خاص – مروة البطة

ابتكر علماء في الصين روبوتًا كيميائيًا مدعومًا بالذكاء الاصطناعي (AI) يمكنه استخلاص الأكسجين من مياه المريخ دون إشراف بشري.

سيكون تجميع الموارد المفيدة من المواد المحلية على المريخ أمرًا ضروريًا لبقاء البشر على الكوكب الأحمر، يعد استخلاص الأكسجين من المواد في عملية تسمى تفاعل تطور الأكسجين (OER) أمرًا حيويًا بشكل خاص.

ولتحقيق هذه الغاية، قام الفريق ببناء روبوت متنقل يقوم بأتمتة العملية الكاملة لاستخراج الأكسجين من خمس عينات نيزكية مريخية وشبيهة بالمريخ، كما قاموا باختبار النظام في بيئة محاكاة لسطح المريخ.

وبشكل حاسم، بحث الذكاء الاصطناعي عن الصيغة المثالية لإنتاج الأكسجين في أي عينة معينة من حوالي 4 ملايين مجموعة محتملة، وهو الأمر الذي كان سيستغرق الإنسان أكثر من 2000 عام.

وكتب الباحثون في الدراسة: “تقدم دراستنا دليلاً على أن كيميائي الذكاء الاصطناعي المتقدم يمكنه، دون تدخل بشري، تصنيع محفزات الموارد التعليمية المفتوحة على المريخ من الخامات المحلية”.

تتضمن الخطوة الأولى في استخراج الأكسجين إرسال عينات من النيزك إلى منشأة لتحليلها في مختبر آلي بالكامل، بعد ذلك، يقوم الروبوت بالمعالجة المسبقة للخام، وإزالة الشوائب والمواد غير المرغوب فيها، ثم تستخدم المواد الموجودة داخل النيزك لإنشاء محفز وهي عملية تسمى التخليق الحفاز والتي يتم اختبارها في اختبار الأداء الكهروكيميائي.

يمكن أن يختلف نوع المحفز الذي يمكنه إنتاجه بالموارد المتاحة، والعمل بكفاءة أكبر لاستخراج الأكسجين، بشكل كبير، لذا فإن اختيار المحفز المناسب يعد خطوة حيوية. هذا هو المكان الذي يأتي فيه كيميائي الذكاء الاصطناعي.

تجمع الوحدة الحسابية الموجودة على متن الروبوت – والتي يطلق عليها اسم “العقل الحسابي” – بين خوارزميات التعلم الآلي والنماذج النظرية لتحليل كل من البيانات التجريبية التي حصل عليها الروبوت وبيانات المحاكاة الضخمة.

أثناء عمل الروبوت، يقوم بجمع المعلومات، ويرسل هذه البيانات التجريبية إلى خادم سحابي، حيث يستخدم الدماغ الحسابي التعلم الآلي لإجراء عشرات الآلاف من عمليات المحاكاة لتقدير أفضل طريقة لتوليد الأكسجين. يتم تغذية هذه البيانات في نموذج الشبكة العصبية، والذي يتم إعادة تدريبه وتحسينه بسرعة باستخدام البيانات التجريبية الجديدة من الروبوت.

تحدد الخوارزمية أفضل مزيج من المواد لتصنيع أفضل محفز للموارد التعليمية المفتوحة، والذي يتحقق منه الكيميائي القائم على الذكاء الاصطناعي. يقوم الروبوت بعد ذلك بتقطير “الحبر المحفز” الأمثل على النيزك والذي يتم استخدامه مع قطب كهربائي لإنتاج الأكسجين.

وكتب الباحثون في ورقتهم البحثية أنه يمكن استخدام النظام أيضًا في صنع العديد من المواد الكيميائية والمركبات الأخرى.