كيف يمكن للعلماء وأجهزة الكمبيوتر الخارقة جعل مياه المحيطات صالحة للشرب

يقول جورج داهل، عالم الأبحاث في فريق Google Brain: "ستعود القفزة النوعية في القدرة الحسابية بالفائدة الكبيرة على مجالات علوم المواد واكتشافات الأدوية والكيمياء". ويوضح داهل بأن كل هذه المجالات تتطلب بناء نماذج كمبيوتر للجزيئيات، وهو أمر يتطلّب الكثير من القوة للمعالجة. ويضيف: "هذه عبارة عن عمليات حوسبة بطيئة جدًا لكل جزيء أو مادة نريد تحليلها".

ولكن هناك المزيد. إذا قمت بتطبيق التعلًم الآلي - الذي يستفيد أيضًا من التقدم في قدرة الحوسبة - على المحاكاة الجزيئية، ستتمكن من مضاعفة القوة. "بإمكانك استخدام التعلّم الآلي جنبًا إلى جنب مع علم المواد للعثور على جميع المواد الجديدة."

هذا هو بالضبط نوع التقدّم الذي من شأنه أن يؤدي إلى تطوير مِصْفاة مياه مالحة أفضل وأقل كلفة. وهذه ليست الطريقة الوحيدة التي يمكن أن تساعد فيها حوسبة الإكساسكيل في مواجهة تحديات المياه على كوكب الارض.

ولأن حوسبة الإكساسكيل ستكون استثنائية أيضًا في معالجة كميات كبيرة من البيانات، فهي يمكن أن تساعد في مشاريع مثل تلك التي يشارك فيها مهندسيّ Google نويل غوريليك، المؤسس المشارك في النظام الأساسي Earth Engine، وتايلر إريكسون، أحد كبار مطورّي البرامج الذي يركز على تحليلات النظام المتعلقة بالمياه. يحلل النظام السحابي البيانات البيئية على نطاق عالمي. ولقد أدى مؤخرًا الجهد المشترك الطموح، بقيادة غوريليك ومركز البحوث المشتركة التابع للمفوضية الأوروبية، إلى إنشاء خرائط عالية الدقة للمياه السطحية في جميع أنحاء العالم. من خلال النظر إلى 30 عامًا من صور الأقمار الصناعية باستخدام بيانات Earth Engine، قام الفريق بتحديد (وقياس) تطور تجمّعات المياه على الأرض على مدار عقود، والكشف عن بحيرات اختفت وأنهار جفت، بالإضافة إلى اكتشاف تشكيلات المياه الجديدة. كان سيستغرق الأمر ثلاث سنوات فقط من أجل تنزيل البيانات اللازمة لو تم هذا الأمر. ويقول إريكسون: "إنه ارشيف هائل، ولكن حوسبة الإكساسكيل ستسمح للفريق بجمع المزيد من المعلومات بسرعة أكبر بكثير من أجل إنتاج خرائط أكثر دقة.

وأضاف: "هناك مصادر بيانات أخرى يمكننا النظر إليها لو كان كان لدينا المزيد من طاقة المعالجة". وأشار إلى أن آلات حوسبة الإكساسكيل قادرة على الاستفادة من أكثر الموارد التي لا تحصل على التقييم الكافي في العالم ألا وهي المواطنين العلماء. تخيلوا إذا تم فتح مشروع رسم خرائط المياه، على سبيل المثال، لأي شخص يطلق طائرة بدون طيار ويصور فيديو بتقنية عالية الدقة. سينتج عن هذا كمية مذهلة جدًا من البيانات." يمكن لطلاب المدارس الثانوية الذي يطلقون طائرات DJI Phantoms فوق الأنهار ومصبات الأنهار تحميل مقاطع الفيديو إلى سحاب Google، حيث يمكن بفضل قدرة حوسبة الإكساسكيل معالجتها ومقارنتها جغرافيًا مع خريطة Google الأساسية للعالم، ومن ثم تحليلها وإدراجها في رسم الخرائط الرقمية. وتطبيق ذلك الإكتشاف يساعد في التخطيط الزراعي، على سبيل المثال إعداد المناطق للكوارث، أو حتى المساعدة في رصد التغييرات البيئية. (لتحفيز مشاريع مماثلة في منظمات أخرى، أعلنت Google عام 2014 عن التبرّع ببيتابايت من مساحة التخزين السحابي للبيانات المناخية، بالإضافة إلى 50 مليون ساعة حوسبة في منصة محرك Google Earth.)

داهل، من جانبه، سارع إلى التوضيح بأن تلك القفزات النوعية في معالجة الطاقة لن تحل جميع التحديات التي تواجه الحوسبة. وقد تأتي أكبر الفوائد من الاستخدامات التي لم يتصورها العقل بعد. ولقد أعطى كمثال اختراع المجهر - الجهاز الذي أدى إلى اكتشافات جديدة منقذة للحياة. "قد يكون هناك أمر لم نفكر أبدًا بالقيام به والذي قد يصبح فجأة عمليًا. قد نتمكن من بناء جهاز مثل المجهر - أداة جديدة تمامًا التي ستسمح بدورها باكتشافات جديدة كليًا".