زنبورهای مین یاب - وبلاگ توسعه زندگی

به گزارش وبلاگ توسعه زندگی، از آنجایی که زنبور ها می توانند با شاخک های خود بوی مواد منفجره را تشخیص دهند، محققان در کشور هایی نظیر کرواسی سال ها روی چگونگی به کارگیری آن ها در شناسایی مکان مین ها مطالعه نموده اند.

می توان به زنبور ها آموزش داد تا مواد شیمیایی موجود در مین را تشخیص دهند

زنبور ها ویژگی های مفید زیادی دارند، اما شاید ندانید یکی از مهارت های آن ها شناسایی بمب است. از آنجایی که زنبور ها می توانند با شاخک های خود بوی مواد منفجره را تشخیص دهند، محققان در کشور هایی نظیر کرواسی سال ها روی چگونگی به کارگیری آن ها در شناسایی مکان مین ها مطالعه نموده اند.

اما یک مشکل وجود دارد. در حالی که این حشرات سرخوشانه و با سرعت خیلی زیاد بر فراز منطقه ای آلوده به مین حرکت می نمایند، تعقیب آن ها برای ما انسان ها بسیار سخت است. جدای از آن دنبال کردن زنبور ها در یک میدان مین ایده چندان خوبی هم نیست.

این جایی است که سر و کله هواپیما های بی سرنشین پیدا می گردد. یک تیم تحقیقاتی مشترک از بوسنی هرزگوین و کرواسی به این فکر افتادند که از پهپاد برای زیر نظر دریافت زنبور ها هنگام کار استفاده نمایند. این هواپیما های بی سرنشین حین پرواز در آسمان تصاویر زنبور ها را ضبط و پس از آن کامپیوتر ها با آنالیز این تصاویر معین می نمایند در کدام نقاط زمین ممکن است مین پنهان شده باشد.

مین های مربوط به جنگ هایی که ده ها سال پیش رخ داده اند، در بیشتر مناطق جهان همچنان تهدیدی مرگبار به حساب می آیند. هزاران مورد از این مین ها در جریان جنگ های بالکان در دهه 1990 کار گذاشته شده اند که بسیاری از آن ها تا به امروز هم وجود دارند.

تخمین زده شده در بوسنی و هرزگوین نزدیک به حدود 80 هزار و در کرواسی حدود 30 هزار مین وجود دارد. خنثی کردن این مین ها پروژه ای طولانی و طاقت فرسا به حساب می آید که راه چاره آسانی هم ندارد. اما نوآوری های فنی می تواند تفاوت ایجاد کند.

تصور می گردد بعد از جنگ های بالکان ده ها هزار میدان مین در این منطقه باقی مانده باشد

ولادیمیر ریسویِویچ از دانشگاه بانیا لوکا در بوسنی و هرزگوین می گوید: سعی ما بر این بود که از پهپاد استفاده کنیم و انسان ها را در معرض خطر های احتمالی قرار ندهیم.

پیش از آن هم گروهی دیگر از محققان روی روشی برای آموزش مین یابی به زنبور ها کار نموده بودند. آن ها به این حشرات آموزش دادند که بوی تی ان تی را با بوی غذای خود (محلول شکر) مرتبط بدانند. به این ترتیب این زنبور ها وقتی به نزدیکی نقطه ای که مین در آن کار گذاشته شده می رسند، به امید پیدا کردن غذا دور هم جمع می شوند.

کوشش ها در این زمینه سال هاست ادامه دارند، اما دکتر ریسویویچ می گوید او و تیمش دریافته اند که کامپیوتر ها می توانند در این زمینه بسیار مفید باشند و به وسیله تجزیه و تحلیل اتوماتیک تصاویر زنبور های مین یاب و رسم نمودار فعالیت آن ها، شناسایی مکان مین ها را آسان تر نمایند.

محققان برای آنالیز عملکرد پهپادها، یک میدان مین آزمایشی ایجاد کردند

اما حتی این کار هم سختی های خودش را دارد.

او می گوید: پیدا کردن زنبور های در حال پرواز در این تصاویر ویدئویی برای انسان ها هم بسیار سخت است، چه برسد به کامپیوترها. لحظاتی بود که فکر می کردم پاک دیوانه ایم که داریم این کار را انجام می دهیم، اما نتایج بدست آمده من را به شکل خوشایندی شگفت زده کرد.

این تیم تحقیقاتی کارش را با تصاویر ضبط شده توسط یک پهپاد از یک فضای باز آغاز کرد که روی آن تصویر زنبور های ساختگی انداخته شده بود. این زنبور ها در واقع لکه های خاکستری رنگ مبهمی بودند که با سرعت زیادی حرکت می کردند.

پهپاد ها طوری برنامه ریزی شدند که بر فراز میدان مین در جهت های متقاطع حرکت نمایند

کوشش این تیم بر این بود که زنبور های ساختگی درون تصویر از زنبور های واقعی قابل تشخیص نباشند و وقتی به نتیجه دلخواه رسید، با استفاده از یک الگوریتم یادگیری ماشین به کامپیوتر آموزش داد لکه های خاکستری روی صفحه نمایش را با دقت شناسایی و دنبال کند.

بنابر مقاله ای که به تازگی منتشر شده، این آزمایش ها نشان داد الگوریتم به کار گرفته شده بیش از 80 درصد در ردیابی زنبور های دیجیتال موثر بوده است. محققان پس از آن برای امتحان این سیستم در شرایط واقعی به یک میدان مین امن در مرکز مین زدایی کرواسی رفتند که مین های واقعی، اما خنثی شده را در نقاطی نامعین از آن کار گذاشته بودند.

نتایج این آزمایش هنوز در قالب مقاله دانشگاهی منتشر نشده، اما دکتر ریسویویچ می گوید ارتباط زیادی میان نقاط تجمع زنبور ها و مکان مین های شناسایی شده در محل آزمایش وجود داشت.

در حال حاضر این سیستم از پهپاد هایی استفاده می نماید که برای پرواز در طول جهتی از قبل معین شده برنامه ریزی شده اند و ضمن حرکت بر فراز میدان مین در خطوط متقاطع، از زنبور هایی که با سرعت در حال پرواز هستند تصویر برداری می نمایند. بعدتر با آنالیز این تصاویر معین خواهد شد که زنبور ها در کدام نقاط تجمع نموده اند.

پروفسور ریسویویچ می گوید شاید تا چند سال دیگر بتوان از این روش در مکانی آلوده به مین های فعال و خطرناک استفاده کرد. با این حال او معتقد است این روش می تواند تکمیل نماینده سایر تکنیک های مین روبی باشد. از جمله ابزار هایی که در حال حاضر برای این کار استفاده می شوند، فلزیاب های دستی مجهز به رادار نفوذ نماینده در زمین هستند.

متیو بری بولتون می گوید مسائل سیاسی بیشتر از مسائل فنی در به تاخیر افتادن عملیات های پاکسازی میدان های مین مقصر هستند

اما تیم های مین روبی حتی با استفاده از چنین فناوری هایی هم به سختی می توانند کاملا مطمئن شوند که تک تک مین های یک منطقه آلوده را خنثی نموده اند. زنبور ها و پهپاد ها به عنوان مثال می توانند در چنین شرایطی به یاری آن ها بیایند و با بازرسی دوباره منطقه تایید نمایند که هیچ مینی از قلم نیفتاده است.

متیو بری بولتون، استاد دانشگاه پیس در نیویورک و نویسنده کتاب میدان های مین سیاست: مبارزه با کشتار اتوماتیک می گوید: نوآوری های فنی خوبی که می توانند به معین مرز ها و تشخیص مناطق خطر یاری نمایند، واقعا مفید هستند.

با این وجود او می گوید برای پاکسازی زمین های مین هیچگونه راه چاره فوری وجود ندارد. دعوا های سیاسی و نبود منابع بیشتر اوقات باعث تاخیر در پروژه های پاکسازی می شوند و فرقی هم نمی نماید چه فناوری هایی برای این کار در دسترس هستند. علاوه بر آن، در بعضی کشور ها از جمله یمن حتی تا به امروز هم مین کار گذاشته می گردد.

اما با وجود همه این موانع ریسویویچ انتظار روزی را می کشد که راه چاره او و تیمش بتواند به پاکسازی میدان های مین در کشور هایی نظیر کرواسی یا بوسنی و هرزگوین یاری کند.

البته نوآوری های دیگر هم در راه هستند.

در سال های اخیر پژوهشگران حوزه بینایی کامپیوتر، سیستم های آزمایشی را طراحی نموده اند که قادر به ردیابی و تعقیب حشرات در حیات وحش هستند. دکتر ریسویویچ و تیمش معتقدند این ابزار ها روزی می توانند گرده افشان ها را زیر نظر بگیرند.

این دسته از حشرات از جمله زنبور ها برای سلامت محصولات کشاورزی و اکوسیستم ها بسیار مهم هستند، اما آمار آن ها عمدتا به دلیل آلودگی های ناشی از فعالیت های انسان ها رو به کاهش است. همکاری ماشین ها و حشرات نه تنها ایده ای جالب است بلکه می تواند برای سیاره مان سودمند باشد.

منبع: فرادید