أخبارنا المغربية - وكالات
نجح علماء في مختبر أوك ريدج الوطني التابع لوزارة الطاقة الأمريكية في تطوير أسلوب حسابي جديد يضاعف سرعة تحليل صور النباتات ويخفض استهلاك الذاكرة بنسبة تصل إلى 75%، في خطوة قد توسّع استخدام الذكاء الاصطناعي في الزراعة وتطوير المحاصيل، وفق ما أورده موقع Interesting Engineering.
ويعالج الابتكار تحدياً رئيسياً كان يعيق تحليل الصور فائقة الطيف للنباتات، إذ تتيح الطريقة الجديدة تدريب نماذج الذكاء الاصطناعي بسرعة أكبر وعلى نطاق أوسع، ما قد يساعد العلماء على تطوير محاصيل أكثر مقاومة للتغيرات المناخية وأكثر كفاءة في استهلاك المياه والطاقة، وهو ما ينعكس على تعزيز الأمن الغذائي والإنتاج الزراعي المستدام.
وتحمل التقنية الجديدة اسم D-CHAG، وهي اختصار لـ«التجميع الهرمي الموزع عبر القنوات»، وقد صُممت للتعامل مع كميات ضخمة من البيانات التي تنتجها أنظمة التصوير المتقدمة في مختبرات أبحاث النباتات. وتعتمد الطريقة على إعادة تنظيم معالجة الصور بحيث تستفيد من قدرات الحوسبة الفائقة بدلاً من الأساليب التقليدية التي تتطلب ذاكرة كبيرة ووقتاً أطول.
وتكمن صعوبة معالجة الصور فائقة الطيف في أنها تسجل مئات الأطوال الموجية للضوء، على عكس الكاميرات التقليدية التي تلتقط ثلاثة ألوان فقط، ما يوفر معلومات دقيقة عن صحة النبات وتركيبه الكيميائي وقدرته على مقاومة الأمراض والإجهاد البيئي حتى قبل ظهور الأعراض، لكن هذه الدقة العالية تنتج كميات هائلة من البيانات يصعب معالجتها بسرعة.
وتعمل الطريقة الجديدة على توزيع عبء المعالجة على وحدات معالجة رسومية متعددة، بحيث تتولى كل وحدة جزءاً من البيانات الطيفية، ثم تُدمج النتائج تدريجياً عبر مراحل تجميع هرمية، ما يقلل الضغط على الذاكرة ويحافظ على التفاصيل البيولوجية المهمة دون فقدانها.
واختُبرت التقنية باستخدام بيانات نباتية معقدة على الحاسوب الفائق Frontier، أحد أقوى الحواسيب في العالم، حيث أظهرت النتائج تحسناً كبيراً في كفاءة التدريب وسرعة المعالجة، ما قد يساعد الباحثين مستقبلاً على قياس خصائص حيوية للنباتات مثل كفاءة التمثيل الضوئي مباشرة من الصور، دون الحاجة إلى قياسات يدوية طويلة.
ومن المتوقع أن تسهم هذه التطورات في تسريع تطوير محاصيل أكثر إنتاجية وقدرة على التكيف مع الظروف البيئية القاسية، كما تدعم مبادرات علمية كبرى تسعى إلى دمج الذكاء الاصطناعي مع الروبوتات والتجارب الآلية لتسريع الاكتشافات في مجالات الزراعة والطاقة الحيوية.
