الذكاء الاصطناعي يعزز تصنيف الأضواء الشمالية والتنبؤ بالعواصف الجيومغناطيسية

تم تحقيق تقدم كبير في أبحاث الشفق القطبي من خلال الذكاء الاصطناعي، مما ساعد العلماء في تصنيف ودراسة الأضواء الشمالية. تم فرز أكثر من 700 مليون صورة للظواهر الشفقية وتصنيفها، مما يمهد الطريق للتنبؤ بشكل أفضل بالعواصف المغناطيسية الأرضية التي يمكن أن تعطل أنظمة الاتصالات والأمن الهامة على الأرض. ينبع التصنيف من مجموعة بيانات THEMIS التابعة لناسا، والتي تسجل صور الشفق كل ثلاث ثوان، والتي تم التقاطها من 23 محطة مراقبة عبر أمريكا الشمالية. ومن المتوقع أن يؤدي هذا التقدم إلى تعزيز فهم تفاعلات الرياح الشمسية مع الغلاف المغناطيسي للأرض بشكل كبير.

تصنيف مجموعات البيانات وتقنياتها

حسب وفقًا للتقارير المنشورة على موقع phys.org، طور الباحثون في جامعة نيو هامبشاير خوارزمية مبتكرة للتعلم الآلي قامت بتحليل بيانات THEMIS التي تم جمعها بين عامي 2008 و2022. وتم تصنيف الصور إلى ست فئات متميزة: قوس، منتشر، منفصل، غائم، قمر، وواضح/لا الشفق. وكان الهدف هو تحسين الوصول إلى رؤى مفيدة ضمن مجموعة البيانات التاريخية الشاملة، مما يسمح للعلماء بتصفية البيانات وتحليلها بكفاءة.

صرح جيريميا جونسون، الأستاذ المشارك في الهندسة التطبيقية والعلوم، لموقع phys.org أن مجموعة البيانات الضخمة تحتوي على معلومات مهمة حول الغلاف المغناطيسي الواقي للأرض. لقد جعل نطاقها السابق من الصعب على الباحثين الاستفادة من إمكاناتها بشكل فعال. يقدم هذا التطور حلاً يتيح إجراء دراسات أسرع وأكثر شمولاً للسلوك الشفقي.

التأثير على البحوث المستقبلية

لقد تم اقتراح أن قاعدة البيانات المصنفة ستكون بمثابة مورد أساسي للأبحاث المستمرة والمستقبلية حول ديناميكيات الشفق القطبي. ومع تنظيم أكثر من عقد من البيانات الآن، أصبح لدى الباحثين إمكانية الوصول إلى حجم عينة ذو دلالة إحصائية لإجراء تحقيقات في أحداث الطقس الفضائي وتأثيراتها على أنظمة الأرض.

كما ساهم في هذا المشروع متعاونون من جامعة ألاسكا فيربانكس ومركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا. ويسلط استخدام الذكاء الاصطناعي في هذا السياق الضوء على الدور المتزايد للتكنولوجيا في مواجهة التحديات التي تطرحها مجموعات البيانات الضخمة في مجال علوم الفضاء.