رؤية حاسوبية مدعومة بالذكاء الاصطناعي لتحليل ديناميكا تدفق الغاز والبلازما

طوّر علماء من كلية الفيزياء في جامعة موسكو نهجا مبتكرا لتحليل صور تدفقات الغاز والبلازما ، بالاعتماد على تقنيات الذكاء الاصطناعي والرؤية الحاسوبية ، وتعتمد التقنية الجديدة على الجمع بين أنظمة التصوير البانورامي البصري فائق السرعة وخوارزميات الرؤية الحاسوبية ونماذج الشبكات العصبية ، حيث يسمح هذا التكامل بتحليل البيانات الناتجة عن تصوير التدفقات بسرعات تصل إلى ملايين الإطارات في الثانية .

تشير هذه التقنية إلى ما يُعرف بـ التشخيص المدعوم بالذكاء الاصطناعي للبلازما والغاز (AI-driven Plasma Diagnostics) حيث تعتمد على خوارزميات التعلم العميق والرؤية الحاسوبية لمعالجة بيانات التدفق المعقدة في مجالات مثل مفاعلات الاندماج النووي وقطاع النفط والغاز.

وتتيح التكنولوجيا معالجة كميات ضخمة من البيانات بشكل آلي، وهو ما يمثل خطوة مهمة في تطوير أدوات تحليل الظواهر الفيزيائية المعقدة التي يصعب التعامل معها بالطرق التقليدية ، حيث يمكن استخدامها في مجال الأرصاد الجوية لدراسة وتحليل الظواهر المناخية المختلفة ، ومن المتوقع أن تساعد الخوارزميات المطورة في التنبؤ بالعمليات الجوية الخطرة، بما في ذلك : الاضطرابات الهوائية الشديدة ، والعواصف الترابية والغبارية ، والانتقال السريع للملوثات في الغلاف الجوي.

كما يمكن الاستفادة من التقنية الجديدة في قطاع الفضاء ، إذ تتيح التقنية اكتشاف وتصنيف الحطام الفضائي صغير الحجم، بالإضافة إلى تقييم مساراته وتحليل حركته ، حيث تُعد مراقبة الحطام الفضائي من التحديات المهمة التي تواجه عمليات تشغيل الأقمار الصناعية والبعثات الفضائية، ما يمنح هذه التقنية أهمية عملية متزايدة في المستقبل.

وقال إيجور دوروشينكو، الباحث العلمي البارز في قسم العمليات الجزيئية والحالات القصوى للمادة بجامعة موسكو إن الجمع بين التصوير البصري البانورامي فائق السرعة وخوارزميات الرؤية الحاسوبية ونماذج الشبكات العصبية يفتح المجال أمام مستوى جديد كليًا من تحليل التجارب العلمية ، موضحا أن هذه المقاربة تتيح استخراج معلومات فيزيائية كمية من مجموعات ضخمة من الصور، كان من الصعب للغاية أو شبه المستحيل معالجتها يدويًا في السابق.

تمثل هذه التقنية تقدما ملحوظا في توظيف الذكاء الاصطناعي لخدمة الأبحاث الفيزيائية، حيث يسهم في تسريع تحليل البيانات الضخمة وتحسين دقة النتائج ، مع آفاق واعدة للتطبيق في مجالات الطقس والبيئة والفضاء والبحوث العلمية المتقدمة.