أعلنت شركتا IBM وNASA عن نموذج ذكاء اصطناعي مبني على بيانات قمرية تم جمعها على مدى عقود

بات بإمكان الباحثين الآن استخدام نموذج ذكاء اصطناعي مفتوح المصدر من شركتي IBM وNASA لتحليل عقود من البيانات القمرية بحثًا عن الجليد والفوهات والتضاريس البركانية، وذلك باستخدام نموذج NASA-IBM Lunar Foundation Model الذي تم إصداره حديثًا، استعدادًا لإعادة البشر إلى سطح القمر. يتوفر النظام للتنزيل مجانًا على منصة Hugging Face، مع نشر قاعدة بياناته الكاملة على منصة GitHub، وفقًا لما ذكرته NASA Science.

لطالما كانت دراسة سطح القمر عملية بطيئة نسبياً، وتعتمد على خيارين رئيسيين: إما البحث اليدوي في الخرائط والصور، أو تدريب نموذج تعلم آلي محدود الدقة لكل طلب على حدة. وأوضحت شركة IBM في بيانها أن كلا الخيارين مكلفان، وغالباً ما يغفلان التفاصيل الدقيقة التي يحتاجها العلماء في أبحاثهم .

يُسهم إطلاق نموذج أساسي في تسهيل العمل، إذ يُتيح للباحثين استخدام نموذج مُدرَّب مسبقًا لكل مهمة جديدة بدلًا من بناء نموذج جديد عند العمل على سمة جيولوجية مختلفة. يُعدّ نموذج القمر أحدث إضافة إلى عائلة نماذج "بريثفي" مفتوحة المصدر من شركة IBM، والتي تشمل تطبيقات في التحليل الجغرافي المكاني، والطقس، والفيزياء الشمسية. صرّح خوان برنابي مورينو، مدير أبحاث IBM في أوروبا والمملكة المتحدة وأيرلندا، بأن النظام الجديد يُتيح للعلماء تحليل الملاحظات القمرية على نطاق واسعdentالأنماط التي قد يصعب اكتشافها عند دراسة مجموعات البيانات الفردية.

وقال برنابي مورينو: "يمنح هذا النموذج العلماء أساسًا لاستكشاف القمر على نطاق واسع، ويربط الملاحظات عبر الأجهزة، ويكشف عن أنماط يصعب رؤيتها بمعزل عن بعضها البعض".

معايير أداء نموذج الأساس القمري للحواف

وكالة ناسا وشركة آي بي إم بمقارنة النموذج الجديد بنظام SwinV2-B، وهو نظام رؤية مُدرَّب من قِبل مايكروسوفت ويُستخدم على نطاق واسع كمعيار أساسي لتحليل الصور. وقد قلل النموذج الجديد الأخطاء بنسبة 23% عند استخدامه في تحديد مواقع الرواسب الجليدية، وتفوق على SwinV2-B بنسبة 19% في العثور على الفوهات وتصنيفها، على الرغم من أنه تم تدريبه على نصف البيانات. وأشارت الورقة التقنية لشركة آي بي إم إلى تحسن في الأداء بنسبة 3% عند استخدام النموذج لتحديدdentالبركانية المعروفة باسم بقع البحار البركانية غير المنتظمة، مع الحاجة إلى ضبط دقيق أقل.

خضع النموذج لاختبار عملي في 5 أغسطس، عندما زودته شركة IBM بصورة تُظهر موقع الاصطدام الذي خلفه صاروخ فالكون 9 التابع لشركة سبيس إكس على سطح القمر. وعلى الرغم من ظهور الاصطدام الجديد فوق فوهة موجودة تقريبًا، إلا أن النموذجdentبشكل صحيح على أنه فوهة حديثة التكوين.

لا يزال الهدف هو تحقيق وجود بشري مستدام على سطح القمر. ويُعدّ رسم خرائط المناطق المظللة بشكل دائم بالقرب من قطبي القمر تحديًا كبيرًا، لأن هذه المناطق من أصعب المناطق رصدًا على سطح القمر، وقد تحتوي على رواسب جليدية تحت السطح. وذكرت شركة آي بي إم أن هذا الجليد قد يُوفّر الماء والأكسجين للقواعد القمرية المستقبلية، فضلًا عن توفير المواد الخام اللازمة لوقود الصواريخ الذي قد يدعم مهمات إلى المريخ.

قد تبقى مجموعة البيانات لفترة أطول من النموذج

كما أصدرت المنظمات ما وصفته بأنه أول مجموعة بيانات موحدة جاهزة للتعلم الآلي للقمر. وتضم هذه المجموعة أكثر من 30 طبقة متطابقة مكانيًا، جُمعت بواسطة تسعة أجهزة عبر أربع بعثات قمرية منفصلة.

تستخلص هذه المجموعة من البيانات صورًا من مركبة ناسا المدارية لاستكشاف القمر ومهمة GRAIL لقياس الجاذبية، وتضيف إليها بيانات من مركبة SELENE/Kaguya المدارية اليابانية. وأوضح برنابي مورينو أن ما يقارب مليوني نقطة بيانات مسجلة قد تُشكل إسهامًا دائمًا يفوق أهمية النموذج نفسه. وأضاف: "البيانات هي التي تُشكل صناعة نماذج الذكاء الاصطناعي".

يستند إطلاق نموذج الذكاء الاصطناعي إلى شراكة تعود لأكثر من خمسة عقود إلى برنامج أبولو.