العلماء يبتكرون شبكة عصبية تبحث عن جسيمات متناهية الصغر في النفايات الفضائية
تاريخ النشر: 11th, March 2024 GMT
#سواليف
وجد #علماء #الفلك والرياضيات الأوروبيون أنه يمكن استخدام #خوارزميات الرؤية الحاسوبية لتحليل الصور الرادارية والبحث عن #جسيمات صغيرة وغير واضحة من #النفايات_الفضائية.
ونشر العلماء نتائج الدراسة في المجلة العلمية IET Radar Sonar & Navigation.
وقالت فريديريكا ماسيمي الباحثة في جامعة “روما – تري” الإيطالية إن طرق الرؤية الحاسوبية لن تسمح في المستقبل بمراقبة النفايات الفضائية الصغيرة الحجم فحسب بل وستزيد إلى حد بعيد من فاعلية مكافحة هذا الخطر.
وتوصل العلماء إلى هذا الاستنتاج في إطار تجربة حاولوا خلالها الاستفادة من الشبكات العصبية الموجودة المستخدمة في أنظمة الرؤية الحاسوبية بغية تحليل البيانات التي يجعها رادار TIRA الأوروبي.
و TIRA عبارة عن “صحن لاسلكي” بقطر 47 مارا يرصد الفضاء القريب في مدار الأرض المنخفض ويلتقط صوره، ستستخدم لاحقا للبحث عن النفايات الفضائية.
وتساءل العلماء هل يمكن استبدال الخوازميات التي تم تطويرها لتحليل صور يلتقطها رادار TIRA بالشبكات العصبية من أسرة YOLO التي غالبا ما تستخدم للبحث عن أجسام متحركة على الصور الفوتوغرافية.
وقام العلماء بتدريب شبكتي YOLOv5 وYOLOv8 العصبيتين على تحليل 3000 صورة للفضاء القريب، ثم تأكدوا من دقة عملهما باستخدام 600 صورة رادارية احتوت على كمية محدودة من النفايات الفضائية الصغيرة الحجم.
وأظهر الفحص أن كلا الشبكتين العصبيتين حددتا بنجاح ما بين 85% إلى 97% من جزيئات النفايات الفضائية التي يبلغ طولها 1 سم أو أكثر، وفي الوقت نفسه لوحظ في عملهما عدد ضئيل من النتائج الإيجابية الكاذبة. وقد تفوقتا في هذا المجال إلى حد بعيد على الخوارزميات المتخصصة المصممة لتحليل البيانات الواردة من رادار TIRA.
ويعتبر الباحثون أنه يمكن اعتبار نتائج التجربة هذه على أنها في مصلحة استخدام أنظمة الرؤية الحاسوبية عند وضع خريطة النفايات الفضائية في مدار الأرض المنخفض، وكذلك لتتبع تحركاتها في الوقت الفعلي (أونلاين). وسيسمح ذلك بالحد من احتمالات اصطدام الأجهزة الفضائية بالنفايات الفضائية.
المصدر: سواليف
كلمات دلالية: سواليف علماء الفلك خوارزميات جسيمات النفايات الفضائية النفایات الفضائیة
إقرأ أيضاً:
شمّا بنت سلطان: مسارات جديدة لتحويل النفايات إلى موارد قابلة للاستخدام
أعلنت مبادرة «صفر نفايات»، تعيين الشيخة شمّا بنت سلطان بن خليفة آل نهيان، الرئيسة والمديرة التنفيذية لمؤسسة المسرّعات المستقلة لدولة الإمارات للتغير المناخي، رئيسة للمبادرة لتتولى توجيه المرحلة التالية من تطور المبادرة لتعزيز أثرها الفعال في العمل المناخي.
وبالتزامن مع فعاليات مؤتمر الأطراف«COP29» احتفلت مبادرة «صفر نفايات» بالذكرى السنوية الأولى لإطلاقها بتركيز أكبر على تسريع الجهود العالمية لإزالة الكربون من قطاع النفايات.
وأحدثت المبادرة التي أطلقت لأول مرة في مؤتمر «COP28» تقدماً ملحوظاً لتتحول إلى تحالف قوي يسعى لإيجاد حلول فعالة وقابلة للتطوير في إدارة النفايات.
وقالت الشيخة شمّا «إن الانتقال إلى اقتصاد أكثر دائرية تستهلك فيه الموارد بوعي أكثر وإعادة تدويرها بكفاءة أكثر، عامل مهم في مواجهة التحديات الملحّة في التغير المناخي. حالياً تدار نحو 50% من النفايات بشكل غير مناسب، إما بحرقها أو إرسالها إلى مكبات النفايات، ما يزيد من حدة المشكلة. لذا فإن مهمة «صفر نفايات» في إزالة الكربون من هذا القطاع أمر في غاية الأهمية بتنفيذ مسارات جديدة لتعزيز عمليات تحويل النفايات إلى موارد قابلة للاستخدام، وخفض انبعاثات غازات الدفيئة. وستؤدي مؤسسة المسرّعات المستقلة دوراً رئيساً في تنفيذ المرحلة التالية من «صفر نفايات» بما في ذلك تعزيز مزاياها وآثارها إلى أبعد من الحدود الإقليمية، مع التركيز على تطبيقها عملياً، وعقد شراكات شاملة مع كل القطاعات وإعداد توصيات تتعلق بسياسة الإدارة المستدامة للنفايات التي تتضمن مبادئ الاقتصاد الدائري».
وقالت الدكتورة آمنة الضحاك، وزيرة التغير المناخي والبيئة «نهنئ الشيخة شمّا بنت سلطان، إحدى القيادات الملهمة في العمل المناخي والاستدامة، على ترأسها لمبادرة «صفر نفايات». وهذه المبادرة من أبرز المحركات المهمة في جهود دولتنا الرامية إلى تعزيز العمل المناخي العالمي وإشراك أصحاب العلاقة وتشجيعهم على معالجة الانبعاثات التي يولدها قطاع النفايات بفعالية، وتسريع التحول إلى مستقبل منخفض الكربون. وأطلقت المبادرة للتركيز على ثلاثة محاور: إيجاد حلول عملية، وعقد شراكات قوية شاملة في عدد من القطاعات، وتعزيز إمكانات نمو الاقتصاد الدائري. لذا تفخر الوزارة بدعم هذه المبادرة وإتاحة الفرصة لإبقاء هدف الحدّ من ارتفاع درجة الحرارة العالمية إلى ما لا يزيد على 1.5 درجة مئوية قابلاً للتحقيق»
وقال المهندس علي الظاهري، العضو المنتدب والرئيس التنفيذي لمجموعة تدوير «إن تعيين الشيخة شما رئيسةً للمبادرة خطوة رئيسة نحو الأمام حيث ستسهم خبرتها العميقة وقيادتها الحكيمة في قطاع المناخ في تعزيز جهودنا بشكل أكبر وأكثر فعالية ما يساعدنا على تحقيق أهدافنا وتعميم فوائد المبادرة بشكل أكبر وتسريع عجلة تقدمها القابل للقياس. وسنواصل معاً العمل على إعداد إطار عمل عالمي لمعالجة الانبعاثات الصادرة من النفايات وتوفير مزيد من القيمة في الوقت الذي نتخذ فيه خطوات واسعة نحو تحقق مستقبل مستدام بصافي انبعاثات صفرية».
وفي إطار الاحتفال بالذكرى السنوية الأولى لانطلاق المبادرة نظّمت حلقة نقاش خاصة للحديث عن إنجازات المبادرة وأهدافها المستقبلية. كما أضاءت على التقرير البحثي الذي نُشر أخيراً وركز على مدى التقدم الذي أحرزته «صفر نفايات» خلال العام الماضي، حيث قدم التقرير أفكاراً قابلة للتنفيذ وحلولاً قابلة للتطوير لمعالجة الانبعاثات الناتجة عن النفايات وتسهم بشكل كبير في تفاقم مشكلة غازات الدفيئة في العالم. كما أكد التقرير البحثي التزام المبادرة بتمكين أصحاب العلاقة في العالم وتزويدهم بأدوات واستراتيجيات عملية ما يعزز من دور المبادرة في تشكيل مستقبل مستدام ومنخفض الكربون.