پاسخ هوش مصنوعی ایرانی به چالش جهانی انرژی دریایی

به گزارش صنایع نو، پژوهشگران دانشگاه صنعتی امیرکبیر موفق به توسعه یک مدل نوآورانه مبتنی بر یادگیری ماشین شده‌اند که میتواند ارتفاع موج شاخص را با دقتی چشمگیر در محدوده ۹۳ تا ۹۷ درصد پیش‌بینی کند. این مدل در قالب یک رابط کاربری گرافیکی هوشمند و مبتنی بر هوش مصنوعی طراحی شده تا مهندسان و برنامه‌ریزان حوزه انرژی‌های تجدیدپذیر به‌راحتی و برای پیش‌بینی شرایط دریا از آن استفاده کنند. هدف اصلی این دستاورد، پشتیبانی از بهره‌برداری و برنامه‌ریزی عملیات مبدل‌های انرژی موج و تسهیل تصمیم‌گیری در پروژه‌های مرتبط با انرژی دریایی عنوان شده است.

این مدل که با قابلیت کار با داده‌های محدود و پراکنده توسعه یافته، در یک رابط کاربری گرافیکی کاربرپسند ارائه شده تا کاربران با هر سطح از دانش فنی بتوانند از آن برای برنامه‌ریزی بهینه مبدل‌های انرژی موج بهره ببرند. این دستاورد، نویدبخش گامی عملی در مسیر توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر دریایی و تحقق آینده‌ای پایدارتر است.

به گزارش روابط عمومی دانشگاه صنعتی امیرکبیر، امیرحسین شهبازبگیان، دانش‌آموخته مقطع کارشناسی رشته مهندسی دریا، تحت راهنمایی دکتر محمود غیاثی، دانشیار دانشکده مهندسی دریا، مقاله‌ای با عنوان «توسعه یک رابط کاربری گرافیکی مبتنی بر یادگیری ماشین برای پیش‌بینی ارتفاع موج شاخص به منظور پشتیبانی از برنامه‌ریزی عملیات مبدل‌های انرژی» در ژورنال معتبر Renewable Energy از انتشارات الزویر منتشر کرده است.

شهبازبگیان در این رابطه گفت: در پژوهشی که با همکاری دکتر غیاثی انجام دادیم، یک مدل هوش مصنوعی نوآورانه و کاربرپسند برای پیش‌بینی ارتفاع موج شاخص توسعه دادیم. این پارامتر، کلیدی‌ترین عامل در طراحی و بهره‌برداری از مبدل‌های انرژی دریایی محسوب می‌شود، چرا که هر خطا در پیش‌بینی می‌تواند به کاهش چشمگیر بازدهی، افزایش هزینه‌های تعمیر و نگهداری یا حتی خسارات جبران‌ناپذیر منجر شود.

وی افزود: یکی از موانع اصلی، نیاز مدل‌های متداول یادگیری ماشین به حجم عظیمی از داده‌های تاریخی است که جمع‌آوری آنها در محیط‌های دریایی پرهزینه و زمان‌بر بوده و در بسیاری از مناطق ساحلی جهان، به‌ویژه در کشورهای در حال توسعه، عملاً غیرممکن است. پژوهش ما پاسخی مستقیم به همین چالش است. در این پروژه، یک مدل یادگیری ماشین بهینه‌شده و پیشرفته در حوزه دریایی توسعه داده شد که قابلیت یادگیری از داده‌های کوچک و پراکنده را داراست.

این دانش‌آموخته دانشگاه صنعتی امیرکبیر خاطرنشان کرد: ما این مدل را با استفاده از داده‌های چهار بویه دریایی در نقاط مختلف سواحل استرالیا آموزش دادیم که به عمد انتخاب شدند تا طیف گسترده‌ای از شرایط اقلیمی و الگوهای موجی را پوشش دهند.

وی نتایج این پژوهش را شگفت‌انگیز توصیف کرد و گفت: مدل توانست با دقتی بین ۹۳ تا ۹۷ درصد، پیش‌بینی امواج را انجام دهد و عملکردی برتر از بسیاری از الگوریتم‌های متداول یادگیری ماشین از خود نشان دهد.

شهبازبگیان تأکید کرد: اما نقطه عطف و نوآوری اصلی این پژوهش، انتقال آن از فضای صرفاً دانشگاهی به عرصه کاربردی است. در این راستا، مدل توسعه‌یافته را در قالب یک رابط کاربری گرافیکی هوشمند و شهودی پیاده‌سازی کردیم؛ ابزاری که بدون نیاز به دانش تخصصی، این امکان را فراهم می‌کند تا هر کاربری – از یک مهندس ساحلی تا یک برنامه‌ریز انرژی – تنها با چند کلیک، داده‌های منطقه مورد نظر خود را وارد کرده و پیش‌بینی‌های دقیق ارتفاع موج را برای بازه‌های زمانی متنوع، از یک ماه تا یک سال، در قالب نمودارها و گزارش‌های قابل درک و کاربردی دریافت کند.

به گفته وی، این رویکرد، ترکیبی از هوش مصنوعی پیشرفته و طراحی کاربرپسند است که تاکنون در حوزه انرژی‌های تجدیدپذیر دریایی کمتر دیده شده است.

شهبازبگیان یادآور شد: با این ابزار، امکان انتخاب بهینه‌ترین مکان برای نصب مبدل‌های انرژی موج فراهم می‌شود، هزینه‌های مطالعات اولیه به شدت کاهش می‌یابد و حتی در مناطقی که داده‌های تاریخی اندکی در دسترس است، می‌توان به پیش‌بینی‌های مطمئنی دست یافت.

وی در پایان تأکید کرد: این پژوهش تنها یک پیشرفت علمی نیست، بلکه گامی عملی در مسیر دستیابی به آینده‌ای پاک‌تر و پایدارتر است. در دورانی که جهان با تهدید تغییرات اقلیمی و ضرورت فوری کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی مواجه است، ابزارهای هوشمندی از این دست می‌توانند نقشی کلیدی در توسعه انرژی‌های پاک دریایی و تحقق گذار به جهانی کم‌کربن ایفا کنند.

شهبازبگیان ابراز امیدواری کرد که این کار، زمینه‌ساز گسترش پروژه‌های مبتنی بر هوش مصنوعی در حوزه انرژی‌های تجدیدپذیر دریایی در سراسر جهان باشد.