محمد السيد علي
بفضل الذكاء الاصطناعي.. تطوير أشكال جديدة للكتل الخرسانية تستخدم مواد أقل بنسبة 20% مع الحفاظ على المتانة
مع التطور الهائل في أدوات الذكاء الاصطناعي، يتصاعد استخدامها في الكثير من مناحي الحياة، نظرا لقدرتها الهائلة على تسهيل المهام، وتسريع تنفيذها وبدقة كبيرة.
وبعد أن اقتحم الذكاء الاصطناعي مجالات عدة، مثل الرعاية الصحية والتصنيع والتسويق والخدات المالية، جاء الدور على قطاع الطرق والجسور.
وفي ولاية بنسلفانيا الأمريكية، تم تصنيف 13% من الجسور على أنها تعاني من قصور هيكلي، ويستخدم المهندسون الذكاء الاصطناعي لإنشاء كتل خرسانية أخف وزنا للبناء الجديد.
وفي مشروع آخر، يُستخدم الذكاء الاصطناعي لتطوير جدار طريق سريع يمكنه امتصاص الضوضاء الصادرة عن السيارات، وبعض انبعاثات الغازات الدفيئة التي تطلقها حركة المرور أيضًا.
وفي الوقت الذي لن يساعد فيه التخصيص الفيدرالي لمليارات الدولارات لمشاريع البنية التحتية إلا بجزء بسيط من التكلفة اللازمة لإصلاح أو استبدال الجسور والأنفاق والمباني والطرق القديمة في البلاد، يتطلع بعض المهندسين إلى الذكاء الاصطناعي للمساعدة في بناء مشاريع أكثر مرونة مقابل أموال أقل، وفق صحيفة “نيويورك تايمز” الأمريكية.
Some engineers are looking to AI to help build more resilient infrastructure projects for less money. But experts caution against embracing the technology too quickly when it is largely unregulated and its payoffs remain largely unproven. https://t.co/5A8fyQEayp
— The New York Times (@nytimes) November 19, 2023
وقال أمير علوي، أستاذ الهندسة في جامعة بيتسبرغ وعضو الائتلاف الذي يطور نظام الذكاء الاصطناعي: “أدوات الذكاء الاصطناعي توفر المواد، وتوفر التكاليف، وتوفر كل شيء”، ونعمل على تنفيذ المشاريع بالتعاون مع وزارة النقل في بنسلفانيا.
وأضاف أن تصنيع الأسمنت وحده يشكل ما لا يقل عن 8% من انبعاثات الكربون في العالم، ويتم استخدام 30 مليار طن من الخرسانة في جميع أنحاء العالم كل عام، وبالتالي فإن إنتاج الخرسانة بشكل أكثر كفاءة سيكون له آثار بيئية هائلة.
وأشار إلى أن أدوات الذكاء الاصطناعي يمكنها تجميع المعلومات وإيجاد الأنماط والاستنتاجات بقدر ما يستطيع العقل البشري، يمكن أن يكون لديها القدرة على تسريع وتحسين المهام مثل التحديات الهندسية إلى درجة لا تحصى.
نماذج موفرة
في مشروع الجسور، يستخدم المهندسون الذكاء الاصطناعي، والتكنولوجيا لتطوير أشكال جديدة للكتل الخرسانية التي تستخدم مواد أقل بنسبة 20 بالمائة مع الحفاظ على المتانة.
وستستخدم وزارة النقل في بنسلفانيا الكتل لبناء جسر.
واستطاع الباحثون تصميم نماذج من الكتل الخرسانية بواسطة الذكاء الاصطناعي تستخدم مواد أقل، مع توفير قوة مماثلة للكتل الخرسانية التقليدية.
وهناك أكثر من 12000 في الولاية بحاجة إلى الإصلاح، وفقًا لجمعية بناة الطرق والنقل الأمريكية.
ويعمل الذكاء الاصطناعي يعمل من خلال تحليل كميات هائلة من البيانات وتقديم الخيارات التي تمنح البشر معلومات ونماذج وبدائل أفضل لاتخاذ القرارات، فهو يتمتع بالقدرة على أن يكون أكثر فعالية من حيث التكلفة -حيث تقوم آلة واحدة بعمل عشرات المهندسين- وأكثر إبداعًا في التوصل إلى أساليب جديدة للمهام المألوفة.
قلق وتحديات
في المقابل وفيما يتعلق بالتحديات التي تواجه تطبيق هذا النهج، يحذر الخبراء من تبني هذه التكنولوجيا بسرعة كبيرة عندما تكون غير منظمة إلى حد كبير.
وعلى وجه الخصوص، يشعر البعض بالقلق بشأن قدرة الذكاء الاصطناعي على تصميم البنية التحتية في عملية يشارك فيها العديد من الهيئات التنظيمية والمشاركين الذين يعملون على مدى فترة طويلة من الزمن.
ويشعر آخرون بالقلق من أن قدرة الذكاء الاصطناعي على الاستفادة بشكل فوري من شبكة الإنترنت بأكملها يمكن أن تؤدي إلى بيانات معيبة تؤدي إلى نتائج غير موثوقة.
وأصبحت تحديات البنية التحتية الأمريكية أكثر وضوحا في السنوات الأخيرة، إذ تعطلت شبكة الكهرباء في تكساس خلال العواصف الجليدية المدمرة في عام 2021، ولا تزال تواجه احتياجات الولاية؛ وعانت المجتمعات المحلية في جميع أنحاء البلاد، من فلينت بولاية ميشيغان إلى جاكسون بولاية ميسوري، من نقص إمدادات المياه؛ وأكثر من 42 ألف جسر في حالة سيئة على مستوى البلاد.
من جانبه، قال عبد الله شفي زاده، أستاذ الهندسة المدنية والبيئية والجيوديسية في جامعة ولاية أوهايو الأمريكية، إن الغالبية العظمى من الطرق والجسور في البلاد تم بناؤها منذ عدة عقود، ونتيجة لذلك فإن “تحديات البنية التحتية كبيرة في العديد من الأبعاد”.
وتعكس عمليات التعاون في ولاية بنسلفانيا قدرة الذكاء الاصطناعي على معالجة بعض هذه القضايا.
