يلجأ العلماء إلى الذكاء الاصطناعي لرصد الجبال الجليدية العملاقة بسرعة في صور الأقمار الصناعية بهدف مراقبة انكماشها مع مرور الوقت. وعلى عكس النهج التقليدي لتتبع الجبال الجليدية، والذي يستغرق من الإنسان بضع دقائق لرسم مخطط واحد فقط من هذه الهياكل في الصورة، أنجز الذكاء الاصطناعي نفس المهمة في أقل من 0.01 ثانية. وهذا أسرع 10000 مرة.
وقالت آن براكمان-فولجمان، المؤلفة الرئيسية لدراسة حول النتائج والعالمة في جامعة ليدز في المملكة المتحدة: “من المهم تحديد موقع الجبال الجليدية ومراقبة مدى انتشارها، لتحديد كمية المياه الذائبة التي تطلقها في المحيط”. في إفادة.
في أواخر أكتوبر، المسح البريطاني للقارة القطبية الجنوبية ذكرت أن الصفائح الجليدية الضخمة التي تغطي القارة القطبية الجنوبية سوف تذوب بمعدل متسارع لبقية القرن، وسوف تساهم حتما في ارتفاع مستوى سطح البحر في جميع أنحاء العالم في العقود المقبلة. في العام الماضي، كان أحد أكبر الجبال الجليدية المعروفة للعلماء – A68a يبلغ طوله أكثر من 100 ميل وعرضه 30 ميلًا – إذابة في جنوب المحيط الأطلسي بعد أن انجرف لمدة خمس سنوات من موطنه في شبه جزيرة القطب الجنوبي، حيث انقسم في عام 2017.
متعلق ب:
وقال العلماء إنه إلى جانب إلقاء تريليون طن من المياه العذبة في المحيط، فإن ذوبان الجبل الجليدي يضخ أيضًا العناصر الغذائية إلى بيئته، مما سيغير النظام البيئي المحلي بشكل جذري لسنوات قادمة. ولا يزال من غير الواضح ما إذا كان هذا التغيير سيكون له تأثير إيجابي أو سلبي على السلسلة الغذائية البحرية.
قام العلماء بمراقبة رحلات A68a وانكماشه باستخدام صور من الأقمار الصناعية. إن التحديد الدقيق للجبل الجليدي، وهو أمر بالغ الأهمية لرصد التغيرات في حجمه وشكله على مر السنين، ليس بالمهمة السهلة، مثل الجبال الجليدية والجليد البحري والجليد البحري. سحاب كلها بيضاء. بالإضافة إلى ذلك، على الرغم من أن تحليل صورة قمر صناعي واحدة للجبال الجليدية يستغرق بضع دقائق فقط حتى يكتمل، إلا أن الوقت يتزايد بسرعة عندما تنتظر آلاف الصور دورها.
وقال براكمان-فولجمان: “بالإضافة إلى ذلك، قد يشبه ساحل القطب الجنوبي الجبال الجليدية في صور الأقمار الصناعية، لذلك غالبًا ما تحدد خوارزميات التجزئة القياسية الساحل أيضًا بدلاً من الجبل الجليدي الفعلي فقط”.
لذا، لتقليل هذه العملية التي تستغرق وقتًا طويلاً وشاقة، قام الباحثون، لأول مرة، بتدريب شبكة عصبية للقيام بهذه المهمة.
وقام فريق الدراسة بتدريب الذكاء الاصطناعي على اكتشاف الجبال الجليدية الكبيرة باستخدام صور من وكالة الفضاء الأوروبيةالقمر الصناعي Sentinel-1، الذي يمكن لعينه الرادارية التقاطه أرضسطح بغض النظر عن الغطاء السحابي أو قلة الضوء.
وباستثناء فقدان أجزاء قليلة من الجبال الجليدية أكبر من الأمثلة التي تم تدريب الذكاء الاصطناعي عليها – وهي مشكلة قابلة للحل – وجد العلماء أن النظام تمكن من اكتشاف الجبال الجليدية الموجودة في صور الأقمار الصناعية بدقة تصل إلى 99 بالمائة. وشمل ذلك تحديد سبعة جبال جليدية بشكل صحيح تتراوح مساحتها من 54 كيلومترًا مربعًا (تقريبًا بحجم مدينة برن في سويسرا) إلى 1052 كيلومترًا مربعًا (بحجم هونج كونج).
قصص ذات الصلة:
– يُظهر الفاصل الزمني للقمر الصناعي اصطدام جبل جليدي يبلغ طوله 45 ميلًا بجزيرة كلارنس في القارة القطبية الجنوبية
— جبل جليدي ضخم نجا بأعجوبة من الاصطدام بالجرف الجليدي في القطب الجنوبي
– شاهد انفصال هذا الجبل الجليدي العملاق عن القارة القطبية الجنوبية
وقال المؤلف المشارك في الدراسة أندرو شيبرد، وهو أستاذ في جامعة نورثمبريا في إنجلترا، في البيان: “تظهر هذه الدراسة أن التعلم الآلي سيمكن العلماء من مراقبة الأجزاء النائية والتي يتعذر الوصول إليها من العالم في الوقت الفعلي تقريبًا”.
ويقول الباحثون إن أداة الذكاء الاصطناعي لم ترتكب نفس الأخطاء التي ارتكبتها الأساليب الآلية التقليدية الأخرى، مثل الخطأ المتمثل في سوء فهم أجزاء فردية من الجليد على أنها جبل جليدي جماعي واحد.
وقال براكمان-فولجمان: “إن القدرة على رسم خريطة لمدى الجبل الجليدي تلقائيًا وبسرعة ودقة معززتين ستمكننا من مراقبة التغيرات في منطقة الجبل الجليدي للعديد من الجبال الجليدية العملاقة بسهولة أكبر وتمهد الطريق للتطبيق العملي”.
ويرد وصف هذا البحث في أ ورق نُشرت يوم الخميس (9 نوفمبر) في مجلة The Cryosphere.