عدد اليوم
طوّر باحثون من جامعة جنوب كاليفورنيا (USC) أداة ذكاء اصطناعي منخفضة التكلفة، تجمع بين صور جوية مجانية والذكاء الاصطناعي لإنشاء خرائط تفصيلية للغطاء الشجري، وفقاً لما نقله تقرير على الموقع الإلكتروني للجامعة.
وتهدف الأداة إلى منح المدن وسيلة اقتصادية لاستهداف زراعة الأشجار وتوسيع الظل واتخاذ استثمارات أذكى في مواجهة تغيّر المناخ، وذلك مع ارتفاع درجات الحرارة بشكل متزايد عبر أجزاء واسعة من الولايات المتحدة.
وتُغني أداة الذكاء الاصطناعي عن عمليات المسح "ليدار" المكلفة أو الصور الفضائية التجارية التي تتطلبها كثير من الأنظمة القائمة.
اقرأ أيضاً.. الذكاء الاصطناعي يبتكر لغات جديدة بقواعدها ومفرداتها
فكرة الدراسة
قال جون ويلسون، المؤسس المدير لمعهد العلوم المكانية بالجامعة والمؤلف المسؤول عن الدراسة المنشورة في مجلة "Remote Sensing": "توفر الأشجار مجموعة واسعة من الفوائد، منها تقليل المخاطر الصحية المرتبطة بارتفاع درجات الحرارة في المدن. لكن لزراعة الأشجار في الأماكن التي تُحدث أكبر فرق، تحتاج المدن أولاً إلى صورة واضحة عن غطائها الشجري الحالي".
وتعمل الأداة باستخدام صور جوية مجانية تُجمع على مستوى البلاد كل عامين إلى ثلاثة أعوام عبر برنامج التصوير الزراعي الوطني التابع لوزارة الزراعة الأميركية، ما قلّص بشكل كبير تكلفة إنتاج خرائط تفصيلية للغطاء الشجري.
وأضاف ويلسون: "نحتاج إلى بيانات دقيقة لمعرفة أين نزرع الأشجار الجديدة لتحقيق أفضل عائد على الاستثمار. يُظهر عملنا كيف يمكننا استخدام بيانات مجانية لرسم خريطة الغطاء الشجري عبر الزمن، من مربع سكني واحد إلى مقاطعة بأكملها".
.. علماء يطورون ذكاءً اصطناعياً يفسر سلوك الحيوانات
اختبار الأداة
طوّر الباحثون النظام واختبروه في حيَّي بويل هايتس وسيتي تيراس، وهما منطقتان مكتظتان بالسكان في شرق وسط مدينة لوس أنجلوس، كانتا تاريخياً أقل تغطيةً بالأشجار مقارنةً بالمناطق الأكثر ثراءً في المدينة.
وحدد نموذج رسم الخرائط مواقع الأشجار بدقة، فيما أظهر نموذج كشف الأشجار الفردية أداءً منافساً لأساليب "ليدار" الأكثر كلفة.
ولاختبار صلاحية النهج خارج جنوب كاليفورنيا، طبّق الفريق البحثي النماذج المدرَّبة، دون إعادة تدريب إضافي، على أحياء في سان فرانسيسكو وفينيكس، فأنتجت نتائج قوية ومتسقة رغم اختلاف مناخ المدينتين، ما يشير إلى إمكانية استخدام مجتمعات أخرى للنموذج ذاته دون الحاجة لبنائه من الصفر.
وأُتيحت شفرة الأداة البرمجية ونموذجها مجاناً على الإنترنت مع نتائج البحث، ما يجعلها في متناول البلديات التي تفتقر إلى خبرات متخصصة في التعلم الآلي.
.. الذكاء الاصطناعي يساعد العلماء على كشف أسرار الماء
تطبيقات وخطوات مقبلة
يُغذّي بحث ويلسون المكاني مبادرة "USC Urban Trees Initiative"، وهو برنامج تابع لجامعة جنوب كاليفورنيا يعمل منذ عام 2020 بالتعاون مع مدينة لوس أنجلوس ومنظمات أهلية، لتحديد أكثر المناطق حاجةً للأشجار وتوجيه زراعتها في أحياء عدة.
وأكد ويلسون أن الخطوة التالية هي دمج الأداة مع بيانات "ليدار" المتاحة مجاناً، وهي بيانات موجودة مسبقاً من مصادر حكومية ولا تتطلب إجراء مسح مخصص مكلف، لرصد ارتفاع الأشجار وبنيتها ثلاثية الأبعاد، مشيراً إلى أن "معرفة ارتفاع الغطاء الشجري ومداه معاً ستتيح لنا تقدير كمية الظل التي توفرها الأشجار حالياً، ونمذجة مقدار الظل الإضافي الذي يمكن أن توفره الأشجار الجديدة".
ويخطط فريق البحث للبدء بتحليل مربعات سكنية فردية وملاعب مدرسية وحدائق، قبل توسيع النهج ليشمل الأحياء والمدن والمقاطعات.
أمجد الأمين (أبوظبي)
