×
اقتصادی
شناسه خبر : 248792
تاریخ انتشار : جمعه 1404/07/11 ساعت 07:02
کاربرد هوش مصنوعی در علوم دریایی و اقیانوس‌شناسی

کاربرد هوش مصنوعی در علوم دریایی و اقیانوس‌شناسی

هوش مصنوعی با ورود به علوم دریایی، انقلابی در پایش محیط زیست دریایی، پیش‌بینی جزر و مد، و مقابله با آلودگی‌های نفتی ایجاد کرده است. از نظارت بر موج‌ها تا کاوش اعماق دریا، این فناوری به شکلی چشمگیر مسیر اقیانوس‌شناسی را متحول کرده است.

نورنیوز - گروه اقتصادی: در جهان امروز، هوش مصنوعی ابزاری روزمره و کارآمد در بسیاری از حوزه‌های علمی و صنعتی شده است. یکی از زمینه‌هایی که به‌طور چشمگیری از ظرفیت‌های هوش مصنوعی بهره می‌برد، علوم دریایی و اقیانوس‌شناسی است. با توجه به گستردگی و پیچیدگی محیط‌های دریایی، جمع‌آوری، پردازش و تحلیل داده‌های مرتبط با این حوزه همواره با چالش‌هایی همراه بوده است.

به گزارش ایسنا، هوش مصنوعی امروزه نه‌تنها این چالش‌ها را کاهش داده، بلکه دروازه‌های جدیدی را به روی پژوهشگران باز کرده است. در ادامه، به نمونه‌های ‎مهمی از کاربردهای هوش مصنوعی در علوم دریایی پرداخته می‎شود.  

نظارت هوشمند بر محیط‌های دریایی 

یکی از کاربردهای کلیدی هوش مصنوعی در علوم دریایی، نظارت بر محیط‌های دریایی است. سامانه‌های هوشمند مبتنی بر یادگیری ماشین (Machine Learning) قادرند با پردازش تصاویر ماهواره‌ای، داده‌های حسگرهای شناور و زیردریایی‌ها ، تغییرات دمای آب، جریان‌های اقیانوسی، سطح اکسیژن محلول در آب و حتی حضور گونه‌های خاص زیستی را به‌صورت بلادرنگ رصد کنند. به‌عنوان مثال، الگوریتم‌های تشخیص الگو (Pattern Recognition) می‌توانند شکوفایی‌های جلبکی را پیش‌بینی کرده و هشدارهای زودهنگامی را برای جلوگیری از خسارات زیست‌محیطی و اقتصادی صادر نمایند. 

ایمنی دریانوردی با پیش‌بینی ارتفاع موج

ارتفاع موج یکی از پارامترهای حیاتی در برنامه‌ریزی‌های دریانوردی، فعالیت‌های بندری، ماهیگیری و حتی ساخت سازه‌های ساحلی است. موج‌های شدید نه‌تنها خطراتی برای کشتی‌ها و قایق‌ها ایجاد می‌کنند، بلکه می‌توانند به زیرساخت‌های ساحلی آسیب جدی وارد کنند.

روش‌های سنتی پیش‌بینی موج معمولاً مبتنی بر مدل‌های عددی هستند که نیازمند داده‌های دقیق هواشناسی و منابع محاسباتی گسترده‌ای می‌باشند. 

در مقابل، مدل‌های هوش مصنوعی به‌ویژه مدل‎های مبتنی بر شبکه‌های عصبی مصنوعی با آموزش روی داده‌های باد زمان‎های گذشته، قادرند ارتفاع موج را با دقت مناسب برای زمان‎های آینده پیش‌بینی کنند. این مدل‌ها نه‌تنها سرعت پردازش بسیار بالاتری دارند، بلکه در شرایطی که داده‌های ورودی نویزی باشند نیز عملکرد پایداری از خود نشان می‌دهند.  

پیش‌بینی جزر و مد دریا

پدیده‌ جزر و مد، ناشی از نیروهای گرانشی ماه و خورشید بر روی جرم آب‌های اقیانوسی است و یکی از منظم‌ترین پدیده‌های دریایی محسوب می‌شود. با این حال، در خلیج‌های کم‌عمق مانند خلیج فارس ویژگی‎های محلی مانند شکل ساحل، عمق آب و جریان‌های دریایی، باعث انحراف از الگوهای نظری جزر و مد می‌شوند. این انحرافات، پیش‌بینی دقیق جزر و مد را با چالش مواجه می‌سازد. 

هوش مصنوعی در این زمینه نیز تحول‌آفرین بوده است. مدل‌های مبتنی بر یادگیری ماشین قادرند با تحلیل بلادرنگ داده‌های ایستگاه‌های سنجش سطح آب، داده‌های ماهواره‌ای و پارامترهای نجومی، جدول جزر و مد محلی را با دقت بسیار بالا و برای هر نقطه از ساحل تولید کنند. این پیش‌بینی‌ها برای برنامه‌ریزی فعالیت‌های بندری، ورود و خروج کشتی‌ها، ماهیگیری، و حتی گردشگری ضروری هستند.  

شناسایی و پایش آلودگی‌های دریایی

یکی از چالش‌های بزرگ در علوم دریایی، شناسایی و پایش آلودگی‌های محیطی به‌ویژه ریزش نفت و پراکندگی پلاستیک‌های دریایی است. این آلاینده‌ها نه‌تنها به اکوسیستم‌های دریایی آسیب می‌زنند، بلکه از طریق زنجیره‌ غذایی، تهدیدی برای سلامت انسان نیز محسوب می‌شوند. سنتی‌ترین روش‌های پایش، مبتنی بر نمونه‌برداری‌های میدانی و بازرسی‌های هوایی هستند که هزینه‌بر، زمان‌بر و گاهی دیرهنگام هستند. 

هوش مصنوعی این تصویر را دگرگون کرده است. با استفاده از پردازش تصاویر ماهواره‌ای و پهپادی و به‌کارگیری الگوریتم‌های بینایی ماشین (Computer Vision)، سامانه‌های هوشمند قادرند لکه‌های نفتی را در عرض چند دقیقه پس از ریزش شناسایی کنند. همچنین، مدل‌های یادگیری عمیق می‌توانند با تحلیل طیف‌های نوری تصاویر، انواع پلاستیک‌های شناور را از جلبک یا سایر مواد طبیعی متمایز سازند. در برخی پروژه‌های بین‌المللی، ربات‌های دریایی به‌صورت خودکار آلاینده‌ها را ردیابی کرده و نقشه‌های پراکنش آن‌ها را تولید می‌کنند. در ایران نیز، با توجه به فعالیت‌های نفتی گسترده در خلیج فارس، توسعه‌ی سامانه‌های هوشمند پایش آلودگی نفتی می‌تواند گامی مؤثر در جهت حفاظت از محیط‌زیست دریایی باشد. 

پیش‌بینی تغییرات اقلیمی و آب‌وهوایی

اقیانوس‌ها نقشی کلیدی در تنظیم آب‌وهوای جهانی ایفا می‌کنند. هوش مصنوعی با تحلیل حجم عظیمی از داده‌های گذشته و بلادرنگ اقیانوسی، به مدل‌سازی دقیق‌تر پدیده‌هایی مانند ذوب یخ‌های قطبی و افزایش سطح آب دریاها کمک می‌کند.

مدل‌های هوشمند مبتنی بر شبکه‌های عصبی عمیق (Deep Neural Networks) قادرند روابط غیرخطی بین متغیرهای اقلیمی را شناسایی کرده و پیش‌بینی‌هایی با دقت بالاتری ارائه دهند.  

مدیریت منابع زیستی دریایی

هوش مصنوعی در حفاظت از تنوع زیستی دریایی نیز نقشی اساسی ایفا می‌کند. سامانه‌های تشخیص خودکار گونه‌های دریایی با استفاده از پردازش تصویر و یادگیری عمیق، امکان شناسایی و شمارش ماهی‌ها، پستانداران دریایی و بی‌مهرگان را فراهم می‌آورند. این فناوری‌ها در پایش ذخایر ماهیگیری، کنترل صید غیرقانونی و طراحی مناطق حفاظت‌شده دریایی کاربرد گسترده‌ای دارند.  

کاوش‌های زیردریایی و رباتیک هوشمند

در سال‌های اخیر، ربات‌های زیردریایی (AUVs و ROVs) مبتنی بر الگوریتم‌های هوش مصنوعی، توانسته‌اند به‌صورت خودکار در اعماق اقیانوس‌ها حرکت کرده، داده جمع‌آوری کنند و حتی تصمیم‌گیری‌های لحظه‌ای انجام دهند. این ربات‌ها بدون نیاز به کنترل مستقیم انسان، قادرند به دنبال علائم زیستی، منابع معدنی یا حتی لاشه‌های کشتی‌های غرق‌شده بگردند. هوش مصنوعی به این سامانه‌ها اجازه می‌دهد تا در شرایط پیچیده و پویای محیط دریایی با حداکثر کارایی عمل کنند. 

با وجود پیشرفت‌های چشمگیر، استفاده از هوش مصنوعی در علوم دریایی با چالش‌هایی نیز همراه است. دسترسی به داده‌های باکیفیت و جامع، نیاز به زیرساخت‌های محاسباتی پیشرفته، و همچنین نیاز به همکاری بین‌رشته‌ای بین خبرگان علوم دریایی، دانشمندان داده و متخصصین هوش مصنوعی، از جمله موانعی هستند که باید بر آن‌ها غلبه کرد. با این حال، با توجه به روند فعلی، می‌توان انتظار داشت که هوش مصنوعی در آینده‌ای نزدیک در کنار انسان به کشف رازهای اقیانوس‌ها کمک کند. 

به نقل از پژوهشگاه ملی اقیانوس‌شناسی، هوش مصنوعی تنها یک ابزار کمکی نیست، بلکه یک موتور محرکه در تحول علوم دریایی است. از پیش‌بینی بلایای طبیعی تا کشف گونه‌های جدید، از پیش‌بینی ارتفاع موج برای ایمنی دریانوردی و پیش‌بینی جزر و مد برای هماهنگی فعالیت‌های انسانی با ریتم طبیعی دریا، تا شناسایی هوشمند آلودگی‌های نفتی و پلاستیکی برای حفاظت از سلامت اکوسیستم‌های دریایی، با هوش مصنوعی که سبب تحول این حوزه علمی است. در ایران نیز، با توجه به موقعیت استراتژیک کشور در جنوب و دسترسی به دریاهای خزر و عمان، بهره‌گیری از این فناوری‌های نوین می‌تواند به‌طور چشمگیری به امنیت غذایی، امنیت زیست محیطی و توسعه‌ پایدار کمک کند. 

پژوهشگاه ملی اقیانوس‌شناسی، به‌عنوان یکی از مراکز پیشرو در حوزه‌ی علوم دریایی در کشور، با بهره‌گیری از ظرفیت‌های بومی و همکاری با دانشگاه‌ها و مراکز فناوری، در حال توسعه‌ی راهکارهای نوین مبتنی بر هوش مصنوعی برای پاسخ به چالش‌های دریایی ایران است. این پژوهشگاه نه‌تنها به تولید دانش تخصصی در حوزه‌های اقیانوس‌شناسی فیزیکی، زیستی و شیمیایی می‌پردازد، بلکه با طراحی سامانه‌های هوشمند پایش و پیش‌بینی، نقشی کلیدی در حفاظت از منابع دریایی و ارتقای امنیت ملی دریایی ایفا می‌کند.


اخبار مرتبط
استفاده از هوش مصنوعی برای مبارزه با مقاومت آنتی‌بیوتیکی
جمعه 1404/07/25 ساعت 01:01
استفاده از هوش مصنوعی برای مبارزه با مقاومت آنتی‌بیوتیکی
پژوهشگران چینی با استفاده از هوش مصنوعی و فناوری نانو، روش‌های نوینی برای طراحی و انتقال پپتیدهای ضدمیکروبی توسعه داده‌اند که می‌تواند به درمان مؤثرتر عفونت‌ها و مقابله با بحران جهانی مقاومت آنتی‌بیوتیکی کمک کند.
اینستاگرام قابلیت جدید را با همراهی «تیلور سوئیفت» معرفی کرد
سه‌شنبه 1404/07/15 ساعت 16:05
اینستاگرام قابلیت جدید را با همراهی «تیلور سوئیفت» معرفی کرد
اینستاگرام به‌تازگی قابلیت خلاقانه‌ای را معرفی کرده است که تجربه استوری‌ها را وارد مرحله‌ای تازه می‌کند. این ویژگی که Add Yours Clips نام دارد به کاربران امکان می‌دهد با استفاده از ویدیوهای خود، استوری دیگران را به‌صورت تعاملی بازسازی کنند و نسخه‌ای شخصی از آن بسازند.
چت GPT جدید برای حمایت عاطفی کاربران ارتقا یافت
دوشنبه 1404/07/14 ساعت 02:05
چت GPT جدید برای حمایت عاطفی کاربران ارتقا یافت
شرکت «اوپن‌ای‌آی» با عرضه به‌روزرسانی جدید برای مدل هوش مصنوعی خود، «GPT-5»، قصد دارد این چت‌بات را به ابزاری کارآمد در زمینه حمایت عاطفی و روانی کاربران تبدیل کند.
نظرات

آگهی تبلیغاتی
آخرین اخبار
تحریم های متقابل روسیه علیه مقامات اروپا
ادامه واریز معوقات فروردین ماه بازنشستگان تامین اجتماعی/زمان و حروف باقی مانده
پنتاگون با ارسال موشک‌های تاماهاوک به اوکراین موافقت کرد
فعالیت مدارس و ادارات برخی شهرستان‌های خوزستان با تاخیر آغاز می شود
ترکیه میزبان نشست وزیران کشورهای عربی و اسلامی درباره غزه
چرا سازمان بازرسی به وزارت جهاد کشاورزی کارت زرد داد ؟
ساپینتو: از هواداران می‌خواهم در ورزشگاه کنارمان باشند!
عراقچی: ایران از تمامیت و یکپارچگی سودان حمایت می‌کند
واکنش ترامپ درباره حمله به ونزوئلا
زلزله اردکان فارس را لرزاند
اختلافات در اتحادیه اروپا بر سر هدف کاهش 90 درصدی گازهای گلخانه‌ای
تردد از مسیر تهران و کرج به چالوس ممنوع شد
سازمان ملل : تجاوز نظامی به ایران، زنگ خطر نقض حقوق بشر و منشور جهانی است
رکورد تاریخی آمریکا در زمینه تعطیلی دولت / مخالفت گسترده با طرح ترامپ
اعدام میدانی اسیران فلسطینی؛ سندی تازه از جنایات اسرائیل
جدول لیگ برتر فوتبال در پایان بازی‌های جمعه 9 آبان ماه
واکنش ولایتی به سخنان انکار کننده ترامپ درباره نقض آتش‌بس
جزئیاتی تازه از طرح انتقال آب طالقان به تهران+فیلم
آزمایش اتمی یا آغاز جنگ سرد دوم؟
نقش عجیب امیر جعفری در کنسرت نمایش «سی‌صد»
جزئیاتی از تماس تلفنی مهم عراقچی با همتای مصری
روسیه همیشه آماده انجام آزمایش‌های هسته‌ای است
اختصاص 30 میلیون یورو برای تجهیزات پزشکی ایثارگران
آمریکا حامی اصلی تجاوزات اسرائیل است / تهدیدها مواضع ما را تغییر نمی‌دهد
حمله پهپادی رژیم صهیونیستی به نبطیه / تشدید تنش‌ها در جنوب لبنان
اعتراف آمریکا درباره جنگ 12 روزه / اسرائیل توان مقابله با موشک‌های ایرانی را نداشت
استقبال پرشکوه مردم از کاروان ورزشی که با 76 مدال‌ بازگشتند+فیلم
چرا دیدار مهم ترامپ و پوتین در بوداپست لغو شد ؟
خبر خوش درباره حقوق کارکنان شرکت‌ها
پیام مهاجرانی به دختران هندبال ایران : ثابت کردید برای رسیدن به قله‌ها هیچ مانعی ندارید
گزارش سفر موفق تخت روانچی به عمان
جدول لیگ برتر بعد از بازی استقلال و آلومینیوم
حماس : آلمان از نسل‌کشی علیه مردم غزه پشتیبانی می‌کند
هشدار اتحادیه اروپا به اوضاع سودان
استقلال(3)- آلومینیوم(1) | آبی ها بی رقیب در صدر جدول + خلاصه بازی
پاسخ وزیر علوم به مجلس درخصوص مجوزهای کسب‌وکار زیر ذره‌بین
ماجرای ارسال پیامک برای بازنشستگان تأمین اجتماعی چه بود؟
پشت نقاب سلطنت؛ فروپاشی آرام تاج
قطع ناگهانی آب در تهران؛ شکاف میان وعده‌های مسئولان و انتظارات شهروندان
واکنش روسیه به ادعاهای آمریکا درباره نیروهای هسته‌ای میان‌برد
یک استعفای جنجالی در اسرائیل
پرواز مستقیم تهران–وین از سر گرفته می‌شود +زمان از سرگیری
حمله تروریستی به مرکز حمل و نقل روسیه خنثی شد
توقیف شناور حامل240 هزار لیتر سوخت قاچاق در خلیج فارس
70 هزار نیرو در آماده‌باش کامل برای تامین آب شرب کشور
تظاهرات گسترده در میلان علیه نقض آتش‌بس در غزه
رئیس ستاد مشترک ارتش آمریکا وارد فلسطین اشغالی شد
زاخارووا: نه اروپا و نه کی‌یف راه حل مسالمت آمیزی برای بحران اوکراین ندارند
ترکیب استقلال برای مصاف با آلومینیوم اعلام شد
لبنان خواستار فشار آلمان بر اسرائیل برای توقف تجاوزات شد
X
آگهی تبلیغاتی