اتخاذ الإجراءات للحفاظ على محيطاتنا

التحدي الأول: توحيد بيانات نفايات المحيطات في العالم

إن تقدير حجم القمامة البحرية المنتشرة في المحيطات الخمسة أصعب مما يبدو. لا توجد طريقة موحدة لجمع بيانات القمامة البحرية لتوجيه الدول والمؤسسات. احتاج مركز ويلسون، وهو إحدى المجموعات غير الحزبية الرائدة في مجال السياسات في الولايات المتحدة، بالتعاون مع برنامج الأمم المتحدة للبيئة وفريق IBM، إلى تنسيق أطنان من المخططات والبيانات الوصفية حتى يمكن استخدام البيانات التي يتم الإبلاغ عنها من جميع أنحاء العالم.

ولتعزيز التعاون الأكثر فاعلية بين جميع أطراف المعنيين، حدَّد برنامج الأمم المتحدة للبيئة هدفًا رئيسيًا يتمثل في إنشاء منصة عالمية للقمامة البحرية. ومن خلال IBM Knowledge Catalog في IBM Cloud Pak for Data، تمكَّنوا من تنظيف البيانات وتصنيفها وتنسيقها وجعلها متاحة لعلماء البيانات بسرعة وبشكل تلقائي. كما أتاحت الحلول لعلماء المواطنين تتبُّع مصادر البيانات، والتعاون مع العلماء الآخرين، وطلب مجموعات البيانات، ومشاركة رؤاهم حول مجموعات البيانات باستخدام آليات التصنيف والعلامات.

التحدي الثاني: استخدام مجموعات البيانات الشرطية للحفاظ على صحة الشواطئ

كان التحدي الثاني هو حساب حجم النفايات البحرية على الشاطئ. تساعد الاستطلاعات العشوائية إحصائيًا على إنشاء تقديرات علمية دقيقة، لكن جمع البيانات حول النفايات هو بطبيعته عشوائي. ومن خلال الاعتماد بشكل كبير على فرق التنظيف التطوعية، يمكن أن تتأثر البيانات حول جهود التنظيف بالتحيزات الزمنية والمكانية. على سبيل المثال، يجمع أحد المتطوعين النفايات من الشاطئ يوميًا. لكن ما يجمعه كل يوم سيختلف عما قد يجده شخص آخر يجمع النفايات أسبوعيًا أو شهريًا، ما يؤدي إلى عينات تعتمد بشكل كبير على العديد من المتغيرات، ويجعل هذا من الصعب مقارنتها وتحليلها.

وجهود التنظيف غير متسقة عبر المواقع، حيث يتم تنظيف بعض الأماكن بشكل مفرط بينما لا يتم لمس أماكن أخرى إلا نادرًا أو أبدًا، ما يُشير إلى أن العينات ليست مستقلة أو موزعة بشكل متماثل (IID). تمنع مثل هذه البيانات الشرطية حل المشكلة باستخدام طرق التعلم الآلي التقليدية.

لمعالجة هذه التحديات، استخدَم فريق DSE نهج الاستدلال بايز مع تقنيات أخذ العينات باستخدام سلسلة ماركوف مونت كارلو (MCMC). سمح لهم نهج بايز بأخذ الشكوك في المشكلة في الحسبان؛ بينما مكَّنت تقنيات MCMC من إنشاء سلسلة من الأحداث التابعة لتقدير مَعلمات النفايات البحرية. أظهر إثبات المفهوم هذا أن هذه المنهجية الهجينة الفريدة يمكن تعديلها وتحسينها لتعزيز قوة النموذج.

أنشأ فريق DSE مسار تعلم آلي في IBM Cloud Pak for Data لتأسيس دورة حياة ذكاء اصطناعي متكاملة وسلسة من البداية إلى النهاية. بمجرد أن وضع الفريق خط أساس لقياس النفايات البحرية، أصبح بإمكانه التنبؤ بعدد المتطوعين المطلوبين لحملة تنظيف على شاطئ معين. واستنادًا إلى التوجهات والسياسات الحالية، سيساعد النموذج على التنبؤ بكمية النفايات المتوقعة خلال السنوات الخمس المقبلة.

التحدي الثالث: التخطيط للمستقبل لتعزيز الوقاية والدعم

أفضل طريقة لحل مشكلة النفايات البحرية هي الوقاية منها من الأساس. بالنظر إلى المستقبل، كيف يمكن للمجتمعات الساحلية أن تتفادى الأضرار الدائمة التي قد تلحق بالسواحل النقية؟ أنشأ فريق DSE نموذجًا للتنبؤ الزمني للمساعدة على تتبُّع النفايات البلاستيكية البحرية ووضع سياسات أكثر دقة وفاعلية للقضاء عليها. ولجعل مجموعة البيانات سهلة الاستخدام، أنشأ الفريق لوحة معلومات تنفيذية تُتيح للأطراف المعنية المتنوعين ما يلي:

• متابعة تطور كثافة النفايات البحرية عامًا بعد عام.
• تقسيم البيانات حسب المواقع الوطنية لتقييم توجهات النفايات على مدار الوقت
• تقليل التركيز إلى شواطئ معينة من أجل جمع بيانات أكثر تفصيلًا
• تحسين المنهجية للتوصية بأفضل تطبيقات الأجهزة المحمولة للمجموعات التطوعية

مع وجود دورة حياة كاملة للذكاء الاصطناعي، يمكن للعلماء وصانعي السياسات استخراج مزيد من القيمة من مجموعات بيانات مركز ويلسون، سواء لتنظيم حملات التنظيف أو التنبؤ بالجدول الزمني لتحقيق صفر تلوث. تعمل لوحة المعلومات الرقمية المخصصة من IBM على تسهيل الوصول إلى العمل ومشاركته حتى لأولئك الذين ليست لديهم خبرة تقنية.

تمكِّن هذه الأدوات الأطراف المعنية في برنامج الأمم المتحدة للبيئة مثل كوستاريكا من تتبُّع تقدمها نحو هدف الدولة في التخلص التام من البلاستيك.

التحدي الرابع: تحفيز المزيد من الناس على الاهتمام بالنفايات البحرية

أرادت قيادات برنامج الأمم المتحدة للبيئة التعمق أكثر في البيانات، بهدف إنشاء رابط بين الجمهور ومشكلة النفايات البحرية. ولتحقيق هذا الاتصال، فكَّرت المؤسسة في إنشاء شخصية رقمية تكون مرجعًا للمعلومات. وهكذا، ظهر إنسان رقمي يُعرَف باسم Sam.

وكما يوضِّح Richard Darden، مهندس متميز وداعم للبشر الرقميين في IBM، "يستطيع Sam أن يتواصل عاطفيًا مع المستخدمين؛ لأنه فعلًا يستجيب لهم".

تستند ردود Sam العاطفية إلى IBM Watson Assistant باستخدام تقنية IBM Watson Speech to Text. ويمكن لهذه البرامج تفسير نية المستخدم ثم توسيع إجابة Sam من خلال التعمق في مستودع UNEP الضخم ومصادر أخرى.

ثم تتم تصفية تلك المعلومات من خلال شخصية رقمية حية تم إنشاؤها بواسطة Soul Machines، وهي شركة مقرها سان فرانسيسكو تصنع ما تسميه "الأشخاص الرقميون".

من خلال الاستفادة من قوة التكنولوجيا لمكافحة التلوث البلاستيكي، أظهرت IBM للجمعية العامة للأمم المتحدة للبيئة التزامها بالحفاظ على البيئة، مشددةً على أن الذكاء الاصطناعي يمكن أن يكون أداة حيوية لقياس التقدم المستقبلي ويمكن أن يؤثر في السياسات المباشرة للتدخلات في البلاستيك البحري من أجل بناء نظام بيئي بحري مستدام. ويوجِّه برنامج الأمم المتحدة للبيئة اهتمامه الآن إلى جعل جمع البيانات أسهل وأكثر تأثيرًا.

تقول الدكتورة Anne Bowser، مديرة الابتكار في مركز ويلسون وقائدة المشروعات، إن مركز ويلسون يستكشف طرقًا لاستخدام علم المواطنين في تقارير برنامج الأمم المتحدة للبيئة بما يتجاوز حملات التنظيف على الشواطئ، بما في ذلك من خلال تطبيقات الهاتف المحمول المتطورة التي تتميز بالكشف عن الأشياء وتصنيفها.

بناءً على النجاح المبكر لتعاونها مع IBM، تعتقد Bowser أن المزيد من أهداف برنامج الأمم المتحدة للبيئة قد تستفيد من تمكين علماء المواطنين باستخدام الذكاء الاصطناعي. تقول Bowser: "يُعَد الذكاء الاصطناعي حليفًا قويًا لعلم المواطنين يمكنه مساعدة المجتمعات المحلية والعالمية". "ونحن نتخذ الخطوات الأولى نحو تحقيق هذه الإمكانات".

تم تأسيس مركز ويلسون (الرابط موجود خارج موقع ibm.com) بموجب قانون من الكونجرس الأمريكي في عام 1968 ليكون النصب التذكاري الرسمي للرئيس Woodrow Wilson، وهو المنتدى الرئيسي غير الحزبي في البلاد للتعامل مع القضايا العالمية من خلال البحث المستقل والحوار المفتوح لإيجاد أفكار قابلة للتنفيذ للمجتمع السياسي. ساعد المركز على إطلاق "تحدي الأرض 2020"، وهو منصة لزيادة كمية بيانات العلوم المواطنية المفتوحة والقابلة للتشغيل البيني، مع تطبيق للأجهزة المحمولة للتفاعل مع الجمهور.

برنامج الأمم المتحدة للبيئة (UNEP)

برنامج الأمم المتحدة للبيئة (الرابط خارج موقع ibm.com) هو السلطة البيئية العالمية الرائدة التي تحدِّد الأجندة البيئية العالمية، وتروِّج لتنفيذ البُعد البيئي للتنمية المستدامة ضمن نظام الأمم المتحدة. تأسس في 1972، ويُعَد من المدافعين الرئيسيين عن البيئة العالمية. للمزيد من المعلومات، تفضَّل بزيارة: https://www.unep.org (الرابط موجود خارج موقع ibm.com).