الشهر: أكتوبر 2024

تُعد شبه الجزيرة العربية أحد المصادر الرئيسة للغبار في العالم على مدار العام، الأمر الذي يؤثر بشكل كبير على كمية الغبار في الهواء في النصف الشمالي من الكرة الأرضية، حيث تؤثر ما بين 15 و 20 عاصفة غبارية في شبه الجزيرة العربية سنويًا على كافّة جوانب الحياة البشرية والنظم البيئية البحرية والمناخ.

تسبب العواصف الرملية والغبارية بخسائر مادية تقدّر بـ13 مليار دولار أمريكي سنويًا نتيجة للأضرار التي تسببها للمحاصيل والماشية والبنية التحتية وصحة الإنسان وغيرها في منطقة الشرق الأوسط وشمال إفريقيا، كما أصبحت العواصف متواترةً أكثر وتمتد لفترات أطول وتنتشر في مناطق أوسع.

يعتبر التنبؤ بالعواصف الغبارية في مرحلة مبكرة أمرًا هامًا، لكن يحول التطور السريع للعواصف وانتشارها دون التمكن من التنبؤ بموعدها ومكانها وقوتها.

يدرس حسين هاشمي، من جامعة لوند السويدية، أسباب نشأة العواصف الغبارية واتجاهاتها ويقول أنه يمكننا تحديد المناطق التي تكون الأرض فيها أكثر عرضة لأن تولد مصادر جديدة للغبار باستخدام الذكاء الاصطناعي وبيانات الأقمار الصناعية.

وقد قام الفريق البحثي الذي قاده حسين برسم خريطة لمنطقة الشرق الأوسط تتيح لهم دراسة آلية تفاوت مصادر الغبار بمرور الوقت، وذلك من خلال الجمع بين الاستشعار عن بعد ونمذجة البيانات المتقدمة وخوارزميات التعلم الآلي.

كتب حسين في المجلة العلمية “أتموسفيريك بولوشن ريسيرش“: “أظهرت الدراسات السابقة الآثار المدمرة للعواصف الغبارية على الصحة والاقتصاد في دول الشرق الأوسط، فمن الضروري التنبؤ بقابلية تأثر المنطقة بمصادر العواصف الغبارية مع الأخذ في الاعتبار التباين الزماني المكاني وتقديم نظرة ثاقبة لآليات إنتاج الغبار، كما يمكن أن يكون التعلم الآلي أسلوبًا فعالًا، حيث حددت الدراسات التجريبية في شمال شرق إيران مصادر الغبار بدقة وصلت إلى 91%.”

---

الوصول إلى المصدر

---

ذكر فريق حسين بأن النتيجة يمكن أن تعزز دور صنّاع السياسات في تحديد المناطق المعرضة للخطر وتنفيذ إجراءات لخفض احتمالية حدوث عواصف غبارية.

يقول جيليلي أبو دويلي من الأكاديمية الصينية للعلوم: “يصعب التنبؤ بمصادر العواصف الرملية والغبارية، حيث لا تعتمد نشأة العواصف على العوامل المرتبطة بالأحوال الجوية كسرعة الرياح وهطول الأمطار ودرجة حرارة الهواء فحسب، بل تعتمد أيضا على العوامل الأرضية مثل الغطاء النباتي وخصائص التربة. وعلى الرغم من ذلك، قد يساعد دمج كل من بيانات الاستشعار عن بعد والبيانات المرتبطة بالأحوال الجوية ذات الدقة المكانية والزمانية المختلفة على التنبؤ بها.”

استخدم أبو دويلي أربعة أساليب للتعلم الآلي للتنبؤ باحتمالية تعرض المنطقة للعواصف الغبارية، وتوصّل من خلال البحث إلى أن سرعة الرياح لعبت الدور الأهم في النموذج، تليها ظروف الغطاء النباتي والخصائص الأخرى لسطح الأرض.

يُعتبر نقل الغبار حول العالم جزءًا لا يتجزّأ من دورة الغبار. لذا، تحتاج العاصفة الغبارية إلى العمليات الجوية التي تحدد كافّة جوانب العاصفة بدءًا من شدتها وصولًا إلى مدتها. ومن جهة أخرى، تلعب رياح الشمال دورًا هامًا في شبه الجزيرة العربية، ويُعتقد أن هذه الرياح الشمالية شبه الدائمة هي المحرك الرئيس المرتبط بالأحوال الجوية لانبعاثات الغبار على مدار العام، ولكن ديانا فرانسيس، رئيسة مختبر العلوم البيئية والجيوفيزيائية بجامعة خليفة، مهتمة بأسباب ارتفاع انبعاثات الغبار فوق الأجزاء الجنوبية من شبه الجزيرة العربية في فصل الصيف.

قالت ديانا: “تشير هذه الذروة إلى وجود آلية غير معروفة ولكنها مهمة لانبعاثات الغبار، حيث أثبتت نشأة الأعاصير أنها آلية رئيسة لانبعاث الغبار في المناطق القاحلة الأخر وقادرة على إنتاج عواصف غبارية قوية. ولكن، لا يزال الاهتمام بنشاط الغبار المرتبط بنشأة الأعاصير في شبه الجزيرة العربية محدودًا.”

---

حاجة ماسّة

---

توصّلت ديانا من خلال بحثها إلى أن معظم النماذج تفشل في إعادة تمثيل الجوانب الرئيسة لدورة الغبار عند مقارنتها بالأقمار الصناعية وعمليات الرصد الأرضية، حيث توجد حاجة ماسّة لتحسين التمثيل العام لسلوك الغبار وتُستخدم هذه النماذج بشكل متزايد لمحاكاة المناخ في المستقبل.

قالت ديانا في المقابلة التي قامت بها مع مجلة جامعة خليفة للعلوم والتكنولوجيا: “تُستخدم النماذج العالمية والإقليمية للطقس والمناخ لمحاكاة انبعاثات الغبار وتفاعلاتها مع المناخ، إلّا أن عدم التجانس الزماني المكاني الكبير لمصادر الغبار المتنوعة، والمتمثل في الكثبان الرملية العملاقة والتلال الصغيرة والأخاديد في حقل زراعي والزوابع الرملية قصيرة العمر والنقل العالمي للغبار، يجعل من الصعب للغاية تمثيل دورة الغبار باستخدام النماذج المناخية.”

يتنبأ نظام الاستشارات والتقييم للإنذار بالعواصف الرملية والغبارية التابع للمنظمة العالمية للأرصاد الجوية، بالعواصف الرملية والغبارية في منطقة أوروبا والشرق الأوسط وشمال إفريقيا. ويتيح هذا الموقع الإلكتروني، الذي تديره الوكالة الوطنية للأرصاد الجوية في إسبانيا ومركز برشلونة للحوسبة الفائقة ومركز برشلونة الإقليمي للأتربة، إمكانية الاطلاع على التنبؤات وعمليات الرصد المتعلقة بالأتربة، إضافة إلى المعلومات المتعلقة بالتقدم المحرَز في مجال بحوث الغبار المعدني.

طوّر باحثون في جامعة كيوشو اليابانية نموذج نقل الإشعاع الطيفي للهباء الجوي بهدف محاكاة تأثيراته على النظام المناخي عالميًا، كما يمكن استخدامه لإنشاء نظام فعّال للرصد المبكر للعواصف الرملية والغبارية على الصعيدين المحلي والإقليمي والإنذار بها.

تبنت العديد من المجالات كالطب والزراعة وصناعة السيارات مجموعة من المهارات في نسيج من الذكاء الاصطناعي، ولكن تخيل أن تتوجه إلى المدرسة صباح يوم الاثنين وأن توجه تحية إلى مدير المدرسة الجديد، قائلاً: “صباح الخير، أستاذ روبوت”.

قد يبدو هذا الأمر حلمًا لكنه لم يَعُد خيالًا علميًا بعد الآن.

بدأ التعليم مرحلة جديدة مع منصات الذكاء الاصطناعي، مثل روبوت الدردشة الشهير تشات جي بي تي، والذي طورته شركة (أوبن إي آي) الأميركية المتخصصة في بحوث الذكاء الاصطناعي. وقامت بعض المدارس بحظر استخدام روبوتات الدردشة ويستخدم بعضها الآخر أجهزة كاشفة للقضاء على حالات السرقة الفكرية، لكن وفي الوقت الذي يمثل فيه حظر روبوتات الدردشة ومناورات تفاديه تخوفًا، لا يزال التعليم يتجه تدريجيًا إلى القائمة المتنامية من المجالات المستفيدة من إمكانات الذكاء الاصطناعي.

ليس من الضرورة أن تتحول التكنولوجيا إلى مشكلة إذا تمت الاستفادة منها على نحو يتسم بالمهارة والشفافية. ولا يُعَد تشات جي بي تي برنامج الذكاء الاصطناعي الوحيد من نوعه لكنه الأول من نوعه

كُلٌّ يتعلم بطريقته

يساهم الذكاء الاصطناعي في مجال التعليم في حل مشكلة قديمة ظهرت مع ظهور مهنة التعليم نفسها، وهي كيف يمكن للفرد تعليم 30 طفلًا لديهم قدرات وأنماط وسرعات متفاوتة في التعلُّم. ومع ظهور الذكاء الاصطناعي وإمكانياته، أصبحت العملية التعليمية أكثر تخصيصًا عبر مجموعة من أنماط التعلُّم.

مرحبًا بكم في التعليم التكيفي القائم على الذكاء الاصطناعي، وهو إطار جديد يهدف إلى تعزيز التكنولوجيا التعليمية.

وصُمِّم الإطار على نحو يزود المعلمين والإداريين والمؤسسات التشريعية بمعلومات قيمة من خلال تحليل البيانات بهدف التوصل إلى القدرة على اتخاذ القرارات المستندة إلى بيانات وتبني نُظُم التعليم القائمة على إمكانيات الذكاء الاصطناعي وتحقيق الشمول في العملية التعليمية عبر التقييم التكيفي.

ظهر التعليم التكيفي منذ نحو عقد، لكن قد تساهم إضافة الذكاء الاصطناعي في إحداث تحول جذري كتحويل سيارة داتسون إلى فيراري.

ويمكن للخوارزميات القائمة على الذكاء الاصطناعي أيضًا أن توصي باستخدام مصادر معينة للتعلُّم كالكتب والمحتويات المصورة باستخدام الفيديو والمقالات بناءً على أداء الطالب في المرحلة الماضية واهتماماته وأهدافه.ويمكن لروبوتات الدردشة القادرة على القيام بمعالجة اللغات الطبيعية أن تساهم في تبسيط عملية التعلم ومشاركة الملاحظات في صيغة حوار لإثراء التجربة التعليمية

إضافة لذلك، يوجد أيضًا التعلُّم متعدد القنوات، حيث يُفضل بعض الطلبة نمط التعلُّم المرئي ويفضل بعضهم النمط السماعي ويفضل البعض الآخر النمط الحركي. لذا تتيح وسائل الإعلام المرئية والمسموعة للطلبة أن يتعلموا ويتفاعلوا مع المحتوى التعليمي بطرقهم الخاصة.

وتقول فيليبا ريثميل، مؤسسة شركة “إدربشن” في دولة الإمارات والتي تركز على بناء استراتيجيات رقمية مستدامة منخفضة التكلفة للمدارس: “لم يعد المدرس الآن بحاجة لأن يخمن مستوى الطلبة الحالي لأن الذكاء الاصطناعي يحدد الأفكار الخاطئة ويتعرف إلى مواطن التأخر في التعليم ويضع خططًا للوصول إلى مرحلة التفوق، وهذه هي البداية فقط، حيث سيحسن الذكاء الاصطناعي في القريب العاجل تجارب التعلُّم المتنوعة ويُمكِّن المعلمين من تعزيز المهارات الرئيسة المتعلقة بالقراءة والكتابة والأرقام لدى الطلبة، وبالتالي تشكيل مستقبل التعليم في الدولة”.

أعضاء فريق الذكاء الاصطناعي

يستطيع الذكاء الاصطناعي أيضًا تقديم خدمات أخرى.

فمثلًا، أضافت مدرسة كوتسمور في مقاطعة غرب ساسكس بالمملكة المتحدة، الذكاء الاصطناعي إلى فريق إدارتها.

توم روغرسون، مدير مدرسة، بات لديه مديرة مشاركة في صورة روبوت يعمل بالذكاء الاصطناعي، اسمها أبيغيل بيلي، أو “إي بي آي”، والتي تم الترحيب بها كمساعدة جديدة للأستاذ روغرسون وفريقه.

وتتحدث إي بي آي في مقابلة مع مجلة جامعة خليفة للعلوم والتكنولوجيا عن دورها الجديد، قائلة أنه “فرصة متميزة لي لأعزز دور الموظفين والمعلمين والطلبة وأقدم الدعم لهم في مدرسة كوتيسمور”.