آفاق مستقبلية واعدة: نحو مقاربة جديدة تُعزز قدراتِ المَركبات ذاتية القيادة

قبل التحاقِها بجامعة محمد بن زايد للذكاء الاصطناعي لمتابعة دراستها الجامعية للحصول على درجة الماجستير في تخصص تعلم الآلة عام 2022، كانت فاطمة أحمد خليل محمد الخوري – الخبيرة في مجال النقل – قد راكمت تجربة مهنية قوية من خلال مسار متميز ومثير للإعجاب.

رؤية الخوري التي حصلت على درجة البكالوريوس في هندسة النقل من كليات التقنية العليا، ودرجة الماجستير في البنية التحتية الحيوية المستدامة من جامعة خليفة – إضافة إلى مسارها المهني المميز كخبيرة في قسم البحث والتطوير لدى شركة الاتحاد للقِطارات – كانت رؤيةً واضحة بالنسبة لما تريد تحقيقه واكتسابه من خلال دراستها لتخصص تعلم الآلة بوصفها خبيرة في قطاع النقل، وتقول:

“لطالما كان لدي اهتمام خاص بقطاع النقل الذي يُعتَبَرُ قطاعاً مهماً وفرعاً رئيسياً من فروع الهندسة المدنية له صلة قوية بمجالات عدة تضم التخطيط، والتصميم، والعمليات، والإدارة. كما أنه قطاع له تأثير كبير على الاقتصاد، والأعمال، وحياتنا اليومية بطرق عدة؛ ولهذا السبب أشعر أن مهمتي هي الإسهام في جعل نظام النقل في دولة الإمارات الأفضَل في العالم”.

أدركت الخوري، خلال فترة عملها لدى شركة الاتحاد للقطارات، أهمية الذكاء الاصطناعي وأثره المحتمل على شبكات القطارات وقطاع النقل عموماً. وإيمانا منها بإمكانات هذه التكنولوجيا، قامت الخوري بتقديم مقترح حول استخدام الذكاء الاصطناعي لتعزيز أنظمة الصيانة التنبؤية للأصول بما في ذلك القاطرات والعربات. كما بدأت تفكر في طرق أخرى يمكن من خلالها استخدام الذكاء الاصطناعي لتحسين النقل وجعله يعمل بشكل أكثر كفاءة.

وقد أدى اهتمام الخوري بالذكاء الاصطناعي وإدراكها لأهميته بالنسبة لمستقبل النقل إلى التفكير في العودة إلى الجامعة لمتابعة دراستها للحصول على درجة الماجستير الثانية، وتقول:

“قراري العودة إلى الجامعة للحصول على الماجستير في تعلم الآلة من جامعة محمد بن زايد للذكاء الاصطناعي نابع من شعوري أن مؤهلاتي العلمية وخبرتي منحاني فرصة فريدة لإجراء بحوث ركزت فيها على النقل بهدف تحليل المعلومات الأولية وفهمها بما يجعلها ذات قيمة يمكن توظيفها لتعزيز أداء قطاع النقل”.

ركزت الخوري بحثها على استخدام تكنولوجيا تعلم الآلة للتعرف على الشواخص المرورية اعتماداً على هيكلية نماذج المحولات. ويعتبر هذا المبحث مجالاً بحثياً بالغ الأهمية بالنسبة لتطوير استخدام آمن للمركبات المستقلة أو الذاتية القيادة، والتي يجب أن تكون قادرة على التعرف على الشواخص وتفسيرها في الوقت الفعلي لضمان فعالية وأمان حركتها في بيئة حقيقية.

التحدي المطروح هنا هو في الحقيقة معقد بالنظر إلى المتغيرات العديدة التي تُصَعِّب على الآلات رؤية الشواخص المرورية وفهمها على النحو الصحيح. ونذكر من بين هذه المتغيرات: زاوية الرؤية، واختلافات الإضاءة، ودرجات الانعكاس، والظلال، والقرب من الشواخص الأخرى – وقالت الخوري، في هذا الصدد، أن:

“الهدف من بحثي كان دراسة المتغيرات المختلفة لنماذج محولات الرؤية والعمل على تطوير منهجية مناسبة لتعزيز قدرتها على التعرف على الشواخص بشكل صحيح من خلال إلغاء تأثير المتغيرات”.

اعتمدت الدراسة استخدام هيكلية نموذج المحولات لتعزيز مستوى الدقة التي تتعرف بها المركبات ذاتية القيادة بشكل عام على الشواخص المرورية دون أخذ البيئة والظروف المحيطة في عين الاعتبار، والتي يمكنها – وبكل سهولة – أن تشكل مصدر إرباك لنماذج الذكاء الاصطناعي العادية.

استخدمت الخوري حزمة بيانات مكونة من 1,150 شاخصة مرورية حصلت عليها من مركز النقل المتكامل في أبوظبي، وحزمة بيانات ألمانية تحتوي على 50 ألف صورة متاحة للجمهور في مكتبة بيانات تعلم الآلة العالمية مفتوحة المصدر. وقد ساعدت الحزمتين المذكورتين من البيانات في تعليم الخوارزمية كيفية استخلاص البيانات الأكثر أهمية؛ وتعليقا على نتائج الدراسة قالت الخوري:

“أنا فَخُورَتٌ بهذه الدراسة الشاملة الأولى من نوعها التي اعتمدت استخدام بيانات من دولة الإمارات. وأعتقد أننا من خلالها تمكنا من تحقيق مستويات دقة جيدة جدًا مقارنة بما حققته دراسات مماثلة. كما توصلنا بها إلى طرق لتحسين قدرة المركبات ودقة تعرفها على الأشياء”.

أعربت أيضاً الخوري، في سياق متصل، عن امتنانها للقيادة الرشيدة لدولة الإمارات العربية المتحدة عن تشجيع إيجاد العديد من الفرص للتعلم والتطوير وجعلها متاحة بما فيها جامعة محمد بن زايد للذكاء الاصطناعي، وبهذه المناسبة قالت:

“أود أن أتقدم بخالص الشكر والامتنان لبلدي وقيادتنا الحكيمة لإتاحة هذه الفرصة لي للتعلم والبحث في مجال الذكاء الاصطناعي وتعلم الآلة. وأنا ممتنة لهذه الثقة التي سأسعى جاهدة إلى تعزيزها وترسيخها من خلال عملي على الاستفادة من إمكانات تكنولوجيا تعلم الآلة لإيجاد حلول مبتكرة للتحديات الرئيسية التي يواجهها قطاع النقل والبنية التحتية.”

يذكر أنه قد تم قبول الخوري في برنامج الدكتوراه في جامعة محمد بن زايد للذكاء الاصطناعي، وهي تسعى إلى مواصلة بحثها الحالي، لأسباب ليس أقلها إنها ترى قيمة كبيرة في بناء القدرات التي يمكنها تحسين أي مجال من مجالات قطاع النقل، ولاحظت الخوري قائلة:

“لقد طورت دولة الإمارات العربية المتحدة بنية تحتية عالمية المستوى في زمن قصير نسبياً، وأريد أن ألعب دوراً في تطوير بعض تقنيات الجيل التالي التي ستساعد في الارتقاء بالنقل إلى مستويات أفضل”.