هل يمكنك تخيل منع حوادث القطارات باستخدام الذكاء الاصطناعي؟ باحثون ذوو أفكار مبتكرة وجدوا طريقة رائعة للكشف عن العيوب في سكك القطار باستخدام الموجات فوق الصوتية الموجهة والذكاء الاصطناعي. 🚄

يُعدّ هذا الاكتشاف تقدماً كبيراً، ويمكن تطبيقه عملياً لمنع حوادث القطارات في المستقبل.

تُشير الإحصائيات إلى نموّ شبكات السكك الحديدية عالية السرعة بشكلٍ سريع، حيث بلغ طولها تقريباً 59000 كيلومتر حول العالم. مع زيادة السرعات، تزداد احتمالية تلف سكك التبديل (المناطق التي يتغير فيها اتجاه القطارات). لهذا، البحث عن حلول آمنة وفعالة أمرٌ بالغ الأهمية.

قام باحثون في جامعة ستوني بروك بإيجاد حلّ مبتكر باستخدام تقنيات الذكاء الاصطناعي. يستخدمون الموجات فوق الصوتية الموجهة للكشف عن العيوب بداخل سكك التبديل، مما يساعد على ضمان سلامة المسارات.

يقول تشاو زيهنغ ين، أستاذ مشارك في علم المعلومات الحيوية في جامعة ستوني بروك: “من الضروري ضمان سلامة سكك التبديل في شبكات السكك الحديدية عالية السرعة. نحن نسعى لإيجاد طرق جديدة للكشف عن التلف والتعامل معه قبل وقوع أي حوادث.”

تُعدّ التقنيات غير التدميرية التقليدية، مثل التيارات الدوامية والتسرب المغناطيسي، طرقاً بطيئة وذات كفاءة منخفضة في الكشف عن العيوب. بينما تكتشف الموجات فوق الصوتية مناطق واسعة، إلا أنّ دقتها في الكشف عن العيوب في سكك التبديل محدودة.

يضيف ين: ” حلّنا هو استخدام الموجات الموجهة. فهي تُنتشر لمسافات أطول، وتُحسّن من دقة الكشف عن العيوب. هذا يسمح لنا بفحص مناطق واسعة في وقتٍ قياسي. هذا الحلّ يُناسب جداً لأنّ سكك الحديد عادةً لا تُفتح إلا ليلاً لإجراء الإصلاحات.” 💡

على الرغم من استخدام الموجات الموجهة في مجالات أخرى، مثل أنابيب, والكابلات, ومسافات طويلة من المسارات, إلا أنّ مشكلة الكشف عن عيوب في مفاتيح السكك لم تُحل من قبل. هنا يأتي دور الذكاء الاصطناعي.

“هياكل الصُّلْبِ التّحويلِيّة مُعقّدة. ويمكن تحريكها لتوجيه القطار إلى اتّجاه آخر،” يقول ين. “كان علينا إيجاد طريقةٍ لتمييز الإشارات «العادية» عن الإشارات «التالفة».

استخدم الفريق تقنيات التعلم العميق لتحليل الموجات فوق الصوتية المُوجّهة. توصلوا إلى نموذج شبكي مُتطوّر يتمتع بدقة تُعادل 91% في اكتشاف العيوب داخل سكك التبديل.

“نموذجنا يُفوق جميع الطرق الأخرى ذات الصلة في الجوانب كافة. ويمتاز بقدرته على الأداء الجيد في ظروف مُقيّدة متنوعة، مما يُساعد على منع الحوادث في المستقبل.” 🎉

تم نشر البحث في مجلة *NDT & E International*.

المصدر: جامعة ستوني بروك

اقرأ المزيد: الموقع الأصلي