تقنيات الذكاء الاصطناعي تقود العالم إلى عصر جديد من اكتشاف واستغلال الفضاء
تاريخ النشر: 16th, March 2024 GMT
الرؤية- سارة العبرية
يمثل سوق الذكاء الاصطناعي الفضائي واحدا من أكثر المجالات تقدما في القرن الحادي والعشرين، وهو يجسّد التكامل بين علم الذكاء الاصطناعي ومحاكاة الذكاء البشري، وهو ما يفتح آفاقًا جديدة لاستكشاف الفضاء واستخدامه.
ولقد شهدت السنوات الأخيرة تطورًا ملحوظًا في هذا المجال لنشهد تطور الأقمار الصناعية المدعومة بالذكاء الاصطناعي والتي تجمع بيانات دقيقة عن الأرض، بالإضافة إلى المركبات الفضائية التي تتنقل بذكاء في الفضاء دون تدخل بشري مباشر، وصولًا إلى الروبوتات المستقلة التي تستكشف أسطح الكواكب الأخرى، وهو ما يجسد البصمة القوية لقدرة الذكاء الاصطناعي.
ويعزز الذكاء الاصطناعي فرص استكشاف المزيد من المعلومات عن الفضاء، مما يجعل العمليات أكثر كفاءة وفعالية من حيث التكلفة، كما أنه يفتح الباب أمام إمكانيات جديدة كانت في السابق محض خيال علمي، مثل تحليل البيانات الضخمة القادمة من الفضاء للكشف عن أسرار الكون، وتطوير أنظمة دعم الحياة المستدامة للبعثات الطويلة الأمد، إذ يُعد الذكاء الاصطناعي حجر الزاوية في العصر الجديد للفضاء.
ومع ذلك، يأتي توسع سوق الذكاء الاصطناعي الفضائي مصحوبًا بتحدياته الخاصة، بما في ذلك قضايا الأمان والخصوصية، والحاجة إلى تطوير معايير وأخلاقيات مستدامة تحكم استخدام هذه التكنولوجيا، لكن ورغم التحديات يبقى الإثارة والتفاؤل بالإمكانيات الواسعة التي يقدمها هذا المجال سائدة، مع توقعات بأن يسهم بشكل كبير في مستقبل استكشاف الفضاء واستغلاله.
وبالنظر إلى المستقبل الواعد للذكاء الاصطناعي في الفضاء الخارجي، فإن من تطبيقاته المثيرة هو استخدامه في تحقيق هبوط ذاتي للمركبات الفضائية، ونجد مثالًا بارزًا على ذلك في تكنولوجيا الملاحة المعتمدة على التضاريس (TRN)، التي كانت جزءًا من مهمة ناسا إلى المريخ في عام 2020، مثل تقنية TRN التي مكّنت المركبة من تحقيق هبوط دقيق على سطح المريخ، مع تفادي المناطق الخطرة بكفاءة، وهذه العملية استفادت من تحليل الصور بالزمن الفعلي، تقنيات ليدار (LIDAR)، واستخدام خرائط مدمجة للملاحة وتعديل المسار أثناء الهبوط.
والهبوط الذاتي يسهم في خفض تكاليف المهام الفضائية، مما يساعد على جعل إعادة استخدام الصواريخ خيارًا أكثر فعالية من حيث التكلفة، وهذا التطور يجعل من استكشاف الفضاء نشاطًا ذا جدوى اقتصادية أكبر، وهذا الأمر بمثابة لمحة عن الإمكانيات الواسعة التي يمكن أن يقدمها الذكاء الاصطناعي في مجال الطيران والفضاء في المستقبل، وبفضل الجهود المستمرة في مجال البحث والتطوير عالميًا، فإن الفرص المتاحة أمام الذكاء الاصطناعي في هذا المجال تبدو بلا حدود.
وقد أعلنت الصين أنها ستستفيد من تقنية متقدمة لمراقبة الفيديو مدعومة بالذكاء الاصطناعي من نظام "تانفان" الوطني، للإشراف المستمر على الأحداث المحيطة بمحطتها القمرية الدولية المزمع إنشاؤها.
ووفقاً لما ذكرته صحيفة South China Morning Post الصينية، استناداً إلى بيانات من الإدارة الوطنية الصينية للفضاء، يُعتزم تأسيس وتطوير نظام المراقبة البصرية للمحطة القمرية استناداً إلى الخبرات المكتسبة من نجاح مشروع Skynet الصيني، إذ تؤكد الإدارة الوطنية للفضاء الصيني أهمية تطبيق نظام المراقبة بالفيديو في المرافق القمرية لضمان الأداء الفعال لهذه المنشآت الفضائية.
ويمثل أن مشروع "تانفان" (Skynet Project) أكبر شبكة عالمية لكاميرات الفيديو المجهزة بالذكاء الاصطناعي، شاملاً 600 مليون جهاز رصد بصري، وهذا النظام قادر على التعرف على الأفراد بناءً على ملامح الوجه وطريقة المشي من خلال استخدام الذكاء الاصطناعي.
وتخطط الصين لنشر مجموعة من الكاميرات الصغيرة، التي تعمل بالأشعة تحت الحمراء والموجات البصرية، بوزن لا يتجاوز 100 جرام، مزودة برقائق الذكاء الاصطناعي، بعمر تشغيلي متوقع يصل إلى 10 سنوات، وهذه الكاميرات مصممة لتحمل تغيرات درجات الحرارة الشديدة من +100 إلى -180 درجة مئوية، بالإضافة إلى مقاومتها للإشعاع الكوني، كما يمكن لهذه الكاميرات التعرف على الأجسام المشتبه بها وتحديد مواقعها وتتبع حركتها، حيث ترسل إشارات تنبيه فورية عند رصد أي شذوذ، متخذة الإجراءات اللازمة على الفور.
وفي مارس 2021، وقعت الصين ووكالة الفضاء الروسية "روس كوسموس" مذكرة تفاهم وتعاون لإنشاء المحطة القمرية الدولية، وضمن خطة البرنامج القمري، تعتزم الصين إرسال ثلاث محطات أوتوماتيكية إلى القمر لاختبار التكنولوجيات الأساسية، مما يمهد الطريق لبناء مجمع قمري تجريبي يمكن التحكم به عن بُعد.
ومن المقرر إطلاق أول بعثة فضائية إلى القمر في عام 2026، بخطة لإتمام المشروع بحلول عام 2028، وقد انضمت إلى هذا المشروع دول مثل باكستان، الإمارات العربية المتحدة، منظمة آسيا والمحيط الهادئ للتعاون، أذربيجان، والشركة السويسرية Nano-SPACE.
تطبيقات الذكاء الاصطناعي في صناعة الطيران
ويعتبر الذكاء الاصطناعي مظلة واسعة تغطي تكنولوجيات متقدمة متنوعة مثل الرؤية الحاسوبية، الذكاء الاصطناعي التوليدي، وتحليل اللغات الطبيعية، وغيرها، ومؤخرًا شهدنا تبني هذه التقنيات عبر أقسام متعددة في صناعة الطيران لتعزيز الفعالية وتحسين الأداء ورفع مستوى الأمان، إذ إن الدفع الرئيسي وراء توسع سوق الذكاء الاصطناعي ضمن هذا القطاع يعود إلى المزايا الملموسة التي تحققت نتيجة لهذه الابتكارات.
كمثال، يمكن استخدام الذكاء الاصطناعي التوليدي في صياغة واختبار تصاميم وبُنى للطائرات بتحسينات ديناميكية هوائية متقدمة، حيث يمكن لشركات بارزة كإيرباص وناسا الاستفادة بشكل كبير من الذكاء الاصطناعي التوليدي لابتكار تصميمات طائرات أكثر كفاءة وصديقة للبيئة.
وتظهر تطبيقات الذكاء الاصطناعي في قطاع الفضاء الجوي فوائد كبيرة يمكن قياسها بوضوح، وهذه الفعالية المثبتة تسهم في توقع نمو سوق الذكاء الاصطناعي في هذا القطاع بمقدار 4.694.7 مليون دولار أمريكي خلال الفترة من 2023 إلى 2028.
كما أن الزيادة في عدد المسافرين جوًا، والتي تعكس اتجاهًا نحو الاعتماد المتزايد على الطيران كوسيلة نقل، تعتبر دافعًا رئيسيًا لهذا النمو، ومع تصاعد حجم الحركة الجوية عالميًا، يبرز الطلب المتزايد على إدارة الحركة الجوية بشكل أكثر كفاءة وتحسين العمليات التشغيلية للرحلات الجوية، وهنا يأتي دور الذكاء الاصطناعي كحل فعّال.
المصدر: جريدة الرؤية العمانية
إقرأ أيضاً:
الذكاء الاصطناعي يحلّل تخطيط صدى القلب خلال دقائق
يُستخدم تخطيط صدى القلب "الإيكو" من قِبل الأطباء لتشخيص العديد من المشكلات الوظيفية أو الهيكلية في القلب.
ويعتمد هذا الفحص على تحليل أكثر من 100 مقطع فيديو وصورة تُظهر مناطق مختلفة من القلب، حيث يقوم اختصاصيو "الإيكو" بإجراء العديد من القياسات، مثل أبعاد القلب وشكله، وسمك البطين، إضافة إلى حركة ووظائف الحجرات القلبية، بهدف تقييم صحة المريض القلبية.
تشخيص أسرع
في دراسة حديثة نُشرت في مجلة الجمعية الطبية الأميركية (JAMA)، كشف باحثون من كلية الطب بجامعة ييل عن أداة مدعومة بالذكاء الاصطناعي قادرة على تفسير تخطيط صدى القلب بدقة عالية خلال دقائق معدودة، بحسب ما نقله موقع "ميديكال إكسبريس" المتخصص في الأبحاث الطبية.
وقال الدكتور روهان كيرا، أستاذ مساعد في طب القلب والإحصاء الحيوي بكلية ييل للصحة العامة، وكبير مؤلفي الدراسة: "يُعد تخطيط صدى القلب حجر الزاوية في رعاية القلب، لكنه يتطلب وقتاً طويلاً من أطباء ذوي خبرة عالية لتحليل تلك الدراسات. أردنا تطوير تقنية تساهم في تخفيف العبء عن هؤلاء الاختصاصيين وتُحسن الدقة وتُسرّع سير العمل".
دقة لافتة
أظهرت الدراسة أن الأداة التي طوّرت، وتحمل اسم "PanEcho"، استطاعت أداء 39 مهمة تشخيصية بناءً على صور متعددة الزوايا لتخطيط صدى القلب، وتمكنت من رصد حالات مثل التضيق الشديد في الصمام الأبهري، والضعف الانقباضي، وانخفاض الكسر القذفي للبطين الأيسر، بدقة لافتة.
وتبني هذه النتائج على أبحاث سابقة، منها دراسة نُشرت عام 2023 في مجلة "European Heart Journal"، أظهرت بدورها دقة هذه التقنية.
ويوضح غريغ هولست، أحد المشاركين في الدراسة: "قمنا بتطوير أداة تدمج المعلومات من زوايا متعددة للقلب لتحديد القياسات الأساسية والتشوهات التي قد يدرجها طبيب القلب في تقريره الكامل".
تدريب واسع
تم تطوير "PanEcho" باستخدام 999.727 مقطع فيديو لتخطيط صدى القلب جُمعت من مرضى في مستشفى Yale New Haven بين يناير 2016 ويونيو 2022، ثم اختُبرت الأداة على بيانات من 5130 مريضاً إضافياً من نفس المستشفى، إلى جانب ثلاث مجموعات بيانات خارجية من مركز القلب والأوعية في جامعة "سيميلويس" في بودابست بالمجر، ومستشفى جامعة ستانفورد، ونظام "Stanford Health Care".
إشراف بشري
أكد الدكتور إيفانجيلوس إيكونومو، زميل سريري في طب القلب وأحد المؤلفين المشاركين أن "الأداة تستطيع الآن قياس وتقييم طيف واسع من أمراض القلب، ما يجعلها واعدة للغاية للاستخدام السريري مستقبلاً. لكنها، رغم دقتها العالية، لا تزال خوارزمية وقد تفتقر لبعض التفسيرات التي يقدمها الطبيب، لذا فهي تحتاج إلى إشراف بشري".
ورغم أن الأداة غير متاحة حالياً للاستخدام السريري، إلا أن الدراسة تناقش تطبيقات مستقبلية واعدة.
فعلى سبيل المثال، يمكن استخدامها كمساعد أولي لتحليل الصور في مختبرات الإيكو، أو كأداة مراجعة ثانية ترصد التشوهات التي قد تفوت على الاختصاصي البشري.
حلول للمناطق منخفضة الموارد
أشار الباحثون إلى أن هذه التقنية قد تكون ذات قيمة خاصة في البيئات منخفضة الموارد، حيث تكون أجهزة التصوير والخبرات القلبية نادرة. ففي مثل هذه السياقات، غالباً ما يُستخدم جهاز تصوير صغير محمول باليد، يوفّر صوراً بجودة أقل يصعب تفسيرها.
ولتقييم دقة النموذج في مثل هذه الحالات، استخدم الباحثون صوراً من قسم الطوارئ في مستشفى Yale New Haven، حيث تُجرى فحوصات سريعة بجهاز موجات فوق صوتية محمول كجزء من الرعاية الروتينية.
ويضيف الدكتور كيرا: "أردنا محاكاة واقع المناطق الفقيرة في الموارد، حيث يعتمد الأطباء على أجهزة يدوية ويحتاجون إلى إرسال الصور لتفسيرها من قبل طبيب قلب في مكان آخر. وحتى مع الصور منخفضة الجودة، أظهر نموذجنا قدرة عالية على استخراج المعلومات المطلوبة لتحديد الحالة بدقة".
دراسات إضافية
يعمل كيرا وفريقه حالياً على دراسات إضافية لقياس أثر استخدام هذه الأداة على رعاية المرضى في مختبرات الإيكو في ييل.
وأردف كيرا: "نتعلم الآن كيف يستخدم الأطباء هذه الأداة فعلياً، بما يشمل التعديلات التي يجرونها على سير العمل، واستجابتهم للمعلومات التي توفرها، وما إذا كانت تضيف قيمة فعلية في السياق السريري".
آفاق مستقبلية
من جانبه، يقول الدكتور إريك جيه. فيلازكوي، أستاذ طب القلب ورئيس قسم القلب في جامعة ييل: "أدوات الذكاء الاصطناعي مثل "PanEcho" يمكن أن تساعدنا على رفع كفاءتنا ودقتنا، ما يسمح لنا بفحص ومعالجة عدد أكبر من المرضى المصابين بأمراض القلب. وأنا فخور بالتزام الجامعة المتواصل بالبحث المتقدم والابتكار في تقديم الرعاية".
وأتاحت الدراسة النموذج الكامل وأوزانه عبر مصدر مفتوح، وشجّع الفريق البحثي العلماء الآخرين على اختبار النموذج باستخدام دراساتهم الخاصة على تخطيط صدى القلب والعمل على تطويره.
أمجد الأمين (أبوظبي)