طفرة تقنية في تحليل بيانات النباتات
نجح علماء مختبر أوك ريدج الوطني التابع لوزارة الطاقة الأمريكية في تطوير طريقة حسابية جديدة تحمل اسم D-CHAG (التجميع الهرمي الموزع عبر القنوات)، تضاعف سرعة تحليل بيانات تصوير النباتات مع تقليل استهلاك الذاكرة بنسبة تصل إلى 75%. ويتيح هذا الإنجاز استخدام أوسع للذكاء الاصطناعي في الزراعة، وفق ما نشره موقع interestingengineering.
كيف تعمل تقنية D-CHAG؟
صُممت الطريقة الجديدة للتعامل مع الكميات الهائلة من البيانات الناتجة عن مختبر النمط الظاهري النباتي المتقدم في أوك ريدج، من خلال إعادة هيكلة معالجة الصور الطيفية فائقة الدقة، بحيث تستفيد من قدرات الحوسبة الفائقة بدلًا من الأساليب التقليدية.
تعالج D-CHAG مشكلة الكم الكبير من البيانات عن طريق توزيع عبء العمل على عدة وحدات معالجة رسومية، ثم دمج البيانات تدريجيًا عبر مراحل تجميع هرمية، مما يقلل استهلاك الذاكرة مع الحفاظ على التفاصيل البيولوجية الدقيقة للنبات.
تحديات الصور فائقة الطيف
تلتقط أنظمة التصوير الطيفي فائقة الدقة مئات الأطوال الموجية للضوء، ما يمنح معلومات دقيقة عن صحة النبات وتركيبه الكيميائي وقدرته على مقاومة الإجهاد والأمراض قبل ظهور أي أعراض مرئية.
لكن هذه البيانات الضخمة كانت تحتاج ذاكرة كبيرة ووقت معالجة طويل، ما حد من كفاءة نماذج الذكاء الاصطناعي التقليدية.
اختبار على أقوى حاسوب في العالم
جرى اختبار الطريقة الجديدة باستخدام بيانات نباتية فائقة الطيف على حاسوب Frontier، أسرع حاسوب إكساسكيل في العالم، داخل منشأة أوك ريدج للحوسبة القيادية، إلى جانب بيانات الطقس المعقدة، وأظهرت النتائج تحسنًا ملحوظًا في سرعة وكفاءة التدريب.
مستقبل أسرع لتطوير المحاصيل
تمكن هذه التقنية العلماء من قياس سمات حيوية مثل كفاءة التمثيل الضوئي مباشرة من الصور، دون الحاجة إلى القياسات اليدوية البطيئة، وهو ما قد يسهم على المدى الطويل في إنتاج محاصيل أكثر مقاومة للظروف القاسية وأكثر كفاءة في استخدام المياه، مع تحقيق غلات أعلى.
دعم لمبادرات الطاقة والابتكار
يسهم هذا الإنجاز في دعم مشاريع كبرى لوزارة الطاقة الأمريكية، مثل مشروع Genesis ومنصة OPAL، التي تسعى لدمج الذكاء الاصطناعي مع الروبوتات والتجارب الآلية لتسريع الاكتشافات العلمية.
من المقرر عرض تفاصيل طريقة D-CHAG في المؤتمر الدولي للحوسبة عالية الأداء والشبكات والتخزين والتحليل SC25، المقرر انعقاده في نوفمبر 2025.
