پیش‌بینی بلایا و بیماری‌های همه‌گیر در آینده به کمک هوش مصنوعی
تاریخ انتشار: ۳۰ آذر ۱۴۰۱ | کد خبر: ۳۶۶۷۰۱۸۹
به گزارش خبرگزاری صدا و سیما، پیش‌بینی زمان و بزرگی بلایای طبیعی برای دانشمندان یک هدف اساسی است. با این حال، از آنجایی که رخداد آنها از نظر آماری بسیار نادر است، داده‌های کافی برای پیش‌بینی دقیق آنها وجود ندارد. اکنون، محققان دانشگاه براون و موسسه فناوری ماساچوست می‌گویند راه‌هایی برای پیش‌بینی این رخداد‌ها با کمک هوش مصنوعی وجود دارد.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
در یک مطالعه جدید، آنها الگوریتم‌های آماری را که به داده‌های کمتری برای پیش‌بینی دقیق نیاز دارند با یک ابزار یادگیری ماشینی مبتنی بر هوش مصنوعی قدرتمند ترکیب کردند تا با موفقیت از نیاز به تکیه بر داده‌های بیش از حد چشم‌پوشی کنند.
"جورج کارنیاداکیس" (George Karniadakis) نویسنده این مطالعه و استاد ریاضیات کاربردی و مهندسی در دانشگاه براون گفت: باید متوجه باشید که این‌ها رویدادهای تصادفی هستند. شیوع یک بیماری همه‌گیر مانند کووید-۱۹، فاجعه زیست محیطی در خلیج مکزیک، یک زلزله و آتش سوزی‌های عظیم در کالیفرنیا و یک موج ۳۰ متری که یک کشتی را واژگون می‌کند این‌ها رویدادهای نادری هستند و، چون نادر هستند، ما داده‌های تاریخی زیادی در دسترس نداریم. ما نمونه‌های کافی از گذشته برای پیش‌بینی بیشتر آنها در آینده نداریم. سوالی که در این مقاله به آن می‌پردازیم این است: بهترین داده ممکن که می‌توانیم از آن برای به حداقل رساندن تعداد داده مورد نیاز خود استفاده کنیم چه چیز‌هایی هستند؟
محققان این مطالعه دریافتند که استفاده از یادگیری فعال (روش نمونه گیری متوالی) راه حل این مسئله است. این الگوریتم‌ها می‌توانند داده‌های ورودی را تجزیه و تحلیل کنند و همچنین از آنچه ارائه شده است برای برچسب‌گذاری نقاط داده جدید که اهمیت برابر یا بیشتر از داده‌های گذشته دارند، بیاموزند. به عبارت دیگر، با حداقل اطلاعات می‌توان کارهای بیشتری انجام داد. مدل یادگیری ماشینی که آنها استفاده کردند DeepOnet نام دارد. DeepOnet نوعی شبکه عصبی مصنوعی است که از گره‌های به هم پیوسته و لایه‌ای استفاده می‌کند که می‌تواند اتصالات عصبی مغز انسان را تقلید کند.
شبکه‌های عصبی مصنوعی (Artificial Neural Networks - ANN) یا به زبان ساده‌تر شبکه‌های عصبی سیستم‌ها و روش‌های محاسباتی نوین برای یادگیری ماشینی، نمایش دانش و در انتها اعمال دانش به دست آمده در جهت بیش‌بینی پاسخ‌های خروجی از سامانه‌های پیچیده هستند. ایده اصلی این گونه شبکه‌ها تا حدودی الهام‌گرفته از شیوه کارکرد سیستم عصبی زیستی برای پردازش داده‌ها و اطلاعات به منظور یادگیری و ایجاد دانش می‌باشد.
این سیستم چگونه رویدادهای آینده را پیش‌بینی می‌کند؟
دو شبکه عصبی با این ابزار در یک شبکه کار می‌کنند و این امر آن را به یک منبع فوق‌العاده قدرتمند تبدیل می‌کند که می‌تواند داده‌ها را در هر دو شبکه پردازش کند. در نهایت، این امر اجازه می‌دهد تا مقادیر زیادی از داده‌ها به سرعت تجزیه و تحلیل شوند. در این کار، محققان توانستند نشان دهند که DeepOnet، همراه با تکنیک‌های یادگیری فعال، می‌تواند به‌دقت شاخص‌های یک رویداد فاجعه‌بار را بدون تعداد زیادی داده در دسترس پیش‌بینی کند.
کارنیاداکیس افزود: هدف این نیست که همه داده‌های ممکن را بگیریم و آنها را در سیستم قرار دهیم، بلکه باید به دنبال رویداد‌هایی باشیم که نشانه‌ای از رویدادهای نادر داشته باشند. ما ممکن است نمونه‌های زیادی از رویداد واقعی نداشته باشیم، اما ممکن است آن داده‌های اولیه را داشته باشیم. ما از طریق ریاضیات، آنها را شناسایی می‌کنیم.
به نقل از وبگاه اس اف، محققان حتی دریافتند که روش آنها می‌تواند از مدل‌های معمولی بهتر عمل کند و اظهار کردند که چارچوب آنها ممکن است سابقه‌ای برای پیش‌بینی کارآمدتر رویدادهای طبیعی نادر داشته باشد.
یافته‌های این مطالعه در مجله "Nature Computational Science" منتشر شده است.
منبع: خبرگزاری صدا و سیما
کلیدواژه: هوش مصنوعی برای پیش بینی داده ها
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.iribnews.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «خبرگزاری صدا و سیما» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۶۶۷۰۱۸۹ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
جشنواره دانش‌آموزی فرهیختگان جوان ۱۹ اردیبهشت آغاز به کار می‌کند/ ایجاد شبکه پژوهشی قوی و منسجم در بخش دانش‌آموزی
به گزارش خبرنگار گروه آموزش و دانشگاه خبرگزاری علم و فناوری آنا، ششمین جشنواره پروژه‌های دانش‌آموزی فرهیختگان جوان در راستای ایجاد شور و نشاط علمی در میان دانش‌آموزان و استعدادیابی و ظهور خلاقیت دانش آموزان با هدف گسترش فرهنگ و تحقیق و پژوهش و رشد مهارت‌های علمی، فناورانه و مهارتی دانش‌آموزان ایران اسلامی از 19 تا 21 اردیبهشت در واحد علوم و تحقیقات دانشگاه آزاد اسلامی برگزار می‌شود؛ از این رو با الناز فطیرخوانی مدیر مسابقات دانش‌آموزی باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان درباره چگونگی برگزاری این جشنواره گفت‌وگویی داشته‌ایم که در ادامه قابل مشاهده است:
آنا: درباره چگونگی برگزاری جشنواره دوره ششم فرهیختگان جوان بفرمایید؟
فطیرخوانی: طرح پروژه‌های دانش‌آموزی با هدف رشد مهارت‌های علمی و عملی دانش‌آموزان و لذت بردن از دانستن و عمیق کردن فهم دانش‌آموزان با شعار پیش به سوی دانشمند شدن از ۱۳۹۸ در دانشگاه طراحی و آغاز شد که پس از برگزاری پنج دوره موفق این رویداد انشاالله ششمین جشنواره پروژه‌های دانش‌آموزی فرهیختگان جوان چهارشنبه، پنج شنبه و جمعه مورخ ۱۹، ۲۰ و ۲۱ اردیبهشت ماه در کتابخانه زنده یاد دکتر حبیبی واحد علوم و تحقیقات دانشگاه آزاد اسلامی برگزار می‌شود.
آنا: هدف از برگزاری این رویداد چیست؟
ترویج روحیه و گسترش فرهنگ پژوهشگری در بین دانش آموزان
فطیرخوانی: این رویداد اهداف زیادی دارد، اما از مهم‌ترین اهداف آن می‌توان به ترویج روحیه و گسترش فرهنگ پژوهشگری در بین دانش آموزان، ایجاد شادابی و شور و نشاط علمی فرهنگی در محیط دانشگاهی، ایجاد زمینه‌های ظهور خلاقیت و توانایی‌های بالقوه دانش‌آموزان، استعدادیابی و شناسایی دانش‌آموزان نخبه و با استعداد‌های درخشان، شناسایی توانمندی‌ها و شبکه‌سازی نخبگانی از دانش‌آموزان امروز و دانشجویان فردا، آشنایی دانش‌آموزان با محیط دانشگاه و علوم مختلف دانشگاهی و انتخاب هدفمند رشته در دانشگاه و ... اشاره کرد.
تمام تلاش ما از برگزاری این رویداد آماده کردن دانش‌آموزان برای انجام یک پروژه واقعی و آکادمیک در محیط دانشگاه است. دانش‌آموزان با انجام دادن یک پروژه در مدرسه بر اساس طرح یادگیری پروژه‌محور با اصول و فرآیند انجام یک پروژه از طرح سوال پژوهشی و یافتن مسئله گرفته تا مشاهده و جمع‌آوری اطلاعات، فرضیه‌سازی، انجام آزمایش، تجزیه و تحلیل، ارائه نتیجه و پیشنهاد و ... آشنا می‌شوند و مشق پژوهش انجام می‌دهند، صرف نظر از محصول و نتیجه پروژه، آنچه که در این رویداد اهمیت دارد این است که دانش‌آموزان روش انجام یک پروژه و تحقیق را اصولی و درست یاد بگیرند.
آنا: در این دوره از جشنواره چه تعدادی از دانش‌آموزان و از چه مقاطع تحصیلی شرکت کردند؟
شرکت بیش از 2 هزار و 100 دانش‌آموز در ششمین جشنواره فرهیختگان جوان
فطیرخوانی: در این دوره از جشنواره بیش از 2 هزار و 100 دانش آموز از ۲۶ استان کشور در قالب حدود ۷۰۰ تیم دانش‌آموزی شرکت کردند که انشالله در ۱۹ تا ۲۱ اردیبهشت دستاورد‌های پژوهشی خود را ارائه می‌کنند. در این دوره از جشنواره حدود ۱۶۰ تیم از مدارس سما شرکت می‌کنند. دانش آموزان همه مقاطع تحصیلی از پیش‌دبستان تا پیش‌دانشگاهی در این رویداد شرکت می‌کنند؛ اما اکثر دانش‌آموزان شرکت‌کننده در این دوره مقاطع دبیرستان دوره اول (هفتم، هشتم و نهم) هستند.
آنا: این رویداد چند بخش دارد؟
فطیرخوانی: با توجه به اینکه یکی از اهداف مهم این رویداد آشنایی دانش‌آموزان با رشته‌ها و موضوعات مختلف است این رویداد ۵ محور اصلی و حدود ۶۵ رشته و گرایش دارد، محور‌های غرفه‌های نمایشگاهی و سمینار‌های علمی با گرایش‌های فنی و مهندسی، علوم و پایه (فیزیک، شیمی، زیست)، علوم انسانی و اجتماعی، علوم کامپیوتر و هوش مصنوعی، زیست‌فناوری، نانوتکنولوژی و هنر و معماری و محور مسابقات با گرایش‌های هوافضا، روباتیک، ماشین‌های کمیکار، سازه ماکارونی، برنامه‌نویسی و کاپ فیزیک ایران و محور تولید محتوای دیجیتال با گرایش‌های بازی‌سازی (رایانه‌ای، تلفن همراه و تبلت)، محتواسازی رسانه‌ای، طراحی سایت و نرم افزار، تولید فیلم و انیمیشن و موشن گرافی، طراحی گرافیکی و اینفوگرافی، تولید محتوا با پایتون برگزار می‌شود.
آنا: برنامه زمان‌بندی این جشنواره چگونه است؟
ایجاد یک شبکه پژوهشی قوی و منسجم در بخش دانش آموزی
فطیرخوانی: ثبت نام این رویداد هر ساله از ۲۵ آذر مصادف با هفته پژوهش آغاز می‌شود و تا فروردین سال بعد ادامه دارد و جشنواره پایانی و ارائه دستاورد‌های دانش آموزان اردیبهشت مصادف با هفته معلم طی ۳ روز برگزار می‌شود.
آنا: در قوانین اشاره شده که دانش آموزان باید مستندات پروژه خود را در باشگاه پایش بارگزاری کنند، این اقدام به چه منظور است؟
فطیرخوانی: بله دقیقا درسته، یکی از اهداف بلند مدت باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان از برگزاری این رویداد ایجاد یک شبکه پژوهشی قوی و منسجم در بخش دانش آموزی است. شبکه سازی نخبگانی از دانش‌آموزان امروز و دانشجویان فردا در بستر باشگاه پایش میسر می‌شود. دانش‌آموزان در این بستر مستندات پروژه خود از جمله چکیده، مقاله و عکس و فیلم و ... را ارائه می‌کنند و همچنین از سایر پروژه‌ها نیز آگاه می‌شوند. بدین ترتیب در باشگاه پایش شبکه‌سازی و هم‌افزایی صورت می‌گیرد. همچنین دانش‌آموزان در این بستر می‌توانند از منتورینگ و هدایت اساتید و دانشجویان برتر دانشگاه نیز بهره بگیرند.
آنا: بخش‌های جدیدی در این دوره از رویداد دارید؟
بازی‌ها و آزمایش‌های مهیج در سه روز
فطیرخوانی: بله، در این دوره بخش بازی‌ها و آزمایش‌های علمی مهیج با برگزاری بیش از ۲۰ بازی و آزمایش علمی جالب با هدف ایجاد جذابیت و شور و نشاط علمی و افزایش علاقه دانش‌آموزان به موضوعات علمی خصوصا موضوعات فیزیک و شیمی طراحی و در سه روز برگزاری رویداد اجرا می‌شود. همچنین توسط باشگاه پژوهشگران واحد علوم و تحقیقات و اعضای انجمن‌های علمی واحد، تور علمی و بازدید از آزمایشگاه‌های واحد علوم و تحقیقات را در برنامه داریم. در بخش پنل‌های سخنرانی و کارگاه‌های ویژه دانش‌آموزان و معلمان نیز از اساتید خاص و برجسته دعوت شده است.
آنا: مراسم اختتامیه و اهدا جوایز به چه صورت است؟
فطیرخوانی: مراسم اختتامیه و اهدای جوایز این دوره از جشنواره جمعه از 15:30 الی 18 در سالن همایش دکتر زنده یاد دکتر حبیبی برگزار می شود و گروه‌های منتخب اعم از گروه‌های برتر و شایسته تقدیر معرفی و تندیس جشنواره و جوایز خود را دریافت خواهند کرد.
آنا: نکته پایانی و تکمیلی؟
فطیرخوانی: با توجه به اینکه بازدید از این رویداد برای عموم آزاد است از همه دانش‌آموزان و معلمان علاقه‌مند دعوت می‌کنم تا از این جشنواره بازدید کنند و امیدوارم که این دوره از جشنواره به‌خوبی برگزار شود.
انتهای پیام/
حقوق کدام یک از ایثارگران در سال ۱۴۰۳ افزایش داشت؟