى أنها أرست أساساً قوياً يمكن البناء عليه، بما يؤهلها لتكون مرجعاً إقليمياً ودولياً في الابتكار المسؤول القائم على الأدلة.

يُشار إلى أن البيئة التجريبية للذكاء الاصطناعي في التعليم الرقمي (AI SandboX» التي يقودها المركز، تُنفّذ ضمن منظومة وطنية متكاملة وبالشراكة مع عدة جهات حكومية، ومن أبرزها: وزارات «التعليم، الموارد البشرية والتنمية الاجتماعية، الاستثمار»، وهيئات «تنمية البحث والتطوير والابتكار، البيانات والذكاء الاصطناعي (سدايا)، الحكومة الرقمية».

وأسهم هذا التكامل بين الجهات في مواءمة المبادرة مع الأولويات الوطنية في التعليم والمهارات والابتكار والتحول الرقمي، وتمكين الجهات والمبتكرين من تطوير حلول الذكاء الاصطناعي واختبارها في بيئات تعليمية واقعية وآمنة، بما يعزّز حضور السعودية بوصفها نموذجاً دولياً في الابتكار المسؤول في التعليم.


تقرير: نمو علاقة البشر مع الذكاء الاصطناعي تزيد العزلة وتقلل التفاعل البشري

الباحثون: التفاعل المتكرر مع روبوتات المحادثة قد يغيّر طريقة تواصل الأفراد وتوقعاتهم من العلاقات البشرية (غيتي)
الباحثون: التفاعل المتكرر مع روبوتات المحادثة قد يغيّر طريقة تواصل الأفراد وتوقعاتهم من العلاقات البشرية (غيتي)
TT

تقرير: نمو علاقة البشر مع الذكاء الاصطناعي تزيد العزلة وتقلل التفاعل البشري

الباحثون: التفاعل المتكرر مع روبوتات المحادثة قد يغيّر طريقة تواصل الأفراد وتوقعاتهم من العلاقات البشرية (غيتي)
الباحثون: التفاعل المتكرر مع روبوتات المحادثة قد يغيّر طريقة تواصل الأفراد وتوقعاتهم من العلاقات البشرية (غيتي)

تخطت نماذج الذكاء الاصطناعي التوليدي مجرد كونها أدوات للبحث أو كتابة النصوص بل باتت تأخذ طابعاً شخصياً ومتكرراً، ما يطرح أسئلة تتجاوز جودة الإجابات إلى أثر هذه العلاقات في سلوك الإنسان وصلاته الاجتماعية.

يدعو باحثون من جامعات نورث إيسترن لندن وكينغز كوليدج لندن إلى دراسة تفاعلات الإنسان مع الذكاء الاصطناعي بوصفها ظاهرة اجتماعية ممتدة، لا مجرد حوار منفصل بين مستخدم ونظام آلي. فالعمل لا يعرض تجربة سريرية جديدة، بل يقدم إطاراً لفهم كيفية انتقال العادات والمشاعر والتوقعات المكتسبة من روبوتات المحادثة إلى العلاقات مع الأصدقاء والعائلة والزملاء.

تفاعل يتجاوز الشاشة

تختلف النماذج اللغوية عن وسائل الإعلام الرقمية التقليدية لأنها لا تكتفي بعرض المعلومات، بل تستجيب للمستخدم وتتكيف مع أسئلته وتحاكي التعاطف وتوفر تجربة تبدو شخصية ومتبادلة.

ويرى الباحثون أن تكرار هذا النوع من التفاعل قد يؤثر في الطريقة التي يتحدث بها الإنسان، وفي توقعاته من الآخرين، وكيفية إدارته للخلاف أو طلبه للدعم. وقد تنتقل أنماط التواصل التي تتشكل مع النظام الآلي إلى المحادثات مع الشريك أو الصديق أو الطالب أو العميل.

وقالت أندريا صوفيا تيكسيرا، الأستاذة المشاركة في جامعة نورث إيسترن لندن، إن المشكلة «تتعلق بدرجة أقل بأداء الذكاء الاصطناعي، وبدرجة أكبر بأثر هذه التفاعلات المستمرة فينا، وكيف يمكن أن تؤثر بمرور الوقت في المجتمع كله».

قد تتحول النماذج التي تجاري المستخدم وتؤكد أفكاره إلى «غرفة صدى» تزيد العزلة والاعتماد العاطفي (غيتي)

«غرفة صدى» لشخص واحد

من المخاطر التي يطرحها الباحثون ميل بعض النماذج إلى مجاراة المستخدم وتأكيد أفكاره، حتى عندما تكون رؤيته غير دقيقة أو تحتاج إلى مراجعة. وقد تجعل هذه الخاصية المحادثة أكثر راحة، لكنها قد تقلل تعرض الإنسان لآراء مختلفة أو اعتراضات حقيقية.

وتصف تيكسيرا هذا الوضع بأنه «غرفة صدى لشخص واحد»، حيث يعيد النظام إلى المستخدم أفكاره وحالته العاطفية في صيغة تبدو داعمة ومقنعة. ومع تخصيص المحادثات واستمرارها، قد ينشأ اعتماد عاطفي يجعل الفرد أكثر ميلاً إلى العودة إلى النظام بدلاً من التواصل مع أشخاص آخرين.

وقالت إن عدم الانتباه إلى طبيعة العلاقة مع الذكاء الاصطناعي قد يؤدي إلى مزيد من العزلة وتقليل التفاعل البشري. وتزداد أهمية هذا الخطر لدى الأطفال أو الأشخاص الذين يعانون القلق أو الاكتئاب، لأنهم قد يحتاجون إلى وجهات نظر خارجية تكسر دائرة الأفكار المتكررة، بدلاً من نظام يعكسها باستمرار.

الاحتكاك البشري ليس عيباً

توفر المحادثة مع الذكاء الاصطناعي استجابة سريعة ومنظمة، ولا تحمل عادة التعقيدات نفسها الموجودة في العلاقات البشرية. لكن الباحثين يشيرون إلى أن الاختلاف وسوء الفهم والتفاوض ليست جوانب يمكن حذفها من العلاقات من دون أثر.

وذكرت تيكسيرا أن الإنسان يطور المرونة من خلال «الاحتكاك»، إذ يتعلم التكيف ومواجهة التحديات والخلافات عندما تظهر. وإذا اعتاد المستخدم طرفاً يتجاوب معه باستمرار ويعيد صياغة الإجابات وفق رغباته، فقد تتغير توقعاته من العلاقات التي لا تعمل بالطريقة نفسها.

ويحذر الباحثون من تفويض أجزاء متزايدة من اتخاذ القرار إلى النماذج اللغوية. فطلب النصيحة في العلاقات أو العمل أو الحياة اليومية قد يتحول تدريجياً من استخدام مساعد إلى الاعتماد على نظام لا يفهم التجربة الإنسانية بالطريقة التي يوحي بها أسلوبه اللغوي.

الدراسة تبحث أثر هذه العلاقات على الأسر والعمل والمجتمع لا الاكتفاء بقياس تأثيرها على المستخدم منفرداً (رويترز)

فوائد محتملة لا تلغي المخاطر

لا يدعو الباحثون إلى رفض روبوتات المحادثة لأنها توسع الوصول إلى المعلومات، وتقدم أشكالاً أولية من المساندة. كما أنها تساعد غير الناطقين بالإنجليزية في التواصل، وتمنح بعض المستخدمين مساحة لتنظيم أفكارهم. لكن تيكسيرا ترى أن الأنظمة لا تزال بعيدة عن مستوى الأمان المطلوب لأداء أدوار حساسة على نطاق واسع، خصوصاً عندما تقدم نفسها بطريقة قد تدفع المستخدم إلى التعامل معها كمعالج أو صديق أو شريك موثوق.

يدعو المؤلفون إلى تعاون بين باحثي الذكاء الاصطناعي وعلماء النفس والاجتماع والإدراك وعلوم الشبكات.