- 30 May 2020
- أول نشر 30 May 2020
- تكنلوجيا
جيهان خالد الدعاس- 930
الذكاء الاصطناعي يحدد مصادر الضوء
فيزيائيون يحددون مصادر الضوء باستخدام الذكاء الاصطناعي من خلال تقنية كمومية ذكية لتحديد مصادر الضوء بقياسات أقل و أكثر دقة.
تلعب عملية تحديد مصدر الضوء دوراً مهماً في تطوير العديد من التقنيات الضوئية مثل الـ ليدار LIDAR ( وهو نظام كشف يعمل على مبدأ الرادار ، و لكنه يستخدم الضوء من الليزر) ، و الاستشعار عن بعد remote sensing و الفحص المجهري.
و من الناحية التقليدية ، يتطلب تحديد مصادر الضوء المتنوعة مثل ضوء الشمس أو إشعاع الليزر أو مضان الجزيء الملايين من القياسات و خاصة في البيئات منخفضة الإضاءة ، مما يحد من التنفيذ الواقعي لتقنيات الفوتون الكمومي quantum photonic .
نظام ليدار LIDAR هو طريقة للاستشعار عن بعد تقيس المسافة إلى الهدف من خلال إضاءة الهدف باستخدام ضوء الليزر، و من ثم قياس الضوء المنعكس باستخدام جهاز استشعار أو جهاز استقبال .
فكرة التقنية الجديدة
أظهر الباحثون في ورقة مراجعات الفيزياء التطبيقية Applied Physics Reviews ، تقنية كمومية ذكية تتيح تقليلًا كبيراً في عدد القياسات المطلوبة لتحديد مصادر الضوء.
و قال الدكتور عمر ماجانا لويزا Omar Magana-Loaiza ،و هو أستاذ الفيزياء المساعد في جامعة ولاية لويزيانا Louisiana State University : " لقد قمنا بتدريب خلية عصبية اصطناعية مع التقلبات الإحصائية التي تميز الضوء المتماسك والحراري".
و بعد أن قام الباحثون بتدريب الخلية العصبية ( العصبون ) الاصطناعية باستخدام مصادر الضوء ، أمكن للخلايا العصبية تحديد السمات الأساسية المرتبطة بأنواع معينة من الضوء.
و قال الدكتور تشنغ لونغ يو Chenglong You ، و هو الباحث الرئيسي في هذا المشروع المهم : " يعد العصبون الواحد كافياً لتقليل عدد القياسات المطلوبة بشكل كبير لتحديد مصدر الضوء من ملايين إلى أقل من مائة ".
يمكن للباحثين من خلال استخدام عدد أقل من القياسات ، تحديد مصادر الضوء بسرعة أكبر وفي بعض التطبيقات التي تستخدم الميكروسكوب ، يمكنهم الحد من تلف الضوء بحيث لا يضطرون إلى إضاءة العينة تقريباً عدة مرات عند أخذ القياسات.
بعض التطبيقات
يقول الدكتور روبرتو دي جيه ليون مونتيل Roberto de J. León-Montiel ، الأستاذ في معهد العلوم النووية في الجامعة الوطنية المستقلة في المكسيك Institute of Nuclear Sciences at the National Autonomous University of Mexico :
"إذا كنت تقوم بتجربة تصوير مع مجمعات جزيئية فلورية دقيقة ، فإنه يمكنك على سبيل المثال ، تقليل الوقت الذي تتعرض فيه العينة للضوء وتقليل أي تلف ضوئي " .
و قال الدكتور ماجانا لوايزا Magana-Loaiza أن التشفير Cryptography هو تطبيق آخر يمكن أن تثبت فيه هذه النتائج بأنها ذات قيمة. كما قال أيضاً :
" إنك و من أجل إنشاء مفتاح لتشفير بريد إلكتروني أو رسالة تحتاج إلى أخذ الملايين من القياسات، إلا أنه بإمكاننا تسريع توليد المفاتيح الكمية quantum keys للتشفير باستخدام عصبون مشابه."
بينما قال الدكتور يو You أنه و : "نظراً للدور الهام الذي يلعبه ضوء الليزر للاستشعار عن بعد ، يمكن لعملنا تطوير عائلة جديدة من أنظمة ليدار LIDAR الذكية مع القدرة على تحديد المعلومات التي تم اعتراضها أو تعديلها والتي تنعكس من كائن بعيد".
و يعتبر نظام ليدار LIDAR طريقة استشعار عن بعد تقيس المسافة إلى الهدف من خلال إضاءة الهدف باستخدام ضوء الليزر و قياس الضوء المنعكس باستخدام جهاز استشعار أو جهاز استقبال .
و أخيراً..
يقول الدكتور يو : "إن احتمال تشويش نظام ال ليدار LIDAR الكمومي الذكي سيقل بشكل كبير مع تقنيتنا.
بالإضافة إلى ذلك ، فإن إمكانية تمييز فوتونات الليدار LIDAR من الضوء البيئي ، على سبيل المثال ضوء الشمس ، سيكون لها آثار مهمة على الاستشعار عن بعد في مستويات الإضاءة المنخفضة".
عزيزي القارئ
لأننا نهتم، نتمنى أن تكتب لنا في التعليقات عن المواضيع التي ترغب و تهتم بها لنتمكن من تقديمها لك، لرغبتنا في أن يعبِّر موقعنا عن اهتمامات القارىء العربي.
كما ونرجوا منك مشاركة المقال في حال أعجبك المحتوى.
ننصحك بقراءة المقالات التالية :
مفهوم الضوء عبر التاريخ في العلم و الدين و الفلسفة و الثقافة
المصادر
الوسوم
المؤلف
باحثة في أخبار التكنلوجيا و علوم الذكاء الاصطناعي
