الذكاء الاصطناعي يساعد على فك شفرة الأمواج العملاقة

استخدم فريق من العلماء تقنيات الذكاء الاصطناعي لتحليل بيانات ومعلومات تتعلق بحركة الأمواج في البحار والمحيطات على مدار سبعة قرون، من أجل فك شفرات الأمواج العملاقة والتنبؤ بإمكانيات حدوثها.

واعتمد الفريق البحثي من جامعتي كوبنهاغن الدنماركية وفيكتوريا الكندية على الذكاء الاصطناعي لابتكار معادلة حسابية لفهم طريقة تكون هذه الأمواج وإمكانية التنبؤ بفرص حدوثها، بهدف جعل الملاحة البحرية أكثر سلامة.

واعتمد الباحثون على كم هائل من البيانات والملاحظات بشأن حركة المحيطات.

قواعد بيانات لمليار موجة

وجمع الباحثون بيانات على مدار 24 ساعة في اليوم من عوامات بحثية في 158 موقعاً على امتداد السواحل الأمريكية وفي أعالي البحار من أجل جمع معلومات عن حركة الأمواج والتيارات البحرية والتغيرات البحرية المختلفة.

وعند تصنيف هذه البيانات، أصبح لدى الباحثين قواعد بيانات تخص أكثر من مليار موجة تضم معلومات عن ارتفاعات وسرعات وحركة الأمواج على امتداد 700 عام.
وقام الباحثون بتحليل هذه البيانات للتوصل إلى أسباب الأمواج العملاقة التي يتم تعريفها بأنها ضعف ارتفاع الأمواج المحيطة بها، وقد يصل ارتفاعها إلى أكثر من 20 متراً، وقاموا بتغذية كافة هذه المعلومات في منظومة للذكاء الاصطناعي وتحويلها إلى معادلة خوارزمية للتنبؤ بالأمواج.

أمواج مارقة

ويقول الباحث يوهانس غيمريتش الذي شارك في إعداد الدراسة" لقد أظهرت التحليلات أن الأمواج الخارجة عن المألوف تحدث طوال الوقت. فقد سجلنا 100 ألف موجة في قواعد البيانات يمكن تصنيفها بأنها موجة مارقة، وهو ما يوازي موجة عملاقة واحدة تحدث كل يوم في مواقع عشوائية في البحار والمحيطات، غير أنها ليست كلها أمواجا متوحشة بأحجام ضخمة".

ومن خلال فحص أكثر من مليار موجة، استطاعت المعادلة الخوارزمية التوصل إلى أسباب الأمواج المارقة ووضع وصفة لحدوثها.
التموضع الخطي الخارق

وتوصل الباحثون إلى عامل رئيسي وراء تكون هذه الأمواج أطلقوا عليه اسم "التموضع الخطي الخارق"، ويحدث عندما تلتقي منظومتان مختلفتان للأمواج وتعززان بعضهما البعض لبرهة قصيرة من الوقت، ويوضح ديون هافنر هذه الظاهرة قائلاً: "إذا ما التقت منظومتان للأمواج، تتزايد فرص حدوث ارتفاعات وانخفاضات موجية عميقة، وبالتالي تتزايد فرص حدوث أمواج عملاقة"، مؤكداً أن هذه المعلومة ظلت متداولة منذ 300 عام، ونحن الآن نحاول أن ندعم صحتها من خلال البيانات العلمية".
ويرى الباحثون أن هذه المعادلة تعتبر بمثابة خبر سار بالنسبة لصناعة الشحن البحري، حيث أن هناك قرابة 50 ألف سفينة شحن تبحر حول العالم في أي وقت في اليوم، وبالتالي من الممكن بفضل هذه المعادلة التنبؤ بالمجموعة "المثالية" من العوامل التي تزيد من مخاطر موجة عملاقة قد تمثل خطورة على أي سفينة أو منصة بحرية في البحار أو المحيطات.

المعادلة والبحث.. لتقييم المخاطر

ويقول هافنر: "عندما تخطط شركات الشحن مسارات الإبحار مقدماً، فمن الممكن أن تستخدم هذه المعادلة الخوارزمية لإجراء تقييم مخاطر، ومعرفة ما إذا كانت هناك فرصة لمواجهة السفن أمواج عملاقة أثناء إبحارها، وبالتالي اتخاذ مسارات بديلة".

ويؤكد أن المعادلة والبحث العلمي الخاص بها متاحان بشكل علني، وكذلك بيانات الطقس والأمواج التي يستعين بها الباحثون لاستخلاص النتائج بشأن الأمواج العملاقة، وبعكس النماذج الحوسبية الأخرى التي تستخدم الذكاء الاصطناعي للتنبؤ بالأمواج، فإن جميع الحسابات الوسيطة التي تم الاستعانة بها لاستخلاص النتائج يتم عرضها بشكل شفاف أمام المهتمين.

المصدر: أخبارنا