كيف يمكن للذكاء الاصطناعي مساعدة الباحثين في فهم أنماط المناخ؟
يمكن أن تتسبب الأحداث المناخية القاسية مثل الأعاصير والبرد والعواصف الرعدية في إحداث أضرار جسيمة للبنية التحتية والمستوطنات البشرية،
مما يؤدي إلى خسائر مالية ويشكل تهديدًا خطيرًا للسلامة العامة. وقد ساهمت تقنيات الرصد والتحليل في تقليل مخاطر الخسائر في الأرواح والأضرار الناجمة عن آثار تغير المناخ. على الرغم من الإجماع العلمي على الجوانب الأساسية لتغير المناخ، فإن التنبؤ الدقيق بالنتائج لا يزال يمثل تحديًا بسبب الطبيعة المعقدة لنماذج نظام الأرض وعدم اليقين المتأصل المحيط بتغير المناخ. ومن ثمَّ، تعمل قدرات معالجة البيانات وجمعها بواسطة تقنيات الذكاء الاصطناعي على تحسين الفجوة بين تنبؤات النماذج الرقمية والمواقف الحقيقية بشكل كبير، مما يحقق تنبؤات أكثر دقة للنتائج المستقبلية.
دور الذكاء الاصطناعي في مساعدة الباحثين
حظي دور الذكاء الاصطناعي (AI) في البحث الأكاديمي باهتمام كبير في السنوات الأخيرة؛ إذ تُحدث هذه التكنولوجيا التحويلية، المدعومة بخوارزميات التعلم الآلي وتحليلات البيانات، ثورة في المشهد البحثي. ومن خلال تمكين الباحثين من معالجة كميات هائلة من البيانات، واستخلاص رؤى ذات معنى، وأتمتة المهام المتكررة، يتمتع الذكاء الاصطناعي بالقدرة على تسريع وتيرة الاكتشافات العلمية وتحسين جودة نتائج البحث.
ومع استمرار تطور الذكاء الاصطناعي، فمن الضروري للباحثين التكيف مع هذه الأداة القوية وتبنيها مع مراعاة حدودها وآثارها الأخلاقية. ومن خلال تحقيق التوازن بين الأتمتة التي يعتمدها الذكاء الاصطناعي والإبداع البشري، يمكن للباحثين فتح إمكانيات جديدة، وتطوير المعرفة العلمية، والمساهمة في الإمكانات التحويلية للذكاء الاصطناعي في مجال البحث الأكاديمي.
كيف يغير الذكاء الاصطناعي الأوساط البحثية؟
لقد أحدث الذكاء الاصطناعي تغييرات كبيرة في الأوساط البحثية، حيث أحدث ثورة في طريقة إجراء الأبحاث، وتوليد المعرفة، وتقديم التعليم. ومن ثمَّ، فإن دمج تقنيات الذكاء الاصطناعي في الأوساط البحثية لديه القدرة على تبسيط العمليات، وتعزيز نتائج البحوث، وتعزيز الابتكار.
تجدُر الإشارة إلى إن إحدى الطرق الأساسية التي يغير بها الذكاء الاصطناعي الأوساط البحثية هي تحليل البيانات، حيث يمكن للباحثين الاستفادة من خوارزميات الذكاء الاصطناعي لتحليل كميات هائلة من البيانات بسرعة وكفاءة. وهذا يمكّنهم من تحديد الأنماط والعلاقات والاتجاهات التي قد لا يمكن تمييزها بسهولة من خلال الطرق التقليدية.
علاوة على ذلك، يعمل الذكاء الاصطناعي على إحداث تحول في عملية البحث نفسها؛ إذ إن استخدام الذكاء الاصطناعي -لأخذ عناصر تغير المناخ التي تتطور باستمرار في الاعتبار- يساعد الباحثين على تقديم تنبؤات أكثر استنارة حول التغيرات في البيئة، حتى يتمكنوا من نشر جهود التخفيف في وقت مبكر.'
المساعدة في تقليل الكربون
تستخدم تقنيات الذكاء الاصطناعي في المساعدة في تقليل الكربون المنبعث في الغلاف الجوي، حيث يغذي الذكاء الاصطناعي سلسلة الأنشطة الكاملة المتعلقة بالانتقال من الاقتصاد القائم على الكربون إلى اقتصاد خالٍ من الكربون.
فنجد أن القدرة على بناء طواحين هواء أكبر وأكبر تعتمد على وجود مواد خفيفة الوزن وقوية بشكل استثنائي ولكنها قادرة على تحمل الظروف الجوية القاسية. ويشكل الذكاء الاصطناعي، إلى جانب اتجاهات أخرى، مثل كهربة وسائل النقل، والتصنيع الإضافي، والتحولات في الزراعة، والشبكات الكهربائية الذكية، قدرة تمكينية قوية لحلول أكثر كفاءة في استخدام الطاقة (وتوفير التكاليف).
لماذا تعتبر تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي مناسبة تمامًا للتطبيقات المتعلقة بتغير المناخ؟
يجمع الذكاء الاصطناعي بين التنبؤات المستندة إلى الاتجاهات والأنماط والبيانات الشاملة التي يتم جمعها؛ إذ إن النماذج هي جوهر التنبؤ، ولكن الاعتماد على هذه النماذج لاتخاذ القرارات، تعتمد بالأساس على ثقة الأفراد في النماذج. وفي ضوء ذلك، يطرح العلماء أسئلة 'ماذا لو'، ويزن صناع السياسات التكاليف والفوائد بناءً على البيانات التي يجمعها الباحثون ويحللونها.
يأتي الذكاء الاصطناعي في هذا الإطار، ليُصبح بمثابة الأداة التي توفر رؤى حول مصادر عدم اليقين المتعلقة بتغير المناخ والتي يمكن أن تساعد العالم على فهم ما تخبر به النماذج، والذي يمكن أن يغذي برامج مراقبة أفضل، وتحسين النماذج، وحتى استخدام الذكاء الاصطناعي كجزء من نظام نموذجي. يعد الضمان أو الثقة جانبًا رئيسًا لاستخدام الذكاء الاصطناعي.
ما هي بعض التطبيقات المحددة للذكاء الاصطناعي في مجال تغير المناخ؟
تركز بعض التطبيقات على فهم أفضل للمحيطات، حيث يعد المحيط أحد أجزاء الأرض الأقل فهمًا، لأنه ينقل الحرارة ويمتصها. كما يركز تطبيق آخر للذكاء الاصطناعي على تغير المناخ في الكيفية التي تستخدم بها الأقمار الصناعية التي تدور في الفضاء لإجراء ملاحظات وتقييم التغييرات التي تطرأ على الأرض. يمكن أن تساعد الأقمار الصناعية في مراقبة حرائق الغابات وتحديد المصادر المحتملة لثاني أكسيد الكربون الموجودة في البيئة. ومع ذلك، مع زيادة عدد الأقمار الصناعية في المدار، من المهم التأكد من أن الفضاء يمكنه الاحتفاظ بجميع الأقمار الصناعية التي تجمع المعلومات والحفاظ عليها بأمان.
وإجمالًا، يتمتع الذكاء الاصطناعي (AI) بالقدرة على إحداث ثورة في الطريقة التي نحلل بها تغير المناخ ونستجيب له. يمكن استخدام الذكاء الاصطناعي من أجل:
• جمع وتحليل كميات كبيرة من البيانات؛ إذ يمكن استخدام الذكاء الاصطناعي لجمع وتحليل البيانات من مجموعة متنوعة من المصادر، بما في ذلك بيانات الأقمار الصناعية -التي توفر صورًا عالية الدقة لسطح الأرض والتي تمُكن بدورها الباحثين من تتبع ذوبان الأنهار الجليدية وارتفاع مستوى سطح البحر ومؤشرات أخرى لتغير المناخ، كما يمكن أيضًا استخدام الذكاء الاصطناعي لجمع البيانات من أجهزة الاستشعار، والتي تُستخدم لقياس المتغيرات المناخية مثل درجة الحرارة وهطول الأمطار والرطوبة. على سبيل المثال، تستخدم وكالة ناسا الذكاء الاصطناعي لتحليل بيانات الأقمار الصناعية لتتبع ذوبان الأنهار الجليدية؛ لتحديد أنماط الذوبان التي يصعب على البشر اكتشافها.
• يمكن استخدام الذكاء الاصطناعي لتطوير نماذج مناخية أكثر دقة، ويمكن أيضًا تحليل البيانات المستمدة من النماذج المناخية؛ إذ تُستخدم هذه النماذج للتنبؤ بالمناخ المستقبلي، لكنها محدودة بكمية البيانات التي يمكنها معالجتها. ومن ثمَّ، يمكن استخدام الذكاء الاصطناعي لتحليل بيانات النماذج المناخية لتحديد الأنماط والاتجاهات التي قد يصعب على البشر اكتشافها؛ إذ تعتمد النماذج المناخية التقليدية على معادلات فيزيائية تصف التفاعل بين مكونات النظام المناخي، وبالتالي، يمكن استخدام الذكاء الاصطناعي لتحسين دقة هذه النماذج من خلال دمج العوامل التي لا يمكن تشكيلها بسهولة بواسطة المعادلات الفيزيائية. على سبيل المثال، تستخدم جامعة ستانفورد الذكاء الاصطناعي لتطوير نموذج مناخي يمكنه التنبؤ بتأثير تغير المناخ على صحة الإنسان، علاوة على أنه يمكن استخدام الذكاء الاصطناعي لتحديد مجموعات الأشخاص الأكثر عرضة لآثار تغير المناخ.
• يمكن استخدام الذكاء الاصطناعي لتوليد أفكار وحلول جديدة لتغير المناخ بطرق أكثر فعالية، والتي يمكن أن تساعد في تسريع تطوير التقنيات والسياسات لمكافحة تغير المناخ. وقد تشمل هذه الحلول تقنيات لالتقاط الكربون وتخزينه، أو تطوير مصادر الطاقة المتجددة. ويمكن أيضًا استخدام الذكاء الاصطناعي لتحسين استخدام مصادر الطاقة المتجددة، مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح.
