ورود هوش مصنوعی به تجهیزات ایرانی "شناسایی اطلاعات زیرسطحی"/ کاربرد در اکتشافات معدن و تأسیسات شهری
سرپرست تیم طراحی چشم زیرسطح از اضافه شدن موتور هوش مصنوعی به تجهیزات نسل پنجم این شرکت خبر داد وگفت: در این تجهیزات در شناسایی اطلاعات زیرسطحی و تحلیل داده نوآوری‌هایی انجام دادیم. موتور هوش مصنوعی اطلاعات جدیدی را از داده‌های زیرسطحی استخراج می‌کند.
محمدرضا قاسمی؛ سرپرست تیم طراحی چشم زیرسطح در گفتوگو با خبرنگار اجتماعی خبرگزاری تسنیم اظهار کرد: ما در حوزه داده‌برداری و پردازش داده‌های زیرسطحی، تجهیزات نرم‌افزاری و سخت‌افزاری طراحی و تولید می‌کنیم و از 12 سال پیش در این حوزه فعالیت بوده و در سال 1394 به عنوان مخترع برتر انتخاب شدیم.
وی گفت: سری تجهیزات و نرم‌افزارهای نسل پنجم را برای نخستین بار در ایران ارائه می‌دهیم و خارج از ایران این نمونه پروژه لانچ شده و کشورهای ایران، ترکیه و به زودی چین و اروپا جزو حوزه مارکتینگ این شرکت بوده است.
قاسمی تصریح کرد: تفاوت‌هایی که در تجهیزات نسل پنجم وجود دارد این است که هم در حوزه شناسایی اطلاعات زیرسطحی و هم در حوزه تحلیل داده نوآوری‌هایی انجام دادیم و به زودی بحث موتور هوش مصنوعی زیرسطحی راه‌اندازی می‌شود که اطلاعات جدیدتری را از داده‌های زیرسطحی استخراج می‌کند.
سرپرست تیم طراحی چشم زیرسطح گفت: یکسری محدودیت در روش‌های سنتی وجود دارد که ما بر روی این محدودیت‌ها کار کردیم و یکسری راه‌حل طراحی کردیم تا در این پلتفرم نسل پنجم اجرا شود. دو سری پروژه داریم که یکی پروژه در سایزهای کوچک مثل تأسیسات و ساختمان‌سازی و یکسری تجهیزات پیشرفته‌تر برای پروژه‌های سایز بزرگ در حوزه‌های معدن، تأسیسات غیرساختمانی و شهرسازی قابل استفاده است و با اضافه شدن ابزار هوش مصنوعی به این تجهیزات جزو یکسری از معدود برندهایی خواهیم بود که این تکنولوژی را به صورت پیشرو در اختیار دارد.
وی خاطرنشان کرد: ما جزو نخستین شرکت‌هایی در دنیا هستیم که با موتور هوش مصنوعی کل مراحل داده‌برداری و تحلیل توسط هوش مصنوعی را در داخل خود انجام می‌دهد.
قاسمی گفت: روی سیستم‌های که برای پروژه‌های کوچکتر طراحی شده است، عمق کاوش کمتر است. در پروژه‌های سایزهای بزرگ، تکنولوژی ما امکان کاوش تا 700 متر را به ما می‌دهد. این تکنولوژی جدید، یکسری توانایی‌ها و یکسری محدودیت‌ها دارد: اگر ما بخواهیم امکان کاوش را عمیق‌تر کنیم بایستی تکنولوژی را تغییر بدهیم و اگر این موضوع برای ما به عنوان شرکت دانش‌بنیان، توجیه اقتصادی داشته باشد به تکنولوژی بالاتر از این نیز فکر خواهیم کرد.
وی با اشاره به کاربردهای این تکنولوژی و قراردادهای این شرکت با سازمان‌ها و ارگان‌ها گفت: در نسل‌های گذشته این محصول، با شرکت‌ها و ارگان‌های مختلف از جمله آب و فاضلاب پروژه عملیاتی انجام دادیم و یا در سازمان‌های مختلف، در قالب عملیات‌های مختلف تأسیسات آنها را دتکت کردیم به عنوان مثال پروژه‌هایی در زمینه بازرسی تا اکتشاف تأسیسات گمشده آب و فاضلاب داریم که پروژه‌های زیادی در این زمینه انجام دادیم.
سرپرست تیم طراحی چشم زیرسطح گفت: یک موضوع مهمی تحت عنوان "اشتباه در جا‌نمایی هدف" وجود دارد به این معنا که هدفی در زیر زمین وجود دارد که ما جابه‌جا آن را تشخیص می‌دهیم که این در حوزه تأسیسات شهری بسیار خطرناک است. اگر شما یک متر جابه‌جایی در تشخیص شیر برنجی آب و فاضلاب داشته باشید ممکن است به خط لوله گاز نزدیک شوید.
وی ادامه داد: نمونه این پروژه را برای آب و فاضلاب انجام دادیم که قبلاً یک پیمانکاری با تجهیزات خارجی این کار را انجام داده است که به هدف خود نرسیده‌اند چراکه نخاله‌های ساختمانی که در زیر خاک بوده است دستگاه خارجی به درستی تشخیص نداده است.
قاسمی گفت: ما با تجهیزات چشم زیرسطح اسکن دوباره زیرزمین را آغاز کردیم و با موفقیت کار را به اتمام رسانده و یک محوطه 30 تا 40 سانتی‌متر را نشان داد که فیلم پیدا کردن شیر برنجی توسط چشم زیرسطح موجود است.
به گزارش تسنیم، شرکت دانش‌بنیان "چشم زیرسطح" دارای تکنولوژی طراحی و تولید مجموعه‌ای از تجهیزات سخت‌افزاری و نرم‌افزاری است که می‌تواند اطلاعات مربوط به مشخصات، موقعیت یا ساختار یک ماده یا شئ مدفون در زیر سطح زمین را به اپراتور خود به صورت ویژوالایز شده نمایش دهد.
متخصصین این شرکت دانش‌بنیان با ترکیب فناوری‌های نو‌آورانه و روش‌های کلاسیک ژئوفیزیک کاربردی توانسته‌اند سطح بهره‌وری جدید و بالاتری از سامانه‌های داده‌برداری از زیرسطح زمین را ارائه دهند که در حوزه‌های اکتشاف معدن و بررسی‌های زمین‌شناسی و زیست محیطی تأسیسات شهری و صنعتی، ساختمان‌سازی و علوم آزمایشگاهی کاربرد دارد.
اولویت هدف‌گذاری در ساختار این سامانه‌ها بر کارائی بیشتر، دقت بالاتر، کاربرپسندی و سادگی کارکرد برای اپراتور، گسترش‌پذیری، کاهش حجم تجهیزات سخت‌افزاری تا حد ممکن (افزایش قابلیت حمل راحت) امنیت در تولید و آموزش و خدمات پس از فروش با توجه به شرایط تحریم و قیمت تمام شده نسبت به نمونه‌های روز دنیا بوده است.
سامانه‌ها و تجهیزات موجود در صنایع مختلف از معدن و نفت و گاز گرفته تا پروژه‌های عمرانی قابل استفاده است:
- شرکت‌های مشاور و معدن
- شرکت نفت و گاز (کشف خطوط غیرمجاز)
- آزمایشگاه‌ها
- مشتریان بالقوه و بازار هدف
- سازمان آب و فاضلاب
- پیمانکاران و انبوه‌سازان ساختمانی (برای تعیین موقعیت مکانی تأسیسات و چاه‌ها)
- شهرداری‌ها (برای تعیین موقعیت مکانی تأسیسات شهری و چاه‌ها)
حوزه‌های کاربردی
1- اکتشافات معدنی و بررسی‌های زمین‌شناسی و زیست محیطی:
در این حوزه با تمرکز بر متد‌های ژئومغناطیسی به ارائه تجهیزات مرتبط برای بررسی میدان مغناطیسی زمین پرداخته می‌شود. تجهیزات ارائه شده در این حوزه به صورت مکتومتر یا واریومتر‌های مغناطیسی ارائه شده‌اند که توانایی اندازه‌گیری بزرگی میدان مغناطیسی یا مؤلفه‌های میدان به صورت تک یا چندتایی را دارند. سرعت بسیار بالای نمونه‌برداری سرعت بالای پردازش و تعداد بالای نقاط داده‌برداری شده در یک برداشت از نقاط قوت تولیدات شرکت چشم زیر سطح است به طوری که شما می‌توانید حتی در حال دویدن نیز داده‌برداری کنید. 2- تأسیسات شهری و صنعتی و ساختمان‌سازی:
سالهاست که از تجهیزات الکترونیکی در زمینه‌های مختلف عمران و شهرسازی به خصوص در بخش تأسیسات شهری استفاده می‌شود. این تجهیزات الکترونیکی در زمینه‌های تشخیص نشت لوله‌های آب و گاز، انشعابات غیر مجاز یافتن خطوط انتقال در مناطق عملیاتی مورد استفاده قرار گرفته‌اند.
نسل بسیار پیشرفته این تجهیزات قابلیت ارائه تصاویر شبیه‌سازی شده از اطلاعات دریافتی خود از زیر سطح زمین را دارند که البته فوق‌العاده گران‌قیمت و به علت تخصصی بودن تجهیزات حتماً به اپراتور متخصص نیاز دارند که خود این موضوع هزینه‌های پیمانکاران را بسیار بالا می‌برد.
چند نقص مهم همواره همراه تجهیزات الکترونیکی بوده است که برخی از آنها در زیر آورده شده‌اند:
- خطا‌های الکترونیکی
- خطا‌های محیطی
- خطا‌های انسانی (ضعف تخصص اپراتور)
- قیمت نسبتاً بالای تجهیزات با دقت بالا
- هزینه نگهداری بالا
- عدم وجود خدمات پس از فروش و پشتیبانی فنی مطمئن و مداوم برای کاربران ایرانی برای تجهیزات خارجی مخصوصاً در شرایط تحریم موارد ذکر شده در بالا فقط بخشی از مشکلاتی هستند که پیمانکارانی که در زمینه تأسیسات شهری فعالیت می‌کنند با آن روبرو هستند. البته طی 10 سال اخیر تجهیزاتی وارد بازار جهانی شده‌اند که موارد 1 و 2 را به شدت کاهش داده‌اند اما اکثریت قریب به اتفاق آنها هنوز موارد 5، 4، 3 و 6 را حل نکرده باقی گذاشته‌اند که البته شرایط تحریم اقتصادی کشور این مشکلات را تشدید نیز کرده است. اطلاعات ذکر شده در بالا نتیجه چندین سال مشاوره با پیمانکاران صنف مذکور و اطلاع از مشکلاتی است که گریبان پیمانکاران را گرفته است و هزینه‌های هنگفتی را هم بر آنان و هم بر کشور وارد می‌کند.
روش کار
امروزه در اکثر محیط‌های شهری از تأسیسات مختلف مانند آب، گاز، برق، خطوط مخابراتی و فیبر نوری و... استفاده می‌شود.
برای نگهداری، تعمیرات و گسترش این تأسیسات و همچنین انجام پروژه‌های عمرانی توسعه‌ای در سطح شهرها نیاز است تا محل دقیق این تاسیسات در زیر زمین مشخص شده و نقشه کاملی از آنها موجود باشد. متاسفانه در اکثر موارد دیده می‌شود که در هنگام ساخت هیچ نقشه مشخصی از محل نصب این تاسیسات تهیه نشده و یا پس از عملیات توسعه این نقشه‌ها به روزرسانی نشده است. این امر می‌تواند سبب بروز مشکلات فراوان و یا حتی به بار آمدن خسارات مالی و جانی شود.
روش‌های مختلفی برای شناسایی تاسیسات زیرسطحی مورد استفاده قرار می‌گیرند برای این منظور ابتدا منطقه هدف، توسط خطوطی فرضی (در اصطلاح به آنها پروفیل گفته می‌شود) تقسیم‌بندی می‌شود. فاصله این خطوط در هر منطقه متناسب با میزان دقت مورد نیاز در هر پروژه تعریف می‌شود. سپس دستگاه بر روی پروفیل‌ها حرکت داده شده و داده‌برداری بر روی این خطوط انجام می‌گیرد.
بدین ترتیب می‌توان با روش کار شرح داده شده به اهداف زیر دست یافت:
آشکارسازی و تهیه نقشه از شبکه فلزی و غیر فلزی تأسیسات مدفون در خاک (شبکه آب گاز کابل‌های مخابراتی و فیبر نوری) باتوجه به قطر تاسیسات و جنس خاک منطقه
- تفکیک انشعابات فرعی از انشعابات اصلی و تشخیص انشعابات غیر مجاز و یا نشتی های احتمالی
- برداشت داده از روی سطح بدون ایجاد هیچگونه تخریب و با سرعت و دقت بالا
- برداشت اطلاعات و ثبت مختصات جغرافیایی (GPS)
- به روزرسانی نقشه‌های قدیمی موجود از تاسیسات
- ارائه مدل‌های سه بعدی از تاسیسات منطقه هدف
- تشخیص تونل ها و اتاقک‌های حفر شده و یا چاه در زیر زمین
مزایا و نوآوری‌های دستگاه تولیدی چشم زیرسطح
- تعداد نقاط برداشت در خط 10 برابر دستگاه هم کلاس خارجی
- قیمت فروش 1/4 دستگاه هم کلاس خارجی
- کاربر پسندی: بدون نیاز به اپراتور کارشناس برخلاف دستگاه خارجی
- زمان و هزینه خدمات1/4 هزینه دستگاه خارجی
- وزن کل سیستم کمتر از 1/3 دستگاه خارجی
مزایا و نوآوری‌ها:
1- دقت و سرعت بالای تصویر‌برداری که نسبت به برخی نمونه‌های خارجی 10 برابر بیشتر است که این خاصیت منحصر به فرد را به اپراتور می‌دهد که در حال دویدن هم قادر به تصویر‌برداری باشد.
2- سیستم فوق یک سیستم ماژولار است و قابلیت گسترش‌پذیری بالا دارد. لذا می‌توان با تعویض یا تغییر در بخش‌های مختلف سخت‌افزاری و نرم‌افزاری به محصولی جدید با کاربردهای مختلف دست یافت. این بدین معنی است که زمان و هزینه تولید بسیار پایین آمده و همچنین قیمت تمام شده برای بازار هدف نیز بسیار اقتصادی و به صرفه خواهد بود.
3- نرم‌افزار واسط کاربری کاربر پسند User Friendly باعث شده که اپراتور این دستگاه با کمترین اطلاعات فنی بتواند مدل‌های 3 بعدی را تحلیل کند.
4- قیمت تمام شده این دستگاه نزدیک به نصف و در برخی کاربرد‌ها یک‌سوم نمونه خارجی آن می‌باشد و در برخی موارد کارایی بیشتری نسبت به نمونه‌های خارجی دارد.
5- در صورت نیاز می‌توان محصولات تولیدی را با شرایط اقلیمی ایران سازگار ساخت که دقیقاً یکی از نقاط ضعف نمونه‌های خارجی همین عدم تطابق با شرایط اقلیمی ایران است.
6- وزن بسیار کم سیستم (بدون کاور و کیس در حدود 700 گرم) و حجم کوچک که تقریباً آن را نسبت به نمونه‌های دیگرمنحصر به فرد می‌کند.
7- قدرت آنالیز داده‌ها هم به صورت سخت‌افزاری و هم نرم‌افزاری به شدت خطای سیستم را کاهش داده است به صورتی که برخلاف بسیاری از نمونه‌ها که صرفاً متکی به حسگر یا بخش سخت‌افزار خود می‌باشند.
8- انتقال داده‌ها از یونیت کنترل به لپ‌تاپ از طریق بلوتوث است. حذف کابل یا سیم برای ارتباط بین یونیت کنترل و لپ‌تاپ خود باعث راحتی کار با سیستم می‌شود و مشکلاتی از قبیل کشیدگی یا قطعی داخلی سیم‌ها که در پروژه‌های عمرانی و شهری بسیار معمول است در این سیستم عملاً وجود ندارد.
گفتوگو از: علی‌اصغر اصولی