نجح الذكاء الاصطناعي في تخطيط المسارات في قطع نفاثات الاحتباس الحراري على أكثر من 100 رحلة جوية

وجدت تجربة شملت آلاف الرحلات الجوية بين الولايات المتحدة وأوروبا أن الطائرات تنتج عددًا أقل من النفاثات إذا اتبعت مسارات الطيران الموصى بها من قبل الذكاء الاصطناعي للحد من تأثير الاحتباس الحراري.

ويعتقد أن خطوط التكثيف الناجمة عن جزيئات السخام التي تنتجها محركات الطائرات تسبب ارتفاعا في درجة الحرارة أكثر من ثاني أكسيد الكربون الذي تنبعث منه الطائرات. أظهرت الأبحاث أيضًا أن بعض المناطق الغنية بالجليد في الغلاف الجوي العلوي من المرجح أن تشكل نفاثات عندما تمر الطائرة عبرها، وأن الذكاء الاصطناعي يمكنه التنبؤ بالمكان الذي ستتواجد فيه هذه المناطق باستخدام تنبؤات جوية مفصلة.

كانت هناك تجارب على نطاق صغير أظهرت أن الطائرات التي تتجاوز هذه المناطق ستنتج عددًا أقل من النفاثات، لكن هذه الممارسة لم يتم تطبيقها بعد على الرحلات الجوية التجارية على نطاق واسع.

الآن، استخدم دينيش سانيكومو من شركة جوجل وزملاؤه أداة للتنبؤ بالذكاء الاصطناعي لتقديم نصائح حول التوجيه في تجربة مراقبة عشوائية لأكثر من 2400 رحلة جوية حقيقية للخطوط الجوية الأمريكية.

تضمنت التجربة رحلات جوية متجهة شرقًا من الولايات المتحدة إلى أوروبا، واستمرت لمدة 17 أسبوعًا تقريبًا، من يناير إلى مايو 2025. وكان الاتجاه في اتجاه واحد فقط لأن هذه الرحلات ستتم في الليل، وهو الوقت الذي وجد فيه أن نفاثات الهواء لها تأثير أكثر وضوحًا على الاحترار. خلال النهار، يمكن أن يكون للنفاثات تأثير تبريد لأنها تعكس ضوء الشمس مرة أخرى إلى الفضاء.

تم تخصيص كل مسار رحلة بين مدينتين بشكل عشوائي لإحدى المجموعتين. بالنسبة للمجموعة الأولى، كان لدى مرسلي الحركة الجوية خيار في برنامج تخطيط الطيران الخاص بهم لاختيار مسار منخفض ومُحسّن للذكاء الاصطناعي، ولكن بالنسبة للمجموعة الثانية، لم يتم اقتراح أي بديل.

على الرغم من أن المرسلين في المجموعة الأولى كان لديهم دائمًا خيار اختيار مسار منخفض، إلا أن 112 رحلة فقط من أصل 1232 رحلة في هذه المجموعة انتهى بها الأمر فعليًا إلى اتخاذ المسار البديل بسبب مخاوف تشغيلية، مثل التكلفة أو السلامة، كما يقول سانيكومو.

وفقًا لتحليل الذكاء الاصطناعي لصور الأقمار الصناعية لمسارات الطيران، كانت هناك كمية أقل بنسبة 62% من نفاثات الهواء المرئية للرحلات الجوية التي سلكت المسار الأمثل للنفاثات المقترح لمرسلي الحركة الجوية. عندما تم تضمين جميع الرحلات الجوية التي كان لديها خيار اتخاذ مسار محسن للنفاث، كان الانخفاض الإجمالي الفعال في تكوين النفاث 11.6 في المائة مقارنة بالمجموعة الضابطة.

يقول سانيكومو: “لقد أثبتت صحة الفرضية القائلة إنه إذا تمكنا من معرفة كيفية الاندماج بشكل آمن وصحيح في عملية تخطيط الرحلة، فهذا طريق قابل للتطوير للنظر في تجنب الدخان عبر العديد من الرحلات الجوية”.

ويقدر الفريق أن تأثير ارتفاع درجة حرارة الرحلات الجوية انخفض بنسبة 13.7% في المجموعة بأكملها بالنظر إلى المسار المقترح و69.3% في الرحلات التي سلكت المسار الأمثل. لم يكن هناك فروق ذات دلالة إحصائية في استهلاك الوقود بين المجموعتين.

يقول إدوارد جريسبيردت، من جامعة إمبريال كوليدج لندن: “ربما يكون هذا أفضل ما يمكنك القيام به، على الأقل باستخدام الأدوات المتوفرة لدينا في الوقت الحالي”. “إنه يشير إلى أن هذا ممكن. ومن غير المرجح أن يكون الانخفاض بنسبة 62 في المائة في نفاثات النفاث التي رصدتها الأقمار الصناعية قد حدث عن طريق الصدفة”.

ومع ذلك، من غير الواضح إلى أي مدى يمكن تحسين نسبة الـ 11.6 في المائة في العمليات في العالم الحقيقي، بسبب تعقيدات تخطيط الطيران، كما يقول جريسبيردت. “لا يمكنك بالضرورة توسيع نطاق هذا الأمر ليمثل انخفاضًا بنسبة 60 في المائة في نفاثات الدخان من كل رحلة في كل مكان، ولكن حتى التخفيض بنسبة 10 في المائة في نفاثات الدخان لا يزال له تأثير لا يستهان به”.