التعلم الآلي.. كيف يساهم في العثور على كواكب شبيهة بالأرض؟
تاريخ النشر: 7th, June 2024 GMT
#سواليف
كشفت دراسة حديثة نُشِرت في مجلة “أسترونومي آند أستروفيزيكس”، عن قدرة #الذكاء_الاصطناعي والتعلّم الآلي على مساعدة #علماء_الفلك في البحث عن #كواكب بعيدة شبيهة بالأرض.
وكان فريق بحثي طوّر خوارزمية مصممة لاكتشاف #الكواكب التي تقع خارج المجموعة الشمسية ويُطلق عليها الكواكب الخارجية، وذلك باستخدام “التحليل الطيفي الدوبلري”، أو كما تُعرف بدراسة السرعة الشعاعية للكواكب.
وتعد هذه التقنية إحدى الآليات المستخدمة للعثور على كواكب بعيدة، وتكمن صعوبة استخدامها للنشاط النجمي في شدّة السطوع والتوهجات في النجوم المجاورة.
مقالات ذات صلة اشحن حاسوبك المحمول في دقيقة واحدة.. اختراق يُقرب الحلم 2024/06/06وتسلط الدراسة الضوء على أنّ التعلم الآلي يُعد أحد أكثر الأدوات كفاءة ونجاحا في التعامل مع كميات كبيرة من البيانات في المجالات العلمية، وخاصة الفضاء. ووضع الباحثون عدّة خوارزميات تقوم على التعلم الآلي لتصفية وتقليل أثر نشاط النجوم الذي من شأنه أن يُحدث ضجيجا وتشويشا على حركة الكواكب التي تدور حولها.
وتعد الميزة الكبرى وراء التعلم الآلي أنّ النموذج المقترح يحتوي مجموعة كبيرة من المتغيرات، ولديه قدرة على التنبؤ بدرجة عالية من الدقة بناء على البيانات التي يعرضها للتمرين والتدريب.
وطبّق الباحثون خوارزميتهم على قاعدة بيانات لثلاثة نجوم: الشمس، ونجم “ألفا سنتوري بي” (رجل قنطورس)، ونجم “تاو قيطس”. ويبعد نجم “ألفا سنتوري بي” نحو 4.3 سنوات ضوئية، وهو أقرب النجوم إلى المجموعة الشمسية. أما نجم “تاو سيتي” فيقع على مسافة نحو 12 سنة ضوئية من الأرض.
العبور الفلكي يرمز إلى مرور جسم سماوي مباشرة بين النجم (الشمس) ونقطة الرصد، ومثال ذلك عبور كوكب عطارد أو الزهرة، وهي تقنية أخرى للبحث عن الكواكب ودراسة حجمها وتكوين غلافها الجوّي (شترستوك)
ومن خلال إدراج إشارات مزيفة لعدة كواكب في الخوارزمية لغرض اختبارها، اكتشف الباحثون قدرة النموذج على تحديد تلك الكواكب المزيفة على نطاقات مدارية مختلفة. فعلى مستوى الأرض تمكنوا من تحديد الكواكب التي تمتلك فترة مدارية تتراوح بين 10 و550 يوما حول الشمس، وبين 10 و300 يوم للكواكب التي تدور حول “ألفا سنتوري بي”، وبين 10 و350 يوما للكواكب التي تدور حول “تاو سيتي”. ويوضح ذلك مدى فعالية الخورازمية للتعامل مع نجوم مختلفة بأنماط مدارية متفاوتة.
وخلصت الدراسة إلى أنّ الباحثين طوّروا آلية للتعامل مع توهج النجوم وضوئها الساطع للعثور على الكواكب ذات الكتل الصغيرة والتي لها فترات مدارية تقع ضمن النطاق الصالح الحياة، وهو المنطقة التي يضمن بها الكوكب استقبال كميات مناسبة من الطاقة والضوء.
وتهدف مهمة تلسكوب الفضاء “بلاتو” التابع لوكالة الفضاء الأوروبية، إلى مسح ما يصل إلى مليون نجم بحثا عن الكواكب الخارجية الشبيهة بالأرض عن طريق تقنية “العبور الفلكي”، ومن المقرر إطلاقه في عام 2026.
وبالتزامن مع ذلك، تساهم هذه الدراسة في تعزيز مهمة “بلاتو” في العثور على الكواكب الخارجية الصالحة للحياة. علمًا بأن وكالة الفضاء الأميركية “ناسا” أعلنت عن وجود 5632 كوكبا خارجيا رُصدت بشكل مباشر، وتطمح للعثور على المزيد.
المصدر: سواليف
كلمات دلالية: سواليف الذكاء الاصطناعي علماء الفلك كواكب الكواكب التعلم الآلی
إقرأ أيضاً:
جامعة التقنية تعزز مكانتها في مجالات البحث العلمي والابتكار
حصدت جامعة التقنية والعلوم التطبيقية ثلاث جوائز ضمن الجائزة الوطنية للبحث العلمي والتي أعلن عنها خلال فعاليات الملتقى السنوي الحادي عشر للباحثين الذي نظمته وزارة التعليم العالي والبحث العملي والابتكار.
وجاء حصول الجامعة على هذه الجوائز تحقيقا لرؤيتها في دعم مجالات البحث العلمي والابتكار وتعزيز مكانتها كهيئة علمية تدعم برامج البحث العلمي وتعزز إمكانيات وقدرات منتسبيها الباحثين، وقد تنوعت مجالات فئات الجوائز، حيث نال الدكتور عبدالله بن حميد العبري الجائزة الوطنية للبحث العلمي عن فئة الدكتوراة في مجال التعليم والموارد البشرية، والدكتورة إيمان بنت خالد السالمية على الجائزة الوطنية للبحث العلمي عن فئة الباحثين الناشئين في مجال الثقافة والعلوم الاجتماعية والأساسية، وحصلت الدكتورة خلود بنت موسى البلوشية على الجائزة الوطنية للبحث العلمي عن فئة الباحثين الناشئين في مجال الطاقة والصناعة.
تبخر المخاليط الثنائية
الدكتورة خلود بنت موسى البلوشية، مساعدة عميد كلية الهندسة والتكنولوجيا، الحاصلة على الجائزة عن بحث بعنوان "تأثير ترطيب المخاليط الثنائية على الأسطح المعدلة هندسيا بالتقنيات الدقيقة (مايكروميتر)" أشارت إلى أن البحث يقدم دراسة منهجية حول تأثير الخليط الثنائي (الماء والكحوليات) والهيكل السطحي على الترطيب، وتم تطوير خريطة نظام ترطيب متكاملة عالمية والأولى من نوعها توضح وظائف أنظمة الترطيب المختلفة مثل "كاسي باكستر، وونزيل الجزئية غير المبللة، وأنظمة وينزل للترطيب الجزئي" بالإضافة إلى سلوك القطرات وأشكالها غير المألوفة المختلفة التي تعتمد على التوتر السطحي للغاز والسائل الذي يظهر للمخاليط الثنائية، وطبيعة السطح المستخدم .. مشيرة إلى أن هذه الورقة العلمية كانت جزءا من الأبحاث التي عملت عليها طوال ٤ سنوات، والذي تركز البحث العلمي في بداية الأمر على تبخر المخاليط الثنائية على الأسطح المعدلة هندسياً، ولكن لاحظت عند وضع القطرة بحجم ٣ ميكروليتر بأن بعض القطرات كانت تتشكل بغير شكلها الكروي المألوف بل كانت تتشكل بأشكال مضلعة كالمربع والأشكال السداسية والثمانية بفعل تأثير هيكلة السطح والتوتر السطحي المنخفض لبعض المخاليط الثنائية. مما خلق لي فرصة للتوسع أكثر في محتوى رسالة الدكتوراة.
وأكدت أن أهم تطبيقات هذا البحث نجدها في أي مكان يتلامس فيها السائل مع سطح صلب، وعلى سبيل المثال لا الحصر في حقول النفط والغاز، بسبب قابلية النفط للترطيب على الصخور هي أحد العوامل التي لها تأثير أكبر على الإنتاجية، وبالتالي فإن حل المشاكل ذات الصلة يمكن أن يؤدي إلى زيادة الإنتاجية، تشير قابلية النفط للترطيب إلى مدى سهولة انتشار السائل أو التصاقه بسطح صلب، وعلى سبيل المثال في حقول النفط والغاز، تلعب قابلية النفط للترطيب على الصخور دورًا حاسمًا في تحديد إنتاجية الحقل، إذا كانت نسبة الترطيب عالية، فسوف يتدفق بسهولة عبر مسام الصخور ويعزز الإنتاج، وأما إذا كان النفط غير قابل للترطيب على بعض الصخور أو إذا كان الترطيب جزئيا، فقد يعلق في المسام، مما يقلل من تدفق النفط والإنتاجية الإجمالية، لذلك، فإن فهم ومراقبة قابلية النفط للترطيب أمر ضروري لتحسين إنتاجية النفط والغاز.
المركبات الثلاثية للنحاس
الدكتورة إيمان بنت خالد السالمية، الأكاديمية بجامعة التقنية والعلوم التطبيقية بفرع المصنعة والتي حصلت على الجائزة عن فئة الباحثين الناشئين في مجال الثقافة والعلوم الاجتماعية والأساسية من خلال البحث العلمي بعنوان "المركبات الثلاثية للنحاس الثنائي القائمة على الفينولات مع الثيوسيمي كربزون: الخصائص المغناطيسية والهيكلية، والسمات الطيفية، والنشاط الانتقائي المميز المضاد لتكاثر الخلايا السرطانية"، وشارك ضمن الفريق البحثي الباحث الأستاذ الدكتور موسى شنجويه، البروفيسور بقسم الكيمياء في جامعة السلطان قابوس.
وأشارت الدكتورة إيمان السالمية إلى أن فكرة البحث جاءت من خلال الدافع الرئيس وراء هذا المسعى البحثي إلى حد كبير هو ندرة المركبات الثلاثية القائمة على مرتبطات الثيوسيمي كربزون (thiosemicarbazones) والمحتوية على النحاس الثنائي إضافة إلى المرتبطات الثنائية المساعدة (N,N-donor) ، حيث توضح هذه الدراسة صنع وتحليل وتوصيف الخصائص الفيزيائية والكيميائية لمركبات ثلاثية جديدة من النحاس الثنائي، بالإضافة إلى دراسة تأثيراتها السامة ضد الخلايا السرطانية، وتحضير مرتبطات الثيوسيمي كربزون ومركباتها الثلاثية من النحاس الثنائي من خلال تأكيد هويتها الكيميائية وتركيبها الهيكلي ثلاثي الأبعاد، وتقييم السمية الخلوية لهذه المرتبطة ومركباتها الثلاثية من النحاس الثنائي ضد نوعين من الخلايا السرطانية البشرية، ومن المثير للاهتمام أن المركب الأول قد أظهر فعالية انتقائية ضد خلايا سرطان عنق الرحم، وفي المقابل فإن نشاط المركب 2 تميز بسلوك مضاد لخلايا سرطان الثدي حيث هاجم هذه الخلايا دون غيرها، وعلى الرغم من أن هذا النشاط قد لوحظ في النتائج المخبرية فقط ضد خلايا سرطانية حية إلا أن النتائج تشير إلى أن هذه المركبات الثلاثية للنحاس الثنائي تحمل تطبيقات محتملة كأدوية بديلة موجهة لعلاج السرطان، كما أن هذه الدراسة قد أثبتت أن المركبين 1 و 2 أكثر فعالية كمضادات لتكاثر الخلايا السرطانية مقارنة بعقار السيسبلاتين الذي يعد أحد أشهر الأدوية المستخدمة حاليا في العلاج الكيميائي ضد الخلايا السرطانية، بالإضافة إلى ذلك، يفتقر السيسبلاتين إلى الانتقائية للخلايا السرطانية التي تمتاز بها هذه المركبات، كما أنها تظهر نشاطًا مضادًا للسرطان أكثر قوة مقارنة بأنواع أخرى من الأدوية المستخدمة حاليا.
وأكدت الدكتورة إيمان السالمية أن البحث واجه تحديات كونه بحث علمي قائم على التجارب المخبرية، وبالتأكيد التجريب والخطأ والفشل أحيانا مصحوب بجد واجتهاد وإصرار ومثابرة للوصول إلى نتائج تثري المجتمع البحثي وتقدم إضافة بنتائج أصيلة ورصينة وغير مسبوقة، فمن ضمن التحديات عدم توفر بعض الأجهزة والتقنيات للقيام بالتحاليل والقياسات، ولمواجهة هذه التحديات أنشأنا تعاونا مع جامعات أجنبية مثل جامعة جورج أوغست في غوتنغن بألمانيا، وجامعتي شيفيلد ومانشستر بالمملكة المتحدة، وجامعة كانازاوا باليابان، وقسم علم السموم وعلم الأدوية بكلية الصيدلة بجامعة العلوم الطبية في الجمهورية الإيرانية، وجامعة ياجيلونيا في بولندا إضافة إلى وحدة التحاليل البحثية التطبيقية بجامعة السلطان قابوس، مشيرة إلى أن البحث العملي في مجال الكيمياء قدم إضافة مهمة لمجتمع البحث العلمي وأسهم في تقديم نتائج غير مسبوقة كبحث أصيل خاصة في علم المركبات التناسقية المعقدة وتحليل هويتها الكيميائية باستخدام مختلف تقنيات التحليل المغناطيسي والطيف الترددي وإثبات التركيب ثلاثي الأبعاد باستخدام مطياف الأشعة السينية لبلورة أحادية لكل من هذه المركبات، وفي الجانب الحيوي تم اختبار هذه المركبات كمضادات حيوية ضد نوعين من سلالات البكتريا وضد نوعين من الخلايا السرطانية البشرية وأثبتت فعالية وكفاءة بشكل انتقائي يعزز تفوقها على الأدوية المستخدمة حاليا لاسيما إن استطعنا الوصول بالاختبارات للمرحلة السريرية، ولهذا يعد هذا الاختبار ضروريا لضمان سلامة العقار واستخدامه كمضاد محتمل وعلاج آمن للسرطان، وهذا سيكون بإذن الله ذلك جزءًا من الأبحاث المستقبلية لاستكمال الدراسة.
الطلاقة المعجمية
الدكتور عبدالله بن حميد العبري رئيس قسم الابتكار ونقل التكنولوجيا بجامعة التقنية والعلوم التطبيقية بفرع نزوى، حصل على الجائزة عن فئة الدكتوراة في مجال التعليم والموارد البشرية، من خلال البحث العملي بعنوان (دراسة التقييم الموجه نحو التعلم في تعزيز الطلاقة المعجمية للطلاب من خلال التعلم اللغوي المدعوم بالأجهزة المحمولة) بمشاركة فريق البحث العلمي الذي يضم الدكتورة فاطمة رنجبران مادسه من جامعة السلطان قابوس، والدكتور مصطفى مراد مقدام من جامعة شاهرود للتكنولوجيا في الجمهورية الإسلامية الإيرانية.
وأشار الدكتور عبدالله العبري إلى أن البحث العلمي يهدف إلى دراسة تأثير دمج تقنيات التعلم المُعزز بالأجهزة المحمولة في سياقات تعلم اللغة الإنجليزية كلغة أجنبية، وخاصة من خلال التقييمات الموجهة نحو التعلم، على تحسين طلاقة المفردات لدى الطلبة، والمشكلة التي يناقشها البحث هي صعوبة تعزيز طلاقة المفردات لدى الطلبة في امتحانات التحدث، بالإضافة إلى صعوبة إيجاد أدوات فعالة لإشراك الطلبة وتسهيل عملية التعلم، مشيرا إلى أن الفائدة المرجوة من البحث العلمي تكمن من خلال تعزيز مهارات الطلبة، حيث أظهرت الدراسة أن استخدام تقنيات التعلم المُعززة بالأجهزة المحمولة في تدريس اللغة الإنجليزية، وخاصةً في جانب المفردات، قد يساعد الطلبة على تحسين طلاقة استخدامهم لهذه المفردات عند التحدث، فهذا يعني أن الطلبة قد يصبحون أكثر قدرة على التعبير عن أنفسهم بسهولة ويسر، وأن كلامهم سيكون أكثر ثراءً ودقة، وكذلك الاستفادة من التكنولوجيا إذ تظهر الدراسة فائدة استخدام تقنيات التعلم المُعززة بالأجهزة المحمولة كأدوات تعليمية مساعدة في تدريس اللغة الإنجليزية، وهذه التقنيات تسمح للمعلمين بإجراء تقييمات سريعة وفعالة وتقديم تغذية راجعة فورية للطلبة، مما يمكنهم من فهم نقاط قوتهم وضعفهم بشكل أفضل، كما أن استخدام هذه التقنيات يسهم في خلق بيئة تعليمية أكثر تفاعلية، مما يشجع الطلبة على المشاركة بشكل أكبر، إلى جانب هذا تفيد الدراسة البحثية من خلال تجارب تعليمية مثرية أنه يمكن أن يسهم دمج تقنيات التعلم المعززة بالأجهزة المحمولة في خلق تجارب تعليمية أكثر إثارة وتشويقا للطلبة، فهذه التقنيات تسمح بتقديم محتوى تعليمي متنوع، وباستخدام وسائل بصرية وتفاعلية، مما يسهم في تحسين فهم الطلبة للمادة وزيادة تركيزهم في الصف.
برلماني: مش معقول كل ما الحكومة تتنزنق تلجأ للاقتراض