استخدام الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي للتنبؤ بالصواعق

باعتبارها واحدة من أكثر الظواهر التي لا يمكن التنبؤ بها في الطبيعة، فإن الصواعق تسبب اضطرابًا كبيرًا.

طور العلماء مؤخرًا نظامًا للذكاء الاصطناعي يتنبأ بالبرق لمدة 30 دقيقة قبل أن يضرب.

يقتل البرق عددا غير قليل من الناس والحيوانات، ويبدأ الحرائق، ويدمر خطوط الكهرباء ويسقط الطائرات على الأرض.. حتى الآن كان من المستحيل تقريبًا التنبؤ بالبرق مع عدم وجود تقنية بسيطة للتنبؤ بموعد ومكان ضرب الأرض.

طور المهندسون في كلية الهندسة التطبيقية Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (EPFL) نظامًا بسيطًا وغير مكلف للتنبؤ بموعد الصواعق. أسفر البحث الذي قاده فرهاد رشيدي عن طريقة للتنبؤ بالبرق بين 10 و 30 دقيقة قبل أن يضرب، ضمن دائرة نصف قطرها 30 كم.

باستخدام مزيج من الذكاء الاصطناعي وبيانات الأرصاد الجوية، يخطط الباحثون الآن لاستخدام هذه التكنولوجيا في مشروع European Laser Lightning Rod وهو مشروع مصمم لسحب البرق بعيدًا عن المناطق المعرضة لضرر البرق.

يقول أمير حسين مستجابي، طالب الدكتوراه الذي توصل إلى هذه التقنية: "إن الأنظمة الحالية بطيئة ومعقدة للغاية، وتتطلب بيانات خارجية باهظة الثمن يتم الحصول عليها عن طريق الرادار أو الأقمار الصناعية". "طريقتنا تستخدم البيانات التي يمكن الحصول عليها من أي محطة الطقس؛ هذا يعني أنه بإمكاننا تغطية المناطق النائية الخارجة عن الرادار ونطاق الأقمار الصناعية وحيث لا تتوفر شبكات الاتصال".

نظرًا للقدرة على الحصول على البيانات في الوقت الفعلي، تسمح هذه الطريقة لخبراء الأرصاد الجوية بالتنبؤ بسرعة البرق قبل أن تتشكل العاصفة وتنبيه أولئك الذين قد يتأثرون.

تستخدم الطريقة التي أنشأها باحثو EPFL خوارزمية التعلم الآلي التي تم تدريبها على اكتشاف الظروف التي تؤدي إلى البرق. نظر الباحثون في أربعة معايير عند إنشاء طريقتهم وهي الضغط الجوي ودرجة حرارة الهواء والرطوبة النسبية وسرعة الرياح. ترتبط هذه المعلمات مع تسجيلات من أنظمة الكشف عن البرق والموقع.

بعد تدريب النظام، يعتقد الباحثون أن الطريقة تكون دقيقة بنسبة 80 ٪ عند التنبؤ بموقع ضربة صاعقة.