التعلم الآلي يساعد العلماء في رصد الملوثات البلاستيكية
تاريخ النشر: 3rd, June 2024 GMT
يمكن لتقنيات التحليل البصري والتعلم الآلي اكتشاف المواد البلاستيكية الدقيقة في البيئات البحرية وبيئات المياه العذبة بسهولة باستخدام ركائز معدنية مسامية غير مكلفة، وذلك وفقا للدراسة التي نشرت يوم 28 مايو/أيار الجاري في مجلة "نيتشر كوميونيكيشنز".
ويقول الباحثون إن اكتشاف وتحديد المواد البلاستيكية الدقيقة في عينات المياه أمر ضروري للمراقبة البيئية، ولكنه يمثل تحديا.
طُرح مصطلح التلوث بالنفايات البلاستيكية الدقيقة في الأدبيات العلمية بداية من عام 2004 في دراسة نشرت بمجلة "ساينس"، واستُخدم المصطلح منذ ذلك الحين لوصف التلوث الناجم عن الأجزاء البلاستيكية في البيئة البحرية التي عادة ما تكون أصغر من 5 مليمترات. ووفقا لدراسة أجريت عام2017 نشرت في المجلة ذاتها، فإن أكثر من 90% من البلاستيك لا يُعاد تدويره، لذا فإن إيجاد طرق لزيادة حجم البلاستيك المعاد تدويره يعد هدفا مهما.
ويُعد البحر الأبيض المتوسط -الذي تطل عليه مصر بواجهة تصل إلى 1050 كيلومترا- من أكثر البيئات البحرية تأثرا بالتلوث الناجم عن النفايات البلاستيكية الدقيقة، فهو يمثل شبه بحيرة، وليس له إلا منفذ واحد ضيق في غربه هو مضيق جبل طارق الذي يربطه بالمحيط الأطلنطي.
وتتخلص خُمس دول من معظم مخلفاتها البلاستيكية في البحر المتوسط، وهي بالترتيب تركيا (144 طنا/ يوميا)، وإسبانيا ( 126 طنا/ يوميا)، وإيطاليا (90 طنا/ يوميا)، ثم مصر (77 طنا/ يوميا)، تليها فرنسا (66 طنا/ يوميا)، وذلك وفق تقرير أصدره الصندوق العالمي للطبيعة (دبليو دبليو إف) في يونيو/حزيران 2018.
وتتطلب طرق الكشف الحالية عن الملوثات البلاستيكية الدقيقة تقنيات فصل معقدة تستغرق وقتا طويلا وتكاليف باهظة. وتوضح الباحثة في من المعهد الوطني لعلوم المواد في النمسا -وهي الباحثة الرئيسية في الدراسة- "أولجا جوسيلنيكوفا"، أنه يمكن للطريقة المقترحة فصل وقياس وفرة ستة أنواع رئيسية من المواد البلاستيكية الدقيقة في وقت واحد هي: البوليسترين، والبولي إيثيلين، والبولي ميثيل ميثاكريلات، والبولي تترافلوروإيثيلين، والنايلون، والبولي إيثيلين تيريفثاليت.
وتضيف جوسيلنيكوفا في حديث مع "الجزيرة نت"، أن التقنية المقترحة تستخدم رغوة معدنية مسامية لالتقاط واكتشاف المواد البلاستيكية الدقيقة بصريا باستخدام عملية تسمى "مطياف رامان المحسَّن السطح" (إس إي آر إس) التي توفر بيانات واضحة يمكن تفسيرها باستخدام تقنيات التعلم الآلي الحديثة.
لتحليل البيانات أنشأ الفريق خوارزمية حاسوبية تعمل بالذكاء الاصطناعي تسمى "سبيكات نت"، وتتعلم هذه الخوارزمية كيفية تفسير الأنماط الموجودة في القياسات البصرية للكشف عن المواد البلاستيكية الدقيقة بسرعة أكبر وبدقة أعلى من الطرق التقليدية، وذلك بحسب البيان الصحفي الذي نشرته جامعة ناجويا اليابانية المشاركة في الدراسة.
تقول الباحثة: "إن تقنيتنا تحمل إمكانات هائلة لمراقبة المواد البلاستيكية الدقيقة في العينات التي حصلنا عليها مباشرة من البيئة دون الحاجة إلى معالجة مسبقة، في حين لا تتأثر بالملوثات المحتملة التي يمكن أن تتداخل مع الطرق الأخرى".
ويتوقع الباحثون أن يساعد ابتكارهم المجتمع بشكل كبير في تقييم خطورة التلوث البلاستيكي الدقيق على الصحة العامة وصحة جميع الكائنات الحية في البيئات البحرية وبيئات المياه العذبة. ومن خلال إنشاء أجهزة استشعار غير مكلفة للمواد البلاستيكية الدقيقة وخوارزميات مفتوحة المصدر لتفسير البيانات، يأملون أن يتمكنوا من الكشف السريع عن المواد البلاستيكية الدقيقة، حتى في المختبرات المحدودة الموارد.
وبالإضافة إلى ذلك، يتطلع الباحثون إلى توسيع قدرة الشبكة العصبية "سبيكات نت" لاكتشاف نطاق أوسع من المواد البلاستيكية الدقيقة، وحتى قبول أنواع مختلفة من البيانات الطيفية بالإضافة إلى بيانات "مطياف رامان".
المصدر: الجزيرة
كلمات دلالية: حريات المواد البلاستیکیة الدقیقة فی
إقرأ أيضاً:
«عباقرة بالفطرة».. 5 أبراج تمتلك قدرة كبيرة على التعلم والفهم السريع
التعلم والفهم السريع من المهارات التي تميز بعض الأشخاص عن غيرهم، إذ يتمتعون بقدرة فطرية على استيعاب المعلومات وتحليلها بسرعة، وهؤلاء تجدهم متفوقين دراسيًا في الفصول الدراسية والأعمال التي تتطلب مهارة تحليلية وحسابات، ويعود ذلك إلى عدة عوامل، مثل الذكاء الفطري، حب الاستطلاع، والقدرة على التركيز والتكيف مع المعارف الجديدة، وعلى رأس هذه الأبراج القوس والعذراء، وفق موقع «timesofindia».
5 أبراج تمتلك قدرة كبيرة على التعلم والفهم السريعيُعرف القوس بحبه للاستكشاف والمغامرة والفضول، ولديهم رغبة فطرية في التعرف على العالم وغالبًا ما ينجذبون إلى الفلسفة والسفر والاستكشاف الثقافي؛ مما يجعلهم على رأس 5 ابراج تمتلك قدرة كبيرة على التعلم والفهم السريع، ومع ذلك يجب على القوس أن يكثر التعلم من خلال السفر، سواء كان ذلك للدراسة في الخارج أو الانغماس في بيئات مختلفة.
يُعرف برج العذراء باهتمامه الشديد بالتفاصيل والتفكير التحليلي والنهج المنهجي في أداء المهام، وهذه الصفات تجعلهم متعلمين استثنائيين، وخاصة في المواد التي تتطلب تحليلاً متعمقًا، مثل الرياضيات والعلوم والبحث، إنهم يستمتعون بالموضوعات التي تنطوي على تطبيق عملي وتتطلب فهمًا شاملاً.
يُعرف مواليد برج الدلو بتفكيرهم العبقري واستقلاليتهم ومنظورهم الفريد للعالم، غالبًا ما ينجذبون إلى أساليب التعلم غير التقليدية، لكن يجب عليهم تبني تفكيرهم المبتكر من خلال إجراء أبحاث مستقلة أو دورات عبر الإنترنت.
يخضع مواليد برج الجوزاء لسيطرة عطارد، كوكب التواصل، مما يجعلهم فضوليين بطبيعتهم وقادرين على التكيف، فهم يفضلون التعلم من خلال المناقشة والمناظرات والتجارب المتنوعة، كما يستمتعون باستكشاف مواضيع مختلفة، وغالبًا ما ينتقلون من موضوع إلى آخر، مدفوعين برغبتهم في الفهم قدر الإمكان.
برج الجدييتسم مواليد برج الجدي بالانضباط والصبر والتركيز الشديد على تحقيق الأهداف، وهم معروفون بقدرتهم على العمل الجاد والمثابرة، كما أن صبرهم وإصرارهم يجعلهم ممتازين في إتقان المهارات بمرور الوقت، إنهم يحددون أهدافًا تعليمية واضحة وشخصية، وهذا من شأنه أن يمنحهم شعورًا بالاتجاه والدافع.
الفاتيكان يصدر بيانا بشأن تطورات الحالة الصحية للبابا فرنسيس