الخليج: الروبوت البحري الذكي والمستدام.. مشروع علمي ل 4 طالبات يدرسن هندسة كمبيوتر وهندسة كهرباء بجامعة أبوظبي هن: دانة عمر المنلا، تسنيم نظام الأسعد، لين بسام الأسدي وإيمان سالم النقبي. قررن اتخاذ خطوة في حماية البيئة البحرية من خلال ابتكار روبوت على هيئة قارب لإزالة النفايات العائمة على الأسطح المائية باستخدام تقنيات مختلفة من الذكاء الاصطناعي والاستفادة من الطاقة الشمسية كمصدر أساسي لطاقة الروبوت البحري. وحصلن على المركز الأول في فئة الجامعات للأنظمة الذكية والذكاء الاصطناعي، من خلال مسابقة في مسابقة «بالعلوم نفكر 2019» التابعة لمؤسسة الإمارات.
قالت الأسعد إن المشروع عبارة عن قارب ذكي ومستدام، يهدف إلى تنظيف البيئة البحرية من النفايات العائمة باستخدام الذكاء الاصطناعي لتحديد المسارات التي سيتخذها لجمع النفايات من على سطح البحر بأقل صرف ممكن للطاقة التي يعد مصدرها الأساسي الطاقة الشمسية.
أضافت أن الروبوت يستخدم الذكاء الاصطناعي كطريقة لتحديد مواقع النفايات والروبوت نفسه، عن طريق التقاط صور باستمرار باستخدام طائرة من دون طيار«درون» ثم يقوم النظام باستخدام الشبكات العصبية الاصطناعية المدربة مسبقاً لتحديد موقع المخلفات والروبوت، إضافة إلى ذلك يقوم النظام باتّباع خطة ذكية من أجل جمع الطاقة وتنظيم صرفها من خلال إيجاد أقصر طريق لجمع النفايات، وحساب كمية الطاقة اللازمة لاجتيازه ومن ثم يقوم بمقارنتها بالمخزون الحالي للطاقة لأخذ القرار بأن يجتاز الطريق أو يقوم بالانتظار لجمع الطاقة اللازمة، كما أن الروبوت البحري الذكي يقوم بجمع الطاقة الشمسية، وتحديد مواقع النفايات في الأسطح المائية، ومن ثم التخطيط لجمع هذه المخلفات بأقل طاقة ممكنة ويتم ذلك من خلال إيجاد الطريق الأقصر.
وأشارت الأسعد إلى أن العدد المتزايد من النفايات على الأسطح المائية يعرض الحياة البحرية للخطر، فبذلك الحياة البشرية معرضة لخطر مماثل على الأقل بسبب استهلاك البشر للموارد البحرية بشكل منتظم، لذلك تنظيف البيئة البحرية من النفايات العائمة على أسطحها هو واحد من الحلول العديدة للحفاظ على بيئة مستدامة للأجيال القادمة.
وتعتمد الحلول الحالية في الدولة على استخدام الطرق البدائية لجمع النفايات، وذلك عن طريق القوارب والآلات والأيدي العاملة، ولكن هذه الوسائل تعد مكلفة وأيضاً خطيرة في حال تعرض العمال لنفايات مؤذية، مع التقدم التكنولوجي في مجال الروبوتات، يتجه العالم حالياً نحو استخدام الروبوتات في مختلف المجالات الصناعية، فهذا يقلل من عبء العمل على اليد العاملة ويزيد من كفاءة بعض الوظائف الصعبة.
وقالت النقبي: «الهدف خفض كمية النفايات البلاستيكية في الأسطح المائية والحد من وصولها إلى أعماق المحيطات، والسعة إلى بيئة بحرية سليمة للمحافظة على حياة الكائنات البحرية
وحماية البشر من التأثيرات السلبية للنفايات البلاستيكية، ونأمل أن هذا المشروع يخفض من نسبة تلوث البيئة المائية ورفع مستوى الثروة الحيوانية المائية، كما نهدف إلى ترقية هذا المشروع إلى نموذج واقعي حقيقي بحجم أكبر، وتطبيقه في معظم أسطح المياه في الإمارات كنظام روبوت متعدد أكثر من ذلك، نظراً لأن تنظيف أسطح المياه من التسريبات النفطية أمر خطير بالنسبة للإنسان، فنحن نهدف إلى جعل مشروعنا قابلاً للتطبيق للكشف عن التسريبات النفطية وتحديد موقعها حتى يتسنى له إسقاط بعض المواد الكيميائية للتخلص منها وتنظيف سطح الماء».
وأكدت أن الروبوت يستطيع تجميع النفايات العائمة بشكل ذاتي وذكي وبأقل طاقة ممكنة من دون أي تدخل بشري وأن يستعمل الطاقة الشمسية كمصدر الطاقة الوحيد للعمل.
وحول وجود مشكلات واجهتهن، أوضحت النقبي: واجهنا صعوبات في تطبيق المشروع وبرمجته في البيئة البحرية لأنه لم يسبق لنا العمل مع الروبوتات البحرية في السابق، ولكن بعد القيام بدراسة وبحث متكامل والجهد المستمر في التجربة للوصول للنتائج استطعنا أن نجتاز هذه الصعوبات، إضافة إلى تجاوز صعوبة في تجميع المعلومات «الصور» لتدريب الشبكات العصبية الاصطناعية لتحديد مواقع النفايات والحواجز، وجمع بيانات الطاقة لبناء نموذج يستطيع أن يتوقع كمية الطاقة اللازمة لمسار محدد.
قالت الأسعد إن المشروع عبارة عن قارب ذكي ومستدام، يهدف إلى تنظيف البيئة البحرية من النفايات العائمة باستخدام الذكاء الاصطناعي لتحديد المسارات التي سيتخذها لجمع النفايات من على سطح البحر بأقل صرف ممكن للطاقة التي يعد مصدرها الأساسي الطاقة الشمسية.
أضافت أن الروبوت يستخدم الذكاء الاصطناعي كطريقة لتحديد مواقع النفايات والروبوت نفسه، عن طريق التقاط صور باستمرار باستخدام طائرة من دون طيار«درون» ثم يقوم النظام باستخدام الشبكات العصبية الاصطناعية المدربة مسبقاً لتحديد موقع المخلفات والروبوت، إضافة إلى ذلك يقوم النظام باتّباع خطة ذكية من أجل جمع الطاقة وتنظيم صرفها من خلال إيجاد أقصر طريق لجمع النفايات، وحساب كمية الطاقة اللازمة لاجتيازه ومن ثم يقوم بمقارنتها بالمخزون الحالي للطاقة لأخذ القرار بأن يجتاز الطريق أو يقوم بالانتظار لجمع الطاقة اللازمة، كما أن الروبوت البحري الذكي يقوم بجمع الطاقة الشمسية، وتحديد مواقع النفايات في الأسطح المائية، ومن ثم التخطيط لجمع هذه المخلفات بأقل طاقة ممكنة ويتم ذلك من خلال إيجاد الطريق الأقصر.
وأشارت الأسعد إلى أن العدد المتزايد من النفايات على الأسطح المائية يعرض الحياة البحرية للخطر، فبذلك الحياة البشرية معرضة لخطر مماثل على الأقل بسبب استهلاك البشر للموارد البحرية بشكل منتظم، لذلك تنظيف البيئة البحرية من النفايات العائمة على أسطحها هو واحد من الحلول العديدة للحفاظ على بيئة مستدامة للأجيال القادمة.
وتعتمد الحلول الحالية في الدولة على استخدام الطرق البدائية لجمع النفايات، وذلك عن طريق القوارب والآلات والأيدي العاملة، ولكن هذه الوسائل تعد مكلفة وأيضاً خطيرة في حال تعرض العمال لنفايات مؤذية، مع التقدم التكنولوجي في مجال الروبوتات، يتجه العالم حالياً نحو استخدام الروبوتات في مختلف المجالات الصناعية، فهذا يقلل من عبء العمل على اليد العاملة ويزيد من كفاءة بعض الوظائف الصعبة.
وقالت النقبي: «الهدف خفض كمية النفايات البلاستيكية في الأسطح المائية والحد من وصولها إلى أعماق المحيطات، والسعة إلى بيئة بحرية سليمة للمحافظة على حياة الكائنات البحرية
وحماية البشر من التأثيرات السلبية للنفايات البلاستيكية، ونأمل أن هذا المشروع يخفض من نسبة تلوث البيئة المائية ورفع مستوى الثروة الحيوانية المائية، كما نهدف إلى ترقية هذا المشروع إلى نموذج واقعي حقيقي بحجم أكبر، وتطبيقه في معظم أسطح المياه في الإمارات كنظام روبوت متعدد أكثر من ذلك، نظراً لأن تنظيف أسطح المياه من التسريبات النفطية أمر خطير بالنسبة للإنسان، فنحن نهدف إلى جعل مشروعنا قابلاً للتطبيق للكشف عن التسريبات النفطية وتحديد موقعها حتى يتسنى له إسقاط بعض المواد الكيميائية للتخلص منها وتنظيف سطح الماء».
وأكدت أن الروبوت يستطيع تجميع النفايات العائمة بشكل ذاتي وذكي وبأقل طاقة ممكنة من دون أي تدخل بشري وأن يستعمل الطاقة الشمسية كمصدر الطاقة الوحيد للعمل.
وحول وجود مشكلات واجهتهن، أوضحت النقبي: واجهنا صعوبات في تطبيق المشروع وبرمجته في البيئة البحرية لأنه لم يسبق لنا العمل مع الروبوتات البحرية في السابق، ولكن بعد القيام بدراسة وبحث متكامل والجهد المستمر في التجربة للوصول للنتائج استطعنا أن نجتاز هذه الصعوبات، إضافة إلى تجاوز صعوبة في تجميع المعلومات «الصور» لتدريب الشبكات العصبية الاصطناعية لتحديد مواقع النفايات والحواجز، وجمع بيانات الطاقة لبناء نموذج يستطيع أن يتوقع كمية الطاقة اللازمة لمسار محدد.
