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:
بهدف في الدقيقة 93.. أتلتيكو مدريد يتلقى هزيمة مفاجئة أمام لاس بالماس في الليجا
تلقى فريق أتلتيكو مدريد خسارة مفاجئة أمام مضيفه لاس بالماس بهدف جاء وقت قاتل من اللقاء الذي أقيم مساء السبت على ملعب "دي جران كناريا" ضمن منافسات الجولة 32 من عمر الدوري الإسباني لكرة القدم.
بهدف في الدقيقة 93.. أتلتيكو مدريد يتلقى هزيمة مفاجئة أمام لاس بالماس في الليجاوبهذه الخسارة، تقلصت طموحات أتلتيكو مدريد في المنافسة على حصد لقب الدوري الإسباني، بعدما اتسع الفارق مع المتصدر برشلونة وكذلك الوصيف ريال مدريد.
سجل لاس بالماس هدفه الوحيد في المباراة في وقت قاتل وتحديدا في الدقيقة 93 عن طريق اللاعب خافيير مونيوز الذي استغل خطأ في تمركز مدافعي أتلتيكو.
الصديق المقرب من شيكا لاعب الزمالك الراحل يكشف اللحظات الأخيرة قبل وفاته كوماندوز الزمالك إلى نهائي كأس مصر بعد عبور طلائع الجيش.. قمة نارية أمام الأهلي غدًاوتوقف رصيد أتلتيكو مدريد عند 63 نقطة في المركز الثالث بجدول ترتيب فرق الليجا الإسبانية، بفارق 10 نقاط خلف برشلونة المتصدر والذي انتصر اليوم على ضيفه سيلتا فيجو بنتيجة 4-3، وبفارق 3 نقاط عن ريال مدريد الوصيف والذي سيلعب مساء الأحد أمام أتلتيك بلباو ضمن الجولة ذاتها.
وبفوزه الثمين اليوم، ارتفع رصيد لاس بالماس إلى 32 نقطة في المركز السابع عشر، ليبتعد عن منطقة الهبوط في جدول الدوري، ويفارق المركز الثامن عشر.