الذكاء الاصطناعي يحدث ثورة في مجال الهندسة المعمارية

في خطوة مهمة نحو تقليل البصمة الكربونية لقطاع البناء، نجح فريق بحثي من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا الأميركي «MIT» في تطوير نظام ذكي يعتمد على تقنيات الذكاء الاصطناعي لاكتشاف بدائل أكثر استدامة للإسمنت، المادة التي تُعتبر من أكبر مصادر انبعاثات ثاني أكسيد الكربون المسببة لتغير المناخ.
قاد الباحث ما بعد الدكتوراه سروش محجوبي من قسم الهندسة المدنية والبيئية الفريق في تصميم إطار علمي يعتمد على التعلم الآلي لتقييم وتصنيف المواد البديلة بناءً على خصائصها الكيميائية والفيزيائية. وقال محجوبي: «من بين المواد الواعدة كبدائل جزئية للإسمنت، تبرز الخزفيات مثل البلاط والطوب والفخار القديم، نظرًا لتفاعلها الكيميائي العالي».
أزمة مواد بديلة للإسمنت
لطالما استخدمت صناعة الخرسانة مواد ثانوية مثل رماد الفحم و«خبث الحديد» لتقليل كمية الإسمنت، لكن الطلب المتزايد جعل هذه المصادر غير كافية، مما دفع الفريق للبحث بين آلاف المواد المحتملة.
في مختبرات MIT، وتحديدًا في مجموعة أوليفيتي ومركز استدامة الخرسانة، حلل الفريق ملايين الصفحات من الأدبيات العلمية وأكثر من مليون عينة صخرية، ووجد أن المشكلة ليست قلة الخيارات، بل كثرتها، ما استدعى الاعتماد على الذكاء الاصطناعي لإيجاد الحل.
الذكاء الاصطناعي مفتاح النجاح
في 17 مايو، نشر الفريق ورقة بحثية في مجلة Nature Communications Materials، عرضوا فيها نظامًا يستخدم نماذج لغوية ضخمة لتقييم وفرز المواد البديلة.
يوضح محجوبي: «كان أمامنا بحر هائل من البيانات، وفرزها يدويًا كان سيستغرق حياة كاملة».
ركز النظام على خاصيتين أساسيتين: التفاعل الهيدروليكي، أي قدرة المادة على التصلب عند تفاعلها مع الماء، والبوزولانية، التي تعزز صلابة الخرسانة بمرور الزمن عبر التفاعل مع هيدروكسيد الكالسيوم.
نتائج واعدة من إعادة التدوير
صنّف الفريق المواد إلى 19 فئة تشمل المخلفات الحيوية، نفايات التعدين، وركام الهدم، واكتشف أن كثيرًا منها يمكن إدماجه في خلطات الخرسانة بمجرد طحنها، مما يقلل التكاليف والانبعاثات دون الحاجة لمعالجة معقدة.
يشير محجوبي إلى أن «الخزفيات والطين المحروق كانت تُستخدم منذ العصور الرومانية لتحسين مقاومة الخرسانة للماء، وهذا يعطينا فرصة للاستفادة من الخبرات القديمة في بناء مستقبل أفضل».
الخرسانة ودور الاقتصاد الدائري
تمثل هذه الدراسة نموذجًا عمليًا لتطبيقات الاقتصاد الدائري، حيث تُعاد استخدام النفايات الصناعية والزراعية والعمرانية كمكونات أساسية للبناء. ويخطط الفريق لتوسيع النظام لتقييم مزيد من المواد مع اختبار أفضل البدائل ميدانيًا في المستقبل.
قالت البروفيسورة إلسا أوليفيتي، الباحثة الرئيسة ومديرة مجموعة أوليفيتي في MIT: «أدوات الذكاء الاصطناعي سرّعت البحث بشكل غير مسبوق، ونحن متحمسون لما ستقدمه النماذج الجديدة من إمكانيات».
وأضاف الدكتور راندولف كيرتشاين، مدير مركز استدامة الخرسانة: «الخرسانة هي حجر الأساس للبنية التحتية. عبر دمج علوم البيانات والذكاء الاصطناعي، نسعى لبناء مستقبل أكثر استدامة دون التنازل عن القوة والأمان والمتانة».
شمل فريق البحث إلى جانب محجوبي وأوليفيتي وكيرتشاين كلًا من الباحث ما بعد الدكتوراه فينيث فينوغوبال، والباحثة إيبك بنسو مناف، والدكتور حسام أزري جعفري، نائب مدير مركز استدامة الخرسانة.
أسامة عثمان (أبوظبي)

جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا

اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:

التعلم مع الذكاء الاصطناعيالتحقق من الحقائقتحويل النص إلى كلامملخص الذكاء الاصطناعي

أخبار ذات صلة

العين الإخبارية

منذ 20 ساعات

• العين الإخبارية

أوروبا تحصّن المحيطات.. الميثاق الأزرق خطوة نحو اقتصاد مستدام

تم تحديثه الخميس 2025/6/5 08:52 م بتوقيت أبوظبي قدّم الاتحاد الأوروبي الخميس استراتيجيته لتحسين حماية المحيطات، في سعيه إلى إظهار دوره «الريادي» قبل قمة رئيسية تنظمها الأمم المتحدة في مدينة نيس الفرنسية الأسبوع المقبل. وأكد المفوض الأوروبي كوستاس كاديس أن "المحيط يشهد ارتفاعاً في درجات الحرارة، ومنسوبه آخذ في الارتفاع، وحمضيته تزداد. ويؤثر التلوث الناتج عن البلاستيك والمواد الكيميائية والضوضاء سلباً على النظم البيئية البحرية (...) هناك حاجة إلى إجراءات عاجلة". وينص هذا "الميثاق" الأوروبي بشأن المحيطات على تعزيز القواعد الرامية لحماية هذه الأنظمة البيئية في السنوات المقبلة. وكانت المنظمات غير الحكومية قد أبدت مخاوف من عدم اتخاذ إجراءات "فورية" في هذا المجال. سيقترح الاتحاد الأوروبي بحلول عام 2027 قانونا بشأن المحيطات سيُعرض على أعضاء البرلمان الأوروبي. ولحماية التنوع البيولوجي بشكل أفضل، تنوي المفوضية الأوروبية مراجعة قانونين بشأن البيئة البحرية وتخطيط الحيز البحري. كذلك، تعهدت المفوضية إنشاء "احتياطيات أوروبية للكربون الأزرق". ويهدف الاتحاد الأوروبي إلى القيام بمسح للنظم البيئية البحرية القادرة على احتجاز المزيد من ثاني أكسيد الكربون وتوسيع نطاقها. لمكافحة التلوث، تعتزم المفوضية تعزيز نظام "كلين سي نت" CleanSeaNet للرصد عبر الأقمار الاصطناعية، الذي يمسح البحار لرصد أي تسربات نفطية محتملة. أظهر تقرير حديث صادر عن ديوان المحاسبة الأوروبي أوجه قصور كبيرة في هذا النظام. في الفترة 2022-2023، استجابت الدول الأعضاء لأقل من نصف التنبيهات، وأكدت وجود تلوث في 7% فقط من الحالات. ويرجع ذلك غالباً إلى الفارق الزمني بين التقاط صورة القمر الاصطناعي ووقت التفتيش في البحر. وفي السياق نفسه، يسعى الاتحاد الأوروبي إلى تعزيز مكافحة الصيد غير القانوني. وكما أُعلن سابقاً، سيصبح نظام شهادات الصيد الرقمي (آي تي كاتش IT Catch) إلزاميا لواردات الأسماك إلى الاتحاد الأوروبي في يناير/كانون الثاني 2026. وتعتزم المفوضية أيضا تقديم "رؤية طويلة المدى" لمصايد الأسماك وتربية الأحياء المائية في عام 2026. وقد أثارت مسودة أولية من هذا "الميثاق" سُرّبت في منتصف مايو/أيار، خيبة أمل لدى منظمات بيئية نددت بغياب أي "إجراءات ملموسة لمعالجة أكثر التهديدات إلحاحاً". في المناطق البحرية المحمية، تدعو منظمات غير حكومية مثل "سورفرايدر" Surfrider و"الصندوق العالمي للطبيعة" WWF و"كلاينت إيرث" ClientEarth و"أوشيانا" Oceana إلى حظر فوري لصيد الأسماك بشباك الجر القاعية، وهي تقنية صيد تثير انتقادات لتأثيرها البيئي المدمر. لكن هذه القضية، التي تُعدّ حساسة للكثير من الدول الأعضاء، تُثير انقساماً بين القوى السياسية، إذ يدعو اليمين والوسط إلى اتباع سياسة تقوم على دراسة "كل حالة على حدة". في استراتيجيته الجديدة، يَعِد الاتحاد الأوروبي بإيلاء اهتمام خاص لـ"صغار الصيادين" و"المجتمعات الساحلية الضعيفة". تُشدد بروكسل على أهمية البحر في الحياة اليومية للأوروبيين الذين يعيش حوالي 40% منهم على بُعد 50 كيلومتراً من الساحل. ويوفر "الاقتصاد الأزرق" ما يقرب من خمسة ملايين وظيفة، ويُساهم بأكثر من 250 مليار يورو في الناتج المحلي الإجمالي السنوي للاتحاد الأوروبي. ولكن من المفارقات أن الاتحاد الأوروبي لا يزال يستورد 70% من المأكولات البحرية التي يستهلكها الأوروبيون. ويحدث ذلك فيما يواجه المحيط ضغوطا متزايدة من جراء تغير المناخ والتلوث. aXA6IDgyLjI3LjI1My4xMjkg جزيرة ام اند امز SK

البوابة

منذ يوم واحد

• البوابة

في يوم البيئة العالمي.. خفض الاحترار العالمي ضرورة قصوى قبل 2030.. أهداف وتحديات عالمية للحفاظ على البيئة.. وجهود مصرية لخفض معدلات التلوث ورفع مستوى الوعي بالجوانب البيئية

يحتفل العالم، اليوم الخميس الموافق 5 يونيو من كل عام، بيوم البيئة العالمي، الذي يعد فرصة للتذكير بأهمية حماية البيئة والتوعية بمسؤوليتنا تجاه كوكب الأرض والتفكير في التحديات التي تواجه بيئتنا، والتحرك نحو تحقيق التنمية المستدامة والحفاظ على مواردنا الطبيعية للأجيال القادمة. يشكل يوم البيئة العالمي، فرصة لجميع الأفراد والمجتمعات للانخراط في أنشطة متنوعة تهدف إلى حماية البيئة والمحافظة عليها، ومن الجوانب المهمة التي يجب التركيز عليها هو الانتقال إلى مصادر الطاقة المتجددة والاستثمار في تكنولوجيا الطاقة النظيفة، كما يجب تعزيز الوعي بأهمية تقليل انبعاثات غازات الدفيئة والحد من تغير المناخ الذي يؤثر على الكائنات الحية والبيئة بشكل عام. ضرورة خفض الاحترار العالمي وفقًا لمنظمة الأمم المتحدة، فإن الطبيعة تطلق نداء استغاثة، والزمن يداهمنا، لمنع تجاوز الاحترار العالمي حاجز 1.5 درجة مئوية خلال هذا القرن، ينبغي خفض انبعاثات غازات الدفيئة إلى النصف بحلول عام 2030. إذا لم تتخذ إجراءات حاسمة وعاجلة فإن التعرض لتلوث الهواء سيتجاوز حدود الأمان بنسبة 50% خلال عقد واحد، في حين سيتضاعف تقريبا حجم النفايات البلاستيكية المتدفقة إلى النظم المائية بحلول عام 2040، فإن التحرك الفوري ليس خيارا، بل ضرورة لمواجهة هذه التحديات الوجودية. بداية الاحتفال بيوم البيئة العالمي كان عام 1972 بمثابة نقطة تحول في تطوير السياسات البيئية الدولية، حيث عقد في هذا العام تحت رعاية الأمم المتحدة، المؤتمر الرئيسي الأول حول القضايا البيئية، في الفترة من 5 إلى 16 يونيو في ستوكهولم بالسويد، وكان الهدف من المؤتمر المعروف بمؤتمر «البيئة البشرية» أو مؤتمر «ستوكهولم»، صياغة رؤية أساسية مشتركة حول كيفية مواجهة تحدي الحفاظ على البيئة البشرية وتعزيزها. في 15 ديسمبر من العام ذاته، اعتمدت الجمعية العامة قرارها باعتبار يوم 5 يونيو باليوم العالمي للبيئة، وتحث الحكومات والمنظمات في منظمة الأمم المتحدة على الاضطلاع بهذا اليوم كل عام، بالقيام بنشاطات على مستوى العالمي، وتؤكد على حرصها على الحفاظ على البيئة وتعزيزها، بهدف زيادة الوعي البيئي ومتابعة القرار الذي تم الإعراب عنه في المؤتمر ويتزامن هذا التاريخ مع تاريخ اليوم الأول للمؤتمر. منذ الاحتفال الأول في عام 1974، ساعد اليوم العالمي للبيئة برنامج الأمم المتحدة للبيئة على زيادة الوعي وتوليد زخم سياسي حول المخاوف المتنامية مثل استنفاد طبقة الأوزون والمواد الكيميائية السامة والتصحر والاحترار العالمي، وتطور اليوم ليصبح منصة عالمية لاتخاذ إجراءات بشأن القضايا البيئية العاجلة. أهداف وتحديات يهدف يوم البيئة العالمي إلى تحفيز الناس على اتخاذ إجراءات لحماية البيئة وتحسين الأحوال المعيشية للجميع ويتم تحقيق هذا الهدف من خلال تنظيم حملات توعية وفعاليات تحث الناس على تحسين سلوكياتهم وتبني نمط حياة مستدام. هناك عدة تحديات بيئية رئيسية نواجهها اليوم، وهي مترابطة ولها آثار بعيدة المدى على صحة ورفاهية الناس والكوكب، وتشمل بعض هذه التحديات كالتالي: 1. التغير المناخي هو واحد من أكبر التحديات البيئية التي نواجهها اليوم، ويحدث نتيجة انبعاث الغازات الدفيئة وبشكل رئيسي ثاني أكسيد الكربون، من الأنشطة البشرية مثل حرق الوقود الأحفوري والتصحر والزراعة، ويؤدي التغير المناخي إلى ارتفاع درجات الحرارة العالمية وارتفاع منسوب البحر وحدوث أحداث جوية متطرفة أكثر تكرارا وشدة، وغير ذلك من التأثيرات التي تهدد صحة ورفاهية الناس والنظم الإيكولوجية في جميع أنحاء العالم. 2. فقدان التنوع الحيوي يحدث نتيجة تدمير الأوساط الطبيعية والصيد الجائر والتلوث والتغير المناخي وهو تحد بيئي رئيسي لأنه يهدد بقاء العديد من الأنواع النباتية والحيوانية، مما يمكن أن يؤدي إلى تداعيات متسلسلة على النظم الإيكولوجية والخدمات التي توفرها للبشر مثل الغذاء والمياه النظيفة وجودة الهواء. 3. التلوث يشمل التلوث في الهواء والماء والتربة هو تحد كبير يؤثر على صحة ورفاهية الناس والنظم الإيكولوجية، ويسبب التلوث بمجموعة من الأنشطة البشرية مثل العمليات الصناعية والنقل والزراعة، ويمكن أن يؤثر بشكل خطير على صحة الإنسان، بما في ذلك الأمراض التنفسية والسرطان وأمراض الجهاز العصبي. 4. التصحر هو إزالة الغابات للزراعة والتنقيب والأنشطة البشرية الأخرى ويسهم في التغير المناخي وفقدان التنوع الحيوي وتآكل التربة، كما يهدد التصحر بقاء العديد من المجتمعات الأصلية والحيوانات والنباتات التي تعتمد على الغابات للبقاء على قيد الحياة. 5. ندرة المياه يتسبب فيه مزيج من التغير المناخي ونمو السكان وممارسات الاستخدام غير المستدام للمياه، كما يمكن أن تؤدي ندرة المياه إلى صراعات على الموارد وعدم الاستقرار الغذائي، ويمكن أن تؤدي إلى آثار صحية خطيرة مثل انتشار الأمراض المنقولة بالمياه. الجهود المصرية للحفاظ على البيئة تضاعف الاهتمام بالأبعاد البيئية كثيًرا في السنوات الأخيرة، نتيجة أخطار الإسراف في استغلال الموارد الطبيعية، لذا تسعى الحكومة إلى حماية البيئة المصرية، وخفض معدلات التلوث، ورفع مستوى الوعي العام بالجوانب البيئية من خلال السياسات التالية: «زيادة التوجه نحو التنمية الاقتصادية الخضراء الأقل اعتمادا على الكربون- دعم أنظمة الإدارة البيئية المتكاملة لتوفير بيئة صحية للمواطنين- تفعيل سياسة التنمية المستدامة، وإدراج البعد البيئي في المشروعات التنموية والتوسع في دعم المشروعات الصغيرة والمتوسطة في مجال البيئة» كما تعمل الحكومة على التصدي للآثار الضارة للتغيرات المناخية بالتنسيق مع الجهات المعنية، والحفاظ على الموارد الطبيعية من خلال تطوير البنية التحتية، وتنمية وتطوير المحميات الطبيعية، والحفاظ على الثروات البحرية والبرية، والارتقاء بالسلوكيات البيئية للمجتمع بنشر الوعي البيئي بين الأفراد والمؤسسات، وتبني سياسات مالية داخلية محفزة وداعمة للمنشآت الصديقة للبيئة، وتغليظ العقوبات الموقعة ضد الانتهاكات والممارسات البيئية الخاطئة، وتفعيل وتطوير النظام التشريعي البيئي، وتكامل العمل، بالتنسيق بين المؤسسات الحكومية وغير الحكومية المختلفة على المستوى المحلي والإقليمي والدولي، ودعم لا مركزية الإدارة البيئية وبناء قدرات الإدارات البيئية بالمحافظات، وإدماج قضايا النوع الاجتماعي وتفعيل دور المرأة والشباب في الخطط البيئية». أرقام وإحصائيات أوضح الجهاز المركزي للتعبئة العامة والإحصاء، أن مصر شهدت زيادة في كمية انبعاثات غازات الاحتباس الحراري بنسبة 12% في عام 2022، مقارنة بعام 2019، وتتوافق هذه الزيادة مع ما ورد في تقرير الشفافية الأول لمصر (EG-BTR1) الصادر عن الاتفاقية الإطارية للأمم المتحدة لتغير المناخ (UNFCCC) في مطلع عام 2025. تابعت، أنه بالرغم من هذه الزيادة، فإن مساهمة مصر في إجمالي الانبعاثات العالمية من غازات الاحتباس الحراري لم تتجاوز 0.6%، وهو ما يُعتبر نسبة منخفضة نسبيًا على مستوى العالم. مؤشر أداء تغير المناخ في سياق آخر، أعلن التقرير عن تقدم مصر في مؤشر أداء تغير المناخ (CCPI) لعام 2025، حيث حققت المركز رقم 20 من بين 67 دولة مشمولة في المؤشر، مقارنة بالمركز رقم 22 الذي احتلته في عام 2024. تقدمت مصر على العديد من الدول الكبرى مثل جنوب أفريقيا التي احتلت المركز 38، والجزائر التي احتلت المركز 51، والإمارات العربية المتحدة التي احتلت المركز 65، ويظهر هذا التقدم التحسن النسبي في سياسات مصر المتعلقة بتغير المناخ على الصعيدين المحلي والدولي.

الاتحاد

منذ يوم واحد

• الاتحاد

الذكاء الاصطناعي: طفرة في مجال الهندسة المعمارية

في خطوة مهمة نحو تقليل البصمة الكربونية لقطاع البناء، نجح فريق بحثي من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا الأميركي «MIT» في تطوير نظام ذكي يعتمد على تقنيات الذكاء الاصطناعي لاكتشاف بدائل أكثر استدامة للإسمنت، المادة التي تُعتبر من أكبر مصادر انبعاثات ثاني أكسيد الكربون المسببة لتغير المناخ. قاد الباحث ما بعد الدكتوراه سروش محجوبي من قسم الهندسة المدنية والبيئية الفريق في تصميم إطار علمي يعتمد على التعلم الآلي لتقييم وتصنيف المواد البديلة بناءً على خصائصها الكيميائية والفيزيائية. وقال محجوبي: «من بين المواد الواعدة كبدائل جزئية للإسمنت، تبرز الخزفيات مثل البلاط والطوب والفخار القديم، نظرًا لتفاعلها الكيميائي العالي». أزمة مواد بديلة للإسمنت لطالما استخدمت صناعة الخرسانة مواد ثانوية مثل رماد الفحم و«خبث الحديد» لتقليل كمية الإسمنت، لكن الطلب المتزايد جعل هذه المصادر غير كافية، مما دفع الفريق للبحث بين آلاف المواد المحتملة. في مختبرات MIT، وتحديدًا في مجموعة أوليفيتي ومركز استدامة الخرسانة، حلل الفريق ملايين الصفحات من الأدبيات العلمية وأكثر من مليون عينة صخرية، ووجد أن المشكلة ليست قلة الخيارات، بل كثرتها، ما استدعى الاعتماد على الذكاء الاصطناعي لإيجاد الحل. الذكاء الاصطناعي مفتاح النجاح في 17 مايو، نشر الفريق ورقة بحثية في مجلة Nature Communications Materials، عرضوا فيها نظامًا يستخدم نماذج لغوية ضخمة لتقييم وفرز المواد البديلة. يوضح محجوبي: «كان أمامنا بحر هائل من البيانات، وفرزها يدويًا كان سيستغرق حياة كاملة». ركز النظام على خاصيتين أساسيتين: التفاعل الهيدروليكي، أي قدرة المادة على التصلب عند تفاعلها مع الماء، والبوزولانية، التي تعزز صلابة الخرسانة بمرور الزمن عبر التفاعل مع هيدروكسيد الكالسيوم. نتائج واعدة من إعادة التدوير صنّف الفريق المواد إلى 19 فئة تشمل المخلفات الحيوية، نفايات التعدين، وركام الهدم، واكتشف أن كثيرًا منها يمكن إدماجه في خلطات الخرسانة بمجرد طحنها، مما يقلل التكاليف والانبعاثات دون الحاجة لمعالجة معقدة. يشير محجوبي إلى أن «الخزفيات والطين المحروق كانت تُستخدم منذ العصور الرومانية لتحسين مقاومة الخرسانة للماء، وهذا يعطينا فرصة للاستفادة من الخبرات القديمة في بناء مستقبل أفضل». الخرسانة ودور الاقتصاد الدائري تمثل هذه الدراسة نموذجًا عمليًا لتطبيقات الاقتصاد الدائري، حيث تُعاد استخدام النفايات الصناعية والزراعية والعمرانية كمكونات أساسية للبناء. ويخطط الفريق لتوسيع النظام لتقييم مزيد من المواد مع اختبار أفضل البدائل ميدانيًا في المستقبل. قالت البروفيسورة إلسا أوليفيتي، الباحثة الرئيسة ومديرة مجموعة أوليفيتي في MIT: «أدوات الذكاء الاصطناعي سرّعت البحث بشكل غير مسبوق، ونحن متحمسون لما ستقدمه النماذج الجديدة من إمكانيات». وأضاف الدكتور راندولف كيرتشاين، مدير مركز استدامة الخرسانة: «الخرسانة هي حجر الأساس للبنية التحتية. عبر دمج علوم البيانات والذكاء الاصطناعي، نسعى لبناء مستقبل أكثر استدامة دون التنازل عن القوة والأمان والمتانة». شمل فريق البحث إلى جانب محجوبي وأوليفيتي وكيرتشاين كلًا من الباحث ما بعد الدكتوراه فينيث فينوغوبال، والباحثة إيبك بنسو مناف، والدكتور حسام أزري جعفري، نائب مدير مركز استدامة الخرسانة. أسامة عثمان (أبوظبي)