ذكاء اصطناعي يطور منزلقات بحرية مستلهمة من الكائنات البحرية لتعزيز دراسات المحيطات

في خطوة تهدف إلى إعادة تعريف استكشاف المحيطات، طوّر باحثون من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) بالتعاون مع جامعة ويسكونسن-ماديسون مجموعة جديدة من الغواصات الصغيرة المعروفة باسم “المنزلقات المائية”، وهذه التصاميم مستوحاة من الحركة السلسة لكائنات البحر مثل الأسماك والفقمات، والجدير بالذكر أن هذه النماذج تعتمد بالكامل على الذكاء الاصطناعي الذي ساعد في تحديد الشكل الأمثل الذي يمكنه الانسياب في المياه بكفاءة، مما يسهم في تقليل استهلاك الطاقة وزيادة فعالية الاستكشافات العلمية تحت البحر.

تصاميم ثلاثية الأبعاد مدعومة بالذكاء الاصطناعي

وحسب دراسة نُشرت على منصة arXiv العلمية، استعمل الفريق خوارزميات تعلم آلي لتوليد آلاف النماذج ثلاثية الأبعاد لمنزلقات بحرية مبتكرة، وقد استلهمت هذه النماذج من أشكال كائنات البحر المعروفة بالإضافة إلى تصاميم تقليدية مثل الغواصات وصور أسماك القرش. وفرت شبكة عصبية متقدمة تحليلات دقيقة لكل تصميم بناءً على النسبة بين الرفع والسحب، وهي العامل الأساسي في كفاءة الانزلاق، وبعد تحديد أفضل التصاميم، تم تصنيعها باستخدام مواد خفيفة بفضل تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد، مما ساهم في تقليل التكاليف المرتبطة بنماذج أولية تقليدية.

نماذج مستوحاة من الكائنات البحرية… وتفوق على التصاميم التقليدية

حيث أجرى الفريق اختبارات عملية على النموذجين الرئيسيين بالإضافة إلى الأبحاث، إذ تم بناء نموذجين رئيسيين تم اختباره في أنفاق هوائية وبيئات مائية حقيقية، وشملت الأجهزة الداخلية نظام للتحكم بالطفو من خلال مضخة، بالإضافة إلى نظام لتحريك الكتلة، مما يتيح تغيير زاوية الانزلاق حسب الحاجة، وأظهرت النتائج أن هذه النماذج الجديدة تتفوق على التصميم التقليدي الشبيه بالطوربيد من حيث المسافة المقطوعة وكفاءة استهلاك الطاقة.

ابتكار يوفر الوقت والمال

يعتبر أحد أبرز ما يميز هذا المشروع هو فتح المجال أمام تصاميم غير تقليدية بفضل استخدام الذكاء الاصطناعي، مما أدى إلى تقليص كبير في الوقت المستغرق والتكاليف، وقد أكد الباحث بيتر ييشن تشين، الذي يعمل كأحد قادة المشروع في MIT، على أن الأنماط الشكلية التي تم اختبارها لم تُدرس بهذه الطريقة من قبل، مشيرًا إلى أن هذا النظام الآلي يمكن أن يتيح استكشاف أشكال يصعب على البشر تصميمها يدويًا.

مستقبل الغواصات الذكية: أبحاث مرنة لعالم متغير

أصبح الفريق يركز حاليًا على تطوير نماذج أنحف وأكثر قدرة على المناورة، مع تحسين النظام الذكي لتحقيق مرونة أكبر في التصاميم، ويعتقد الباحثون أن هذه المركبات المستوحاة من الطبيعة ستكون أساسية لاستكشاف المحيطات في ظل التغيرات البيئية السريعة التي تحدث بفعل النشاطات البشرية. ويتوقعون أن تسهم هذه التكنولوجيا في جمع بيانات دقيقة حول التيارات البحرية ومعدلات الملوحة وتأثيرات التغير المناخي، مما يمكّن العلماء من فهم “الحدود الأخيرة لكوكب الأرض” بشكل أكثر استدامة وفاعلية.