يجب أن تعلم | للاطلاع | في صلب الموضوع | رقم اليوم | شخصية اليوم | مصطلح اليوم
خوارزمية تعلم عميق يمكنها كشف الزلازل بفلترة ضجيج المدينة
تتسم المدن بمستوى عالٍ من الضجيج. وتصدر حركة المرور والقطارات والآليات على أنوعها الكثير من الضوضاء. وعلى الرغم من أن هذا لا يتجاوز كونه مجرد إزعاج بسيط في أغلب الأحيان، إلا أنه قد يتحول إلى مشكلة تؤدي إلى إزهاق الأرواح عندما يشوش على عملية كشف الزلازل. ويعود هذا إلى صعوبة كشف الإشارة الدالة على اقتراب الزلزال في بيانات أجهزة الاستشعار الزلزالية في خضم الاهتزازات العامة التي يولدها النشاط البشري عادة في المدن التي تضج بالحيوية، والمعروفة باسم الضجيج الزلزالي الحضري.
اكتشف باحثون من ستانفورد طريقة للحصول على إشارة أكثر وضوحاً. فقد قاموا بابتكار خوارزمية تم وصفها مؤخراً في بحث منشور في دورية ساينس أدفانسز (Science Advances)، ويقولون إنها تحسن قدرة شبكات المراقبة على كشف الزلازل في المدن وغيرها من المناطق التي تتضمن مساحات من المباني. وبفلترة الضجيج الزلزالي الحضري، يمكن لهذه الخوارزمية أن تحسن من الجودة الإجمالية للإشارة، وتستعيد إشارات ربما كانت ضعيفة للغاية لدرجة يستحيل تسجيلها.
وقد تكون الخوارزميات المدربة على فلترة الضجيج الزلزالي الحضري مفيدة على وجه الخصوص في محطات المراقبة في المدن المعرضة للزلازل وحولها في جنوب إفريقيا، والمكسيك، ومنطقة البحر المتوسط، وإندونيسيا، واليابان.
وتتم مراقبة الزلازل باستخدام أجهزة الاستشعار الزلزالية، والمعروفة أيضاً بمقاييس الزلازل، والتي تعمل باستمرار على قياس الموجات الزلزالية من الاهتزازات في الأرض. وقد تم تدريب خوارزمية التعلم العميق التي ابتكرها فريق ستانفورد، والتي تحمل اسم أوربان دينويزر (UrbanDenoiser)، على مجموعات بيانات من 80.000 عينة من الضجيج الزلزالي الحضري، و33.751 عينة تشير إلى النشاط الزلزالي. وقد تم جمع هذه العينات في كاليفورنيا من مناطق لونغ بيتش المزدحمة ومناطق سان جاسينتو الريفية، على الترتيب.
للمزيد حول الخوارزمية الجديدة، تابع قراءة المقالة على موقعنا عبر هذا الرابط
العلماء يستخدمون الذكاء الاصطناعي لتحسين عزل الكربون تحت الأرض
ابتكر فريق من العلماء أداة جديدة قائمة على الذكاء الاصطناعي للمساعدة في حجز غازات الدفيئة، مثل ثاني أكسيد الكربون، في التكوينات الصخرية المسامية بشكل أسرع وأكثر دقة من أي وقت مضى.
تقنية احتجاز الكربون، والتي يشار إليها أيضاً باسم عزل الكربون (carbon sequestration)، هي طريقة لتخفيف تغير المناخ، تعيد توجيه ثاني أكسيد الكربون المنبعث من محطات توليد الطاقة إلى الأرض. لكن القيام بذلك يتطلب من العلماء تجنب تراكم الضغط المفرط الناجم عن حقن ثاني أكسيد الكربون في الصخور، والذي يمكن أن يكسر التكوينات الصخرية ويسرب الكربون إلى طبقات المياه الجوفية الموجودة فوق الموقع، أو حتى في الغلاف الجوي.
أوضح الفريق البحثي المكون من باحثين من جامعة ستانفورد ومعهد كاليفورنيا للتكنولوجيا وجامعة بيردو وشركة إنفيديا، أنه طور بنية عصبونية جديدة تسمى (U-FNO) تحاكي مستويات الضغط أثناء تخزين الكربون في جزء من الثانية، مع مضاعفة الدقة في مهام معينة، ما يساعد العلماء في العثور على مواقع الحقن المثلى ومعدلاته المناسبة. وقد تم الكشف عن الأداة هذا الشهر، في دراسة نُشرت في دورية (Advances in Water Resources).
ويعتبر احتجاز الكربون وتخزينه إحدى الطرق القليلة التي يمكن أن تستخدمها صناعات مثل تكرير النفط والأسمنت والصلب، لإزالة الكربون وتحقيق أهداف الحد من الانبعاثات. وهناك حالياً أكثر من مائة منشأة لاحتجاز الكربون وتخزينه قيد الإنشاء في جميع أنحاء العالم. ومن المقرر أن يتم استخدام أداة (U-FNO) لتسريع توقعات تخزين الكربون لشركة النفط إكسون موبيل، التي مولت الدراسة.
الرابط (إنجليزي)
رابط الدراسة (إنجليزي)
الاشتراك بالروبوت يتيح أتمتة الشركات بتكلفة زهيدة
لطالما أقلق الناس تسريح العمال وإلغاء الوظائف نتيجة توسع الاعتماد على الروبوت. لكن شاكيريا غرير مدققة الجودة لدى تومسون بلاستيك (Thomson Plastics)، التي تتخذ في جورجيا مقراً، لا تخشى دور الروبوتات فقد كانت لها عوناً ومبعث راحة.
شرعت "تومسون" في أواخر 2020 باستخدام روبوتات لنقل قطع غيار بلاستيكية، مثل مصدّات الدراجات النارية أو أغطية ماكينات جز العشب، من آلات التشكيل الحرارية ونقلها فوق سير متحرك إلى غرير. كان العمال يصنعون هذه الأجزاء في الماضي، بينما كانت غرير تجول بين تسع آلات لاستكشاف العيوب وإصلاحها. قالت غرير البالغ عمرها 27 عاماً: "وظيفتي أصبحت أسهل بكثير. كان علي الذهاب إلى كل محطة والتأكد من أن الأجزاء جيدة قبل الروبوت. كنت أمشي كثيراً".
تُعتمد الروبوتات على نحو واسع، فهي لا تُستخدم في الصناعات الكبيرة مثل مصانع السيارات أو الطيران فقط، بل أيضاً في المصانع والمستودعات ومتاجر التجزئة والمزارع وحتى مواقع البناء الأصغر حجماً في الولايات المتحدة. لقد دفع الوباء طلبات الحصول على الروبوتات إلى مستوى مرتفع في ظل تعامل الشركات مع نقص العمالة وزيادة الأجور وزيادة الطلب على منتجاتها.
تشير جمعية تطوير الأتمتة (Association for Advancing Automation)، وهي مجموعة تجارية، لارتفاع الطلب السنوي على الروبوتات في الولايات المتحدة بنسبة 28% في 2021، ليصل أعلى مستوياته على الإطلاق بنحو 40 ألف وحدة، كما تتوقع ارتفاع الطلب مجدداً هذا العام. كما عزز تقدم الرؤية والتنقل والتعلم الآلي والمهارات بشدة المهام المتنوعة التي يمكن للآلات القيام بها.
هناك توجه ناشئ لطرح الروبوتات كخدمة، على غرار نماذج الاشتراكات التي يقدمها صُنّاع البرمجيات، حيث يدفع العملاء رسوم استخدام شهرية أو سنوية بدل شراء المنتجات، وبالتالي إتاحة الفرص للشركات الصغيرة أيضاً. دفع هذا النموذج المالي "تومسون" لتعتمد الأتمتة، فأصبح لديها روبوتات تعمل على 27 آلة من آلات التشكيل بالحقن البالغ عددها 89، كما تخطط لإضافة مزيد.
قال رئيسها التنفيذي ستيف داير، إن شركته لا تستطيع شراء الروبوتات، التي قد يبلغ سعر كل منها 125 ألف دولار، بالتالي فهي تدفع ثمنها بالساعة بتكلفة أدنى من تعيين موظف، هذا إن أمكن العثور على موظف. وأوضح قائلاً: "ليس لدينا هوامش ربح لتوليد نوع رأس المال اللازم لإجراء مثل هذه الاستثمارات الواسعة والشاملة. أنا أدفع من 10 إلى 12 دولاراً في الساعة مقابل روبوت يحلّ محل وظيفة كنت أدفع من أجلها 15 إلى 18 دولاراً إضافة لاستحقاقات أخرى".
الرابط
|
