نوهوا بأهمية «الأسبوع الوطني للابتكار».. طلاب لـ «العرب»: أبحاثنا تعالج مشاكل عديدة في المجتمع

إبراهيم مضحي: هدفنا الكشف المبكر عن حالات الصرع قبل حدوثها
سمير عبد العزيز: تشجيع الطلاب على الاهتمام بالأبحاث العلمية 
محمد الشمري: توظيف الذكاء الصناعي للحد من الازدحام المروري
أسامة تامر: تعزيز التنافس بين الطلبة في الابتكار والتنفيذ 
المعتصم بالله بشار: خدمات الرقمنة في قطاع النقل
 

أعرب عدد من الطلاب عن سعادتهم بالمشاركة في فعاليات الأسبوع الوطني للبحث العلمي والابتكار 2023 الذي ينظمه مجلس قطر للبحوث والتطوير والابتكار بالتعاون مع وزارة التربية والتعليم والتعليم العالي خلال الفترة من 19 إلى 23 نوفمبر الجاري تحت شعار «باحثون واعدون من أجل قطر».

وأكدو لـ «العرب» أن هذه المعارض تساهم إلى حد كبير في صقل مهاراتهم وإظهار قدراتهم في الابتكار والتنفيذ، منوهين بتعزيز التنافسية بين الطلبة لإظهار الإبداع وتقديم حلول علمية قد يستفيد منها المجتمع لمعالجة مشاكله، خاصة أن العديد من الأبحاث العلمية المشاركة تلبي متطلبات الدولة وتعمل على حل الكثير من المشاكل التي تواجه المجتمع المحلي، مؤكدين أن وزارة التعليم وفرت بيئة البحث العلمي الخصبة بالمدارس من تجهيزات ودعم كبير للطلاب، حيث تقوم تلك الأبحاث على أسس وأطر علمية بحتة.

سوار ذكي
وتحدث الطالب إبراهيم مضحي من مدرسة سميسمة الإعدادية للبنين عن أهمية البحث الذي شارك به وزميله الطالب سمير عبد العزيز بعنوان «تصميم سوار ذكي للكشف المبكر عن نوبات الصرع لدى طلاب المدارس» بإشراف المعلم الدكتور محمد جابر الرحماني، مؤكدا أن سبب اختيار البحث يتمثل في إيجاد وسيلة للكشف المبكر عن حالات الصرع للطلاب المصابين قبل حدوثها، من خلال تصميم سوار ذكي للكشف المبكر عن النوبات لدى الطلاب المصابين مما يترتب عليه توفير بيئة ملائمة وعادلة لهذه الفئة من الطالبة للاندماج مع بقية الطلاب.
وأشار الى ان هذا البحث العلمي يسعى إلى تحقيق مجموعة من الأهداف وهي متابعة آنية للحالات المرضية لدى الطلاب داخل المدارس، وتقليل عدد نوبات الصرع داخل المدارس في دولة قطر، الى جانب توفير بيئة آمنة ومتوازنة للطلاب المصابين بمرض الصرع.

شريحة إلكترونية
واستعرض «مضحي» الأدوات والأجهزة التي استخدمها في البحث العلمي بما فيها جهاز «المتحكم الدقيق» ومستشعر لقياس نبضات القلب ونسبة الأوكسجين في الدم ومستشعر آخر لقياس الحركة والتوقيت، بالإضافة الى مستشعر رقمي للحرارة وجهاز منبه صوتي ويستخدم الإنتاج الأصوات المختلفة وشاشة تستخدم لعرض النصوص والرسومات البيانية والصور الرقمية وأخيرا شريحة الكترونية بتقنية النانو سيتم استخدامها في التحديث المستقبلي للمشروع.

مستوى البحوث
من جهته، قال زميله الطالب سمير عبد العزيز إن أسئلة البحث العلمي تضمنت كيفية الكشف عن نوبة الصرع قبل حدوثها، وكيف يمكننا إعلام ممرض المدرسة عن الحالة في أسرع وقت ممكن، وكذلك كيف يمكننا التعامل السريع مع نوبة الصرع لدى الطالب داخل المدرسة وما مدى فاعلية استخدام سوار مزود بشريحة الكترونية تعمل بتقنية النانو للحد من نوبات الصرع المفاجئة لدى الطلاب المصابين بهذا المرض داخل المدارس في دولة قطر.
واضاف ان الأسبوع الوطني للبحث العلمي والابتكار يساهم في تشجيع الطلاب على الاهتمام بالأبحاث العلمية كما يعكس الاهتمام بالبحث العلمي في مدارس قطر، مشيرا الى تطور مستوى الابحاث العلمية كما ونوعا خلال السنوات الأخيرة. وأكد أن مدرسة سميسمة الإعدادية للبنين تشجع الطلاب على الانخراط في اعداد البحوث العلمية من خلال خلق بيئة جاذبة تنمي قدرات وميول الطلاب في هذا المجال.

النقل العام
وقال الطالب محمد ماضي السويدي الشمري من مدرسة ابن تيمية الثانوية للبنين مشكلة الاختناقات المرورية دعته للبحث عن حلول لهذه المشكلة من خلال توظيف الذكاء الصناعي للحد من مشاكل الاختناقات المرورية، وذلك بمشاركة زميله الطالب المعتصم بالله بشار، مبينا أن حل مشكلات حركة المرور والاستفادة من أجهزة الاستشعار يترتب عليه منفعة كبيرة على نظام المواصلات العامة، سواء كانت سيارات الأجرة أو خدمات النقل العام من حيث تزويد هيئات المواصلات في عدة مدن بالمعلومات حول الوقت الفعلي لتزويد الجمهور بتنبؤات دقيقة عن الوقت المتوقع لبلوغ وجهاتهم.
تجارب عالمية
وأكد الشمري أن بحثه تضمن تجارب بعض الدول والمدن العالمية في استخدام الذكاء الصناعي لحل مشاكل الاختناقات المرورية، مثل مدينة لوس أنجلوس في ولاية كاليفورنيا الأمريكية والتي تأتي في صدارة المدن التي تعاني مشكلات المرور والازدحام في الولايات المتحدة، لدرجة أن التقديرات تشير إلى أن مواطني لوس أنجلوس يقضون 120 ساعة سنويا داخل سياراتهم في خضم الفوضى المرورية لذلك تم استخدام منظومة للذكاء الاصطناعي من أجل المساعدة على تخفيف حدة الازدحام المروري في شوارع المدينة حيث قاموا بتجهيز منظومة للذكاء الاصطناعي يمكنها استيعاب أنماط الحركة المرورية في المدينة على مدار عام كامل بوساطة البيانات التي حصلوا عليها من 11 ألفا و 160 جهاز استشعار منتشرا على الطرق الرئيسة في الولاية. وجرى تغذية منظومة الذكاء الاصطناعي بهذه البيانات من أجل التنبؤ بالحركة المرورية وأماكن الاختناقات ومتوسطات سرعات السيارات على الطرق.

حلول مقترحة
وأوضح الشمري أن المنظومة الجديدة تستطيع أن تحلل البيانات المرورية في الساعة الماضية، ثم إصدار تنبؤات في غضون أجزاء من الثانية بشأن أماكن الازدحام المروري خلال الساعة المقبلة بدقة بالغة.
وحول الحلول المقترحة قال إنها تتمثل في زيادة سعة شبكات الطرق والنقل العام وذلك مثلا بالقيام بتوسعات في الطرق، وبناء طرق جديدة، وتفعيل عقوبات انتظار وتوقف السيارات في أكثر من صف في الشارع الواحد، وإنشاء مواقف سيارات بشكل لا يؤثر على سعة الطرق وغيرها.أما الحل الثاني فيتمثل في تقليل عدد مستخدمي السيارات في هذه الشبكات، وذلك مثلا بالتشجيع على استخدام خدمات النقل العام، والعمل على إتاحة وتشجيع أي وسائل نقل أخرى كركوب الدراجات أو توزيع السكان وأماكن العمل الحيوية توزيع مكاني وزمني: المكاني بتوزيع المنشآت والخدمات جغرافيا، والزمني بتوزيع أوقات عمل الموظفين والطلبة زمنيا بشكل يقلل من احتمال وجودهم جميعًا في نفس الطرق في ذات الوقت.
وأكد هذه الحلول قابلة للتنفيذ وتحتاج بالتأكيد العمل عليها، ولا يوجد بديل عنها، ولكن قد يوجد مكمل لها. في حين أن هذه الحلول تصنف كحلول على المدى البعيد وتحتاج لتخطيط وتكاليف مادية باهظة، وأضاف: هناك طريق آخر يعتبر مكملا يساهم في حل هذه الأزمة بتكلفة أقل وعلى مدى زمني أقصر، ويتمثل في إدارة التفاعل بين العرض والطلب بشكل أكفأ. وذلك يتحقق بالقدرة على التحكم في حركة السيارات على شبكة الطرق بشكل ينظم هذه الحركة أكثر، وبالتالي يستغل سعة الشبكة بشكل أكفأ النظم التي تعمل بهذا المبدأ في مجملها تعتمد على تكنولوجيا المعلومات والاتصالات والتي تندرج تحت ما يسمى «نظم النقل الذكية» وأحد هذه النظم هو التحكم في إشارات المرور الضوئية وذلك بالتحكم في الأوقات المحددة لكل اتجاه عند كل تقاطع.

الإشارات الضوئية
ومن جانبه قال الطالب المعتصم بالله بشار إنه لم يجد أي بحث علمي يركز على أنظمة الذكاء الصناعي في الإشارات الضوئية على الطرقات وذلك من خلال اطلاعه على ملف الابحاث العلمية المتأهلة، وهو ما دعاه للتركيز على بناء نظام فرعي يعتمد على أنظمة الذكاء الصناعي للتحكم بتوزيع الازمنة في اشارات المرور.
وأوضح أن باستطاعة هذه الأنظمة تقليل المدة اللازمة للتنقل بنسبة 10% وقد تصل إلى 50% في المناطق التي تستخدم أنظمة قديمة لإدارة إشارات المرور، كما تقلل كذلك مدة انتظار السيارات في تقاطعات الطرق، وتعتمد أنظمة التحكم في إشارات المرور على البيانات التي تجمعها أجهزة استشعار توضع في أماكن مختارة بعناية، ومن ثم تعالج هذه البيانات آنيا.
وأضاف ان التأثير الاقتصادي لاستخدام تقنيات الذكاء الصناعي لا يقتصر على تسهيل حركة المرور وتيسير قيادة السيارات فحسب، بل إن لها تأثيرات اقتصادية ملموسة، مشيرا الى ان ازدحام المرور في الولايات المتحدة كبد الاقتصاد 87.2 مليار دولار في عام 2007 بسبب إهدار الوقود وخسارة إنتاجية العاملين الأمر الذي يعني أن تخفيف الازدحام سيوفر إهدار الموارد الحكومية ووقت الموظفين في تلقي الشكاوى والتعامل معها.
ونوه بأن الخطوة الأكثر أهمية لتحقيق البنية التحتية للنقل الحديثة هي الرقمنة واستخدام تقنيات الذكاء الاصطناعي، وذلك من أجل تحقيق إدارة مرور عالية الجودة، والاستخدام الفعال لشبكة الطرق في سياق قيود البنية التحتية للمدن الكبيرة، حيث تحتاج خدمات النقل إلى أدوات قوية لتحليل حركة المرور.
وقال الطالب اسامة تامر ان فعاليات هذا المعرض تساهم إلى حد كبير في صقل مهارات الطلاب وإظهار قدراتهم في الابتكار والتنفيذ، كما تساهم في تعزيز التنافس بين الطلبة المشاركين لإظهار الإبداع وتقديم حلول علمية قد يستفيد منها المجتمع لمعالجة مشاكله.

المصدر: العرب القطرية