کد خبر: 161575
ف
هوش مصنوعی به کمک پاکسازی پلاستیک از اقیانوس‌ها آمد
زباله‌های پلاستیکی در تار و پود اقیانوس‌های ما تنیده شده‌اند به‌طوری‌که حیات دریایی را تهدید و اکوسیستم‌ها را مختل می‌کنند و همچنین بر اقتصاد جهانی تاثیر می‌گذارند. دهه‌ها، تلاش‌ها برای حل این بحران با توجه به وسعت مشکل و پیچیدگی کار در محیط‌های دائما در حال تغییر، با مشکل مواجه بوده است اما اکنون، نیروی جدید قدرتمندی به نام هوش مصنوعی (AI) برای مقابله مستقیم با این چالش روی کار آمده است.

به گزارش ثریا - آلودگی پلاستیکی اقیانوس‌ها به‌عنوان بحران سیاره‌ای هولناک، شاهدی گسترده بر مصرف ناپایدار و سوءمدیریت زباله است. مقیاس این بحران سرسام‌آور است؛ سالانه میلیون‌ها تن زباله پلاستیکی به اکوسیستم‌های دریایی نفوذ می‌کنند، بر تنوع زیستی تاثیر می‌گذارند، امنیت غذایی را تهدید و حتی از طریق آلودگی میکروپلاستیک زنجیره غذایی، خطراتی را برای سلامت انسان ایجاد می‌کنند.

نتایج این تحقیق نشان می‌دهد که چگونه الگوریتم‌های هوش مصنوعی می‌توانند راندمان حذف پلاستیک را بیش از ۶۰ درصد افزایش دهند، جهشی قابل‌توجه که رویای اقیانوس‌های بدون پلاستیک را به واقعیت نزدیک‌تر می‌کند.

هوش مصنوعی می‌تواند پاکسازی اقیانوس‌ها را متحول کند

هوش مصنوعی (AI)، با مجموعه‌ای از فناوری‌ها که تغییر پارادایمی در ظرفیت ما برای مشاهده، تجزیه‌وتحلیل و در نهایت مبارزه با آلودگی پلاستیکی اقیانوس ارائه می‌دهد، وارد این عرصه شده است. پتانسیل هوش مصنوعی در توانایی آن در پردازش مجموعه داده‌های عظیم، تشخیص الگوهای ظریف غیرقابل تشخیص برای چشم انسان و خودکارسازی وظایف دشوار، نهفته است و در نتیجه تلاش‌های نظارتی را متحول می‌کند. از تجزیه‌وتحلیل تصاویر ماهواره‌ای گرفته تا نظارت مبتنی بر پهپاد و نظارت صوتی، توانایی این فناوری برای پرداختن به چالش‌های زیست‌محیطی، اجتماعی و اقتصادی را نشان می‌دهند. این فناوری‌ها در حال نفوذ به تحقیقات اقیانوس‌شناسی و مدیریت محیط زیست هستند و نوید درک جامع‌تر و بلادرنگ‌تری از توزیع و تجمع پلاستیک را می‌دهند.

سایت ارث گزارش کرد، تاکنون، تلاش‌های پاکسازی اقیانوس‌ها بر اساس راهبردهای مسیریابی نسبتا ساده و دستی انجام می‌شد؛ کشتی‌هایی که برای پلاستیک‌های شناور در آب‌های آزاد تور ماهیگیری پهن می‌کردند، مسیرهای مستقیمی را دنبال می‌کردند، اغلب بدون اینکه با تغییر تراکم پلاستیک یا آب‌وهوای غیرقابل پیش‌بینی سازگار شوند.

این تحقیق جدید که بین سال‌های ۲۰۲۲ تا ۲۰۲۴ انجام شد، این فرآیند را به‌طور اساسی تغییر داد. این گروه، مدل بهینه‌سازی غیرخطی و پویا ایجاد کرد که حتی هنگام مدیریت مناطق وسیع اقیانوس، موثرترین مسیرهای جمع‌آوری پلاستیک را در عرض چند ثانیه پیدا می‌کند. این روش تغییرات در تراکم پلاستیک، الگوهای آب‌وهوایی و تاثیر خود سیستم بر محیط زیست را در نظر می‌گیرد و بدون افزایش هزینه‌های عملیاتی، نتایج به‌طور قابل‌توجهی بهبود یافته‌ای را ارائه می‌دهد.

 

کاربردهای فعلی هوش مصنوعی در پایش پلاستیک‌های اقیانوسی کدامند؟

در حال حاضر، چندین طرح پیشگام از هوش مصنوعی برای مقابله با جنبه‌های مختلف چالش پلاستیک‌های اقیانوسی استفاده می‌شود. این کاربردهای اولیه، در حالی که هنوز در حال تکامل هستند، پتانسیل دگرگون‌کننده این فناوری‌ها را نشان می‌دهند.

مدل‌های هوش مصنوعی مسیرهایی برای حذف پلاستیک پیدا می‌کنند

در هسته این نوآوری، یک مدل ریاضی پیچیده وجود دارد. چالش فقط پیمایش از یک نقطه به نقطه دیگر نیست، بلکه به حداکثر رساندن جمع‌آوری پلاستیک در طول زمان است.

 

تحلیل تصاویر ماهواره‌ای و هوایی

یکی از امیدوارکننده‌ترین راه‌ها، استفاده از هوش مصنوعی برای تحلیل تصاویر ماهواره‌ای و هوایی است. الگوریتم‌های آموزش‌دیده بر اساس مجموعه داده‌های مربوط به نشانه‌های پلاستیکی می‌توانند تجمعات بزرگی از پلاستیک شناور را حتی در مناطق دورافتاده اقیانوس، شناسایی کنند. این رویکرد پوشش مکانی بی‌سابقه‌ای را ارائه می‌دهد و امکان نظارت بر بخش‌های وسیعی از اقیانوس را فراهم می‌کند که بررسی دستی آنها غیرممکن است. علاوه بر این، تحلیل زمانی داده‌های ماهواره‌ای می‌تواند حرکت و پراکندگی تکه‌های پلاستیکی را در طول زمان آشکار کند و بینش‌هایی در مورد مناطق تجمع و مسیرهای انتقال ارائه دهد.

به‌عنوان مثال، مدل‌های یادگیری ماشینی برای تمایز قائل شدن بین جلبک دریایی، زباله‌های طبیعی و پلاستیک در تصاویر ماهواره‌ای در حال توسعه هستند و دقت و قابلیت اطمینان سنجش از دور را برای تشخیص آلودگی افزایش می‌دهند. این سیستم‌ها هنوز کامل نیستند و پوشش ابر، عملکرد موج و شباهت طیفی بین پلاستیک و سایر مواد می‌تواند چالش‌هایی را ایجاد کند. با این حال، تحقیقات مداوم بر اصلاح الگوریتم‌ها و ادغام داده‌ها از چندین حسگر ماهواره‌ای برای غلبه بر این محدودیت‌ها و بهبود نرخ تشخیص، به ویژه برای قطعات پلاستیکی کوچکتر و زباله‌های غوطه‌ور، متمرکز است.

نظارت بصری مبتنی بر پهپاد

پهپادهای مجهز به دوربین‌هایی با وضوح بالا و تشخیص تصویر مبتنی بر هوش مصنوعی، قابلیت نظارت محلی‌تر اما بسیار دقیقی را ارائه می‌دهند. این وسایل نقلیه هوایی می‌توانند برای بررسی مناطق ساحلی، دهانه رودخانه‌ها و بندرگاه‌ها به‌عنوان نقاط ورودی کلیدی آلودگی پلاستیکی به اقیانوس مستقر شوند. مزیت پهپادها در انعطاف‌پذیری، مقرون‌به‌صرفه بودن آنها در مقایسه با هواپیماهای سرنشین‌دار و توانایی کار در مناطقی است که برای کشتی‌های بزرگتر غیرقابل دسترسی هستند. علاوه بر این، پهپادها می‌توانند به حسگرهایی فراتر از دوربین‌های بصری، مانند تصویربردارهای فراطیفی، مجهز شوند که می‌توانند اطلاعات دقیق‌تری در مورد ترکیب زباله‌های پلاستیکی ارائه دهند.

پایش صوتی و رباتیک زیر آب

در حالی که پایش سطحی و هوایی بسیار مهم هستند، بخش قابل‌توجهی از آلودگی‌های پلاستیکی، به ویژه میکروپلاستیک‌ها، در زیر سطح اقیانوس وجود دارند. پایش صوتی، با استفاده از هوش مصنوعی برای تجزیه‌وتحلیل صداهای زیر آب، رویکردی جدید برای شناسایی و ردیابی زباله‌های پلاستیکی ارائه می‌دهد. انواع خاصی از پلاستیک، هنگام تعامل با جریان‌های آب یا موجودات دریایی، امضاهای صوتی منحصربه‌فردی ایجاد می‌کنند که الگوریتم‌های هوش مصنوعی می‌توانند تشخیص آنها را یاد بگیرند. این فناوری هنوز در مراحل اولیه خود است، اما نتایج تحقیقات اولیه نشان می‌دهد که پتانسیل آن برای نظارت بر زیرسطحی در مقیاس بزرگ وجود دارد.

مکمل روش‌های صوتی، ربات‌های زیر آب یا وسایل نقلیه زیر آب خودران (AUV) مجهز به دوربین و حسگر هستند. هوش مصنوعی این ربات‌ها را قادر می‌سازد تا به صورت خودران حرکت کنند، زباله‌های پلاستیکی را در کف دریا یا در ستون آب شناسایی کنند و حتی نمونه‌ها را برای تجزیه و تحلیل بیشتر جمع‌آوری کنند.

 

آلودگی پلاستیک اقیانوس به راه‌حل‌های جدید نیاز دارد

آلودگی پلاستیک در اقیانوس‌ها به سطوح فاجعه‌باری رسیده است. برآوردهای اخیر نشان می‌دهد که بیش از ۱۷۰ تریلیون ذره پلاستیکی در دریا شناور هستند. با وجود گفت‌وگوهای جهانی در مورد تغییرات اقلیمی، آلودگی پلاستیک اقیانوس همچنان بحران فوری اما اغلب نادیده گرفته شده است.

محققان اظهار کردند: هوش مصنوعی و تحقیقات عملیاتی فقط برای امور مالی یا فناوری نیستند، آنها می‌توانند به‌طور فعال چالش‌های زیست‌محیطی را رفع کنند. با تجزیه‌وتحلیل هوشمندانه‌تر، می‌توانیم تلاش‌های پاکسازی اقیانوس‌ها را بسیار موثرتر کنیم و به آینده‌ای بدون پلاستیک نزدیک‌تر شویم.

تجمع پلاستیک بدون مداخله، هر ساله چهار درصد افزایش خواهد یافت و در حال حاضر، در ماموریت‌های پاکسازی اقیانوس از هوش مصنوعی استفاده می‌شود. برخلاف بسیاری از نوآوری‌های دانشگاهی که در تئوری محصور مانده‌اند، این مدل هوش مصنوعی به سرعت به سمت کاربرد در دنیای واقعی حرکت کرده است.

محققان فراتر از تقویت عملیات پاکسازی فعلی، بررسی کردند که چگونه مدل بهینه‌سازی آنها می‌تواند به توسعه فناوری در آینده کمک کند. هوش مصنوعی می‌تواند پاکسازی‌ها را فراتر از اقیانوس‌ها افزایش دهد و نتایج این تحقیق نشان می‌دهد که تکنیک‌های بهینه‌سازی هوش مصنوعی می‌توانند تاثیر ابتکارات زیست‌محیطی موجود را به‌طور اساسی تقویت کنند.

با ایجاد ابزارها و چارچوب‌های دسترسی آزاد، گروه تحقیقاتی همچنین تضمین می‌کند که نوآوری‌های آنان می‌تواند برای سایر ماموریت‌ها نیز سازگار شود. این کار پیشگامانه نشان می‌دهد که هوش مصنوعی می‌تواند تعادل را تغییر دهد. با ادغام بهینه‌سازی بلادرنگ با اقدامات زیست‌محیطی، رویای اقیانوس‌های عاری از پلاستیک از ایده‌آلیسم به واقعیت عملی تبدیل می‌شود. علم، فناوری و حل مسئله‌ آرمانی اکنون دست در دست هم برای التیام قلب آبی سیاره‌ ما تلاش می‌کنند.

نتایج این تحقیق در نشریه Operations Research منتشر شده است.

منبع : اقیانوس ها

 


مرتبط ها
ارسال نظر
chapta
حداکثر تعداد کاراکتر نظر 200 ميياشد .
نظراتی که حاوی توهین یا افترا به اشخاص ،قومیت ها ،عقاید دیگران باشد و یا با قوانین کشور وآموزه های دینی مغایرت داشته باشد منتشر نخواهد شد - لطفاً نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.

حمایت بانک‌ها از ۴ دانشگاه آسیب دیده از جنگ کلید خورد

ساخت چندین ماهواره سنجشی ایران با دقت تصویربرداری یک متر

نوبل فیزیک به «پیام‌های شبح‌وار از فضا» رسید

آرای نهایی ۱۴ پرونده انضباطی دانشجویان مرتبط با حوادث دی‌ماه صادر شد

تصویب صندوق عدالت آموزشی برای حمایت از دانش‌آموزان مناطق محروم

دانشجویان دانشگاه هنر نقوش ایرانی را در طراحی پوشاک به‌کار گرفتند

آغاز اجرای طرح «ردا کارت» دانشجویی در ۲۰ دانشگاه کشور طی ۱۰ روز آینده

مدیر ناسا: یوفوها می‌توانند یک «لحظه اسپوتنیک» باشند

«کامپیوتر شریف» انتخاب اول برترین رتبه های ریاضی کنکور ۱۴۰۵

واتس‌اپ ورود کاربران با سیستم‌عامل قدیمی را مسدود می‌کند

کشف سیاره ای که از خاکستر ستاره اش متولد شد

اوپن ای آی ویکی مدیا را هم هک کرد

رتبه ۶ کنکور: جنگ را مدیریت کردم، نه اینکه تسلیمش شوم

وزیر آموزش و پرورش: معیشت معلمان را جدی پیگیری می‌کنیم

ارتقای کیفیت آموزشی اولویت مدارس غیردولتی است

توزیع ۷۶۵ میلیارد تومان تجهیزات ورزشی در ۶۲ هزار مدرسه

قهرمانی دانش‌آموزان ایرانی در مالزی؛ سه سکوی نخست برای ایران

سرپرست صندوق ذخیره فرهنگیان منصوب شد

وزیر آموزش و پرورش وارد لامرد شد

کاظمی: ظرفیت‌های آموزشی ایران و عراق باید بیش از گذشته توسعه یابد

حضور ۸۹ دانشگاه ایرانی در رتبه بندی دانشگاه‌های جهان تایمز ۲۰۲۷

برندگان نوبل پزشکی ۲۰۲۶ معرفی شدند؛ کنترل سلول‌های عصبی با نور

اسپانیا و پرتغال مقصد جدید اعضای هیئت علمی برای فرصت‌ مطالعاتی

توافق مجلس و شورای عالی انقلاب فرهنگی برای بررسی سهمیه‌های کنکور

ثبت نام در رشته‌های بدون آزمون‌ کنکور ۱۴۰۵ آغاز شد

دیار: نخستین همکاری شهرام ناظری و تهمورس پورناظری

تام کروز شکست فیلمش را نپذیرفت

دیوارنگاره میدان جهاد به رنگ پایتخت درآمد

علت لغو کنسرت علیرضا قربانی در شاندیز چه بود؟

پیشنهاد برای ساخت فصل دوم سریال «اکسیر»؛ بازخورد خوبی گرفتیم

کمک اربعین به بازتولید حافظه تاریخی مقاومت و سرمایه اجتماعی فراملیتی

ضرورت انتقال پژوهش‌های علمی هیئات از دانشگاه به هیئت

دوازدهمین شماره «خردورزی» با پرونده‌ای درباره نسل نو منتشر شد

جستارهایی در فلسفه علوم حکمی کتاب شد

آغاز انتخاب رشته کنکور ۱۴۰۵؛ لزوم دریافت رسید انتخاب رشته

شانس‌های جایزه نوبل فیزیک کدامند؟

مطالبات دانشجویان دانشگاه الزهرا(س) در نشست با مسئولان بررسی شد

هوش مصنوعی کسب وکار یابندگان باگ های نرم افزاری را کساد کرد

وجه مغفول شخصیت شهید سید حسن نصرالله امامت اوست

آمادگی ۴۰ کشور برای حضور در مسابقات بین‌المللی قرآن

سید حسن نصرالله رهبران جنبش‌های آزادی‌بخش را تحت‌تأثیر قرار داد

تمدید مهلت ثبت‌نام دومین آزمون بسندگی زبان فارسی ویژه دانشجویان خارجی

اسامی ‌معرفی‌شدگان رشته‌های خاص آزمون کاردانی به کارشناسی اعلام شد

تفاهم‌نامه چهارجانبه طرح رداکارت دانشجویان فردا ۱۴ مهر امضاء می‌شود

گامی تازه در توسعه آموزش بین‌المللی؛ مجتمع آموزشی بین‌المللی حکیم با افتتاح ساختمان جدید به ۷ شعبه رسید

فراخوان بورس ویژه هنگ‌کنگ برای دانشجویان دکتری منتشر شد

نحوه انتخاب رشته‌های بدون آزمون در کنکور ۱۴۰۵ اعلام شد

سامانه راهنمای انتخاب رشته مجازی کنکور ۱۴۰۵ در دسترس قرار گرفت

تعیین تکلیف بدهی وام‌های دانشجویی پس از پایان سنوات مجاز تحصیلی

تقدیر از برگزیدگان سومین همایش علمی هیئت‌ در سالروز ولادت حضرت زینب(س)

آیت‌الله رشاد: خروج آمریکا از عراق باید برای مسئولان درس عبرت باشد

خاموشی: وقت عبور از برنامه‌محوری به اثرمحوری در فعالیت‌های فرهنگی است

واکاوی اندیشه امام شهید در باب امت واحده

ارائه مقالاتی از کشورهای مختلف در نشست اربعین، گفتمان مقاومت

«بی‌نام» روایتگر مفاهیمی از معنویت؛ تئاتری که زندانی آزاد می‌کند!

«اشراق» شنیدنی شد؛ بیان موسیقی ایرانی با امکانات موسیقی عربی!

موسیقی اعتراضی در آمریکا: رئیس جمهورِ من یک جنایتکار است!

سید حسن نصرالله مقاومت را مسیر پیشرفت و عزت بشریت می‌دانست

ناشنوایان فعال اربعینی در همایش ملی «قهرمانان سکوت» تجلیل شدند

جنگ‌ها و تحولات اخیر به کتاب‌های درسی نهم و یازدهم رسید

خانه فرهنگ در خوابگاه‌های دانشگاه فرهنگیان راه‌اندازی می‌شود

بازگشت معتمدآریا و یک یادآوری درباره حفظ حرمت سرزمین مادری

چه خبر از گیشه سینماها؟ فروش سینماها رو به افزایش است

فیلم نماینده ایران در اسکار انتخاب شد

سمپوزیوم راهکارهای قرآنی برای حل مشکلات تمدن معاصر

الگوی قرآن برای حل اختلافات شدید خانوادگی چیست؟

مساجد ۳۲ استان به دنبال طراحی برنامه‌های قرآنی ویژه

بچه‌های مسجدی با حداقل امکانات، کارهای «نشد» را «شد» می‌کنند

حکمرانی فضای مجازی در پیچ تعدد نهادها؛ نمی‌توان دستوری حکمرانی کرد

وقتی امامزادگان در روزهای جنگ به کانون خدمت‌رسانی تبدیل شدند

ایرباس به فناوری «پوست کوسه» مجهز می‌شود

نوشته جالب در دانشگاه شهید بهشتی

اعتبار ردیف استخدامی ۴۶۵ نفر از فراخوان سال‌های ۱۴۰۰ تا ۱۴۰۴ تأمین شد

تمدید مهلت معرفی مشمولان پذیرفته‌شدگان آزمون دستیاری پزشکی تا ۳۰ مهر

لشکر پهپادهای زیر آبی چین رکورد زد

شرکت‌های فناوری درباره هوش مصنوعی با ترامپ چه توافقی کردند؟

اولویت‌های استادان برای سال تحصیلی پیش‌رو بررسی شد

اختصاص ۳۰ میلیارد تومان تسهیلات معاونت علمی به حوزه بازی‌های رایانه‌ای

برگزاری همایش ملی نخبگان لغو شد

تشریح جزئیات اجرای آیین‌نامه جذب استعدادهای برتر در دانشگاه فرهنگیان

ثبت نام در رشته‌های بدون آزمون‌ کنکور ۱۴۰۵ آغاز شد

سامانه راهنمای انتخاب رشته مجازی کنکور ۱۴۰۵ در دسترس قرار گرفت

نحوه انتخاب رشته‌های بدون آزمون در کنکور ۱۴۰۵ اعلام شد

گامی تازه در توسعه آموزش بین‌المللی؛ مجتمع آموزشی بین‌المللی حکیم با افتتاح ساختمان جدید به ۷ شعبه رسید

حضور ۸۹ دانشگاه ایرانی در رتبه بندی دانشگاه‌های جهان تایمز ۲۰۲۷

تعیین تکلیف بدهی وام‌های دانشجویی پس از پایان سنوات مجاز تحصیلی

اسپانیا و پرتغال مقصد جدید اعضای هیئت علمی برای فرصت‌ مطالعاتی

فراخوان بورس ویژه هنگ‌کنگ برای دانشجویان دکتری منتشر شد

آرای نهایی ۱۴ پرونده انضباطی دانشجویان مرتبط با حوادث دی‌ماه صادر شد

دیار: نخستین همکاری شهرام ناظری و تهمورس پورناظری

آیت‌الله رشاد: خروج آمریکا از عراق باید برای مسئولان درس عبرت باشد

واکاوی اندیشه امام شهید در باب امت واحده

پیشنهاد برای ساخت فصل دوم سریال «اکسیر»؛ بازخورد خوبی گرفتیم

توافق مجلس و شورای عالی انقلاب فرهنگی برای بررسی سهمیه‌های کنکور

خاموشی: وقت عبور از برنامه‌محوری به اثرمحوری در فعالیت‌های فرهنگی است

ارائه مقالاتی از کشورهای مختلف در نشست اربعین، گفتمان مقاومت

توزیع ۷۶۵ میلیارد تومان تجهیزات ورزشی در ۶۲ هزار مدرسه

آغاز اجرای طرح «ردا کارت» دانشجویی در ۲۰ دانشگاه کشور طی ۱۰ روز آینده

کمک اربعین به بازتولید حافظه تاریخی مقاومت و سرمایه اجتماعی فراملیتی

هوش مصنوعی کسب وکار یابندگان باگ های نرم افزاری را کساد کرد

سید حسن نصرالله رهبران جنبش‌های آزادی‌بخش را تحت‌تأثیر قرار داد

دیوارنگاره میدان جهاد به رنگ پایتخت درآمد

برندگان نوبل پزشکی ۲۰۲۶ معرفی شدند؛ کنترل سلول‌های عصبی با نور

آغاز انتخاب رشته کنکور ۱۴۰۵؛ لزوم دریافت رسید انتخاب رشته

وجه مغفول شخصیت شهید سید حسن نصرالله امامت اوست

علت لغو کنسرت علیرضا قربانی در شاندیز چه بود؟

نوبل فیزیک به «پیام‌های شبح‌وار از فضا» رسید

جستارهایی در فلسفه علوم حکمی کتاب شد

آمادگی ۴۰ کشور برای حضور در مسابقات بین‌المللی قرآن

تفاهم‌نامه چهارجانبه طرح رداکارت دانشجویان فردا ۱۴ مهر امضاء می‌شود