تم تطوير نظام ثوري مستند إلى الذكاء الاصطناعي يرشد الروبوتات من قبل الباحثين في جامعة دركسل في ولاية بنسلفانيا، مما يعد بتحويل طريقة فحص الهياكل والمباني لاكتشاف التلف. بهدف منع الأعطال، يجمع هذا النظام المبتكر بين تقنيات رؤية الكمبيوتر وتعلم الآلة لتحديد وتقييم المناطق المحتملة للمشاكل.
الحالة الحالية للبنية التحتية هي قلق متزايد، مع تدهور الهياكل بأسرع مما يمكن الصيانة. أبرزت الانهيارات والأعطال الأخيرة الحاجة إلى طريقة أكثر كفاءة وفعالية لاكتشاف علامات التآكل ومنع الأحداث الكارثية. تستغرق طرق التفتيش التقليدية وقتاً طويلاً وتعجز عن تغطية كل الشروخ، مما يجعل من الصعب تحديد علامات الفشل الخطيرة بين الاهتراء الطبيعي والتمزق.
يستخدم النظام المتعدد الأطوال رؤية الكمبيوتر وخوارزمية التعلم العميق لتحديد المناطق المشكلة. ثم يوجه سلسلة من المسحات بالليزر لإنشاء نسخة رقمية يمكن استخدامها لتقييم ومراقبة التلف بدقة. من خلال تبسيط عملية التفتيش، يمكن تخفيض العبء الذي يترتب على الفحص بشكل كبير، مما يسمح بالصيانة والإصلاح المستهدف.
بدلاً من الاعتماد فقط على القياسات المادية، يستخدم النظام تغذية طاقة كبيرة من الكاميرات ثلاثية الأبعاد ذات العمق الرؤوي المرتفع والشبكة العصبية المتصلة لتحديد الأنماط المشابهة للشروخ. هذه التكنولوجيا المتقدمة قادرة على رصد أدق الأنماط والاختلافات في كميات كبيرة من البيانات. بمجرد تحديد منطقة الاهتمام، يقوم ذراع الروبوت بفحص المنطقة باستخدام ماسح الخط بالليزر، مما يخلق صورة ثلاثية الأبعاد شاملة للمنطقة التالفة. بالإضافة إلى ذلك، تقوم كاميرا ليدار بفحص الهيكل المحيط، مما يوفر معلومات قيمة إضافية.
تتجاوز فوائد هذا النظام الجديد خارج عملية التفتيش الأولية. يتيح النموذج الرقمي تتبع نمو الشروخ، مما يمنح أصحاب الجسور فهمًا أفضل لحالة الهياكل الخاصة بهم. وهذا يتيح لهم تخطيط الصيانة والإصلاح بفعالية، مما يضمن سلامة البنية التحتية على المدى الطويل سواء كانت مبنى أو جسرًا.
بينما ستظل المفتشين البشريين لهم دور في اتخاذ القرارات، يمكن لمساعدي الروبوت الموجهين بالذكاء الاصطناعي تقليل عبء عملهم بشكل كبير وتقليل احتمالية الإغفال أو أخطاء الحكم الذاتي. من خلال توتير عملية التفتيش، يمكن حصر جمع البيانات في المناطق التي تحتاج إلى اهتمام، مما يحسن الكفاءة العامة والدقة.
يتصور الباحثون دمج هذا النظام في إطار رصد مستقل أوسع يتضمن طائرات بدون طيار ومركبات مستقلة أخرى. تهدف هذه النهج الشامل إلى إنشاء نظام أكثر ذكاءً وكفاءةً للحفاظ على البنية التحتية بأنواعها المختلفة.
سيكون الاختبار في العالم الحقيقي والتعاون مع الصناعة والهيئات التنظيمية أمرًا حاسمًا لتطبيق هذه التكنولوجيا التحولية وتحسينها المستمر. مع القدرة على أن تحدث تغييراً ثورياً في التفتيش الهيكلي، يمثل نظام الروبوت الموجه بالذكاء الاصطناعي هذا عصرًا جديدًا في جهود الصيانة الوقائية والإصلاح للبنى التحتية المتقادمة.
الأسئلة المتداولة:
1. ما هو نظام الروبوت الموجه بالذكاء الاصطناعي الذي طوره باحثو جامعة دركسل؟
– نظام الروبوت الموجه بالذكاء الاصطناعي هو تقنية ثورية تجمع بين رؤية الكمبيوتر وتعلم الآلة لتفتيش وتقييم الهياكل والمباني لاكتشاف التلف.
2. كيف يتعرف النظام على المناطق المحتملة للمشاكل؟
– يستخدم النظام رؤية الكمبيوتر وخوارزمية التعلم العميق للكشف عن الأنماط المشابهة للشروخ والاختلافات في البيانات التي تم جمعها من الكاميرات ثلاثية الأبعاد ذات العمق الرؤوي المرتفع وكاميرات ليدار.
3. ما هي ميزة استخدام هذا النظام على طرق التفتيش التقليدية؟
– يبسط النظام عملية التفتيش، مما يجعلها أكثر كفاءة ودقة. يمكنه تحديد المناطق المشكلة التي قد تكون صعبة الكشف عنها بالعين المجردة أو الطرق التقليدية.
4. كيف ينشئ النظام نسخة رقمية للمنطقة التالفة؟
– بعد تحديد المنطقة ذات الاهتمام، يقوم ذراع الروبوت بفحص المنطقة باستخدام ماسح الخط بالليزر، مما ينشئ صورة ثلاثية الأبعاد للمنطقة التالفة.
5. ما هي فوائد النموذج الرقمي؟
– يسمح النموذج الرقمي بتتبع نمو الشروخ، مما يمنح أصحاب الجسور فهمًا أفضل لحالة الهياكل الخاصة بهم. وهذا يتيح لهم تخطيط الصيانة والإصلاح بفعالية.
6. كيف يقلل هذا النظام عبء العمل لدى المفتشين البشريين؟
– من خلال توتير عملية التفتيش، يحصر النظام جمع البيانات في المناطق التي تحتاج إلى اهتمام. وهذا يقلل عبء العمل لدى المفتشين البشريين ويقلل احتمالية الإغفال أو الأخطاء الحكمية.
7. ما هو الرؤية المستقبلية لهذا النظام؟
– يهدف الباحثون إلى دمج هذا النظام في إطار أوسع للرصد المستقل يشمل الطائرات بدون طيار ومركبات مستقلة أخرى. يهدف هذا النهج الشامل إلى إنشاء نظام أكثر ذكاءً وكفاءةً للحفاظ على البنية التحتية.
مصطلحات رئيسية وتعريفاتها:
– رؤية الكمبيوتر: رؤية الكمبيوتر هي فرع من فروع الذكاء الاصطناعي يعمل على تمكين الكمبيوترات من فهم الصور الرقمية أو مقاطع الفيديو على مستوى عالٍ.
– تعلم الآلة: تعلم الآلة هو جزء من فروع الذكاء الاصطناعي يستخدم خوارزميات ونماذج إحصائية لتمكي
The source of the article is from the blog tvbzorg.com