النمذجة في الأنظمة البيئية: دراسة تحليلية للتطبيقات والتحديات
ملخص البحث الأكاديمي (Abstract)
ملخص: تُعد الأنظمة البيئية منظومات معقدة تتفاعل فيها المكونات الحية وغير الحية ضمن شبكة ديناميكية من العلاقات البيولوجية والفيزيائية والكيميائية. تكمن أهمية دراسة هذه الأنظمة في قدرتها على توفير فهم شامل للتغيرات البيئية وتأثير الأنشطة البشرية عليها، بما يساهم في حماية الموارد الطبيعية وضمان استدامتها للأجيال القادمة، كما تهدف هذه الورقة البحثية إلى استعراض دور النماذج البيئية كأداة علمية فعّالة لتحليل الظواهر البيئية، والتنبؤ بسلوك الأنظمة البيئية تحت تأثير العوامل الطبيعية والبشرية، وتقديم بيانات دقيقة لدعم صنع القرار ووضع السياسات البيئية. كما يسعى البحث إلى تسليط الضوء على التحديات المرتبطة باستخدام النماذج البيئية، بما في ذلك الدقة، وتوافر البيانات، وصعوبة تكامل النماذج عبر المقاييس المكانية والزمانية، ممّا يسهم هذا التحليل في تطوير استراتيجيات فعّالة للإدارة البيئية المستدامة وتعزيز استدامة الموارد. Abstract: Ecosystems are complex systems in which living and non-living components interact within a dynamic network of biological, physical, and chemical relationships. Studying these systems is crucial for gaining a comprehensive understanding of environmental changes and the impacts of human activities, contributing to the protection and sustainable management of natural resources for future generations. This paper aims to examine the role of environmental models as effective scientific tools for analyzing environmental phenomena, predicting ecosystem behavior under natural and anthropogenic influences, and providing accurate data to support decision-making and environmental policy formulation. The study also highlights the challenges associated with using environmental models, including issues of accuracy, data availability, and the difficulty of integrating models across spatial and temporal scales. By addressing these challenges, the research seeks to inform the development of effective strategies for sustainable environmental management and the long-term preservation of resources.
بوهالي, سهام، "النمذجة في الأنظمة البيئية: دراسة تحليلية للتطبيقات والتحديات"، المجلة الجزائرية للحقوق والعلوم السياسية، مجلد 11، عدد 1، ص ص 752-773.
متن الدراسة والتحليل الفقهي
المجلة الجزائرية للحقوق والعلوم السياسية امل ـــــ ج لد 11 ، العدد 01 ( 2026 ) ـــــ ص 257 / 227 ا لنمذجة في ألانظمة البيئية: دراسة تحليلية للتطبيقات والتحديات Modeling in Environmental Systems: An Analytical Study of Applications and Challenges بوهالي سهام 1 *، 1 جامعة الجزائر 3 ، الجزائر ، alger3.dz - bouhali.sihem@univ تاريخ إلارسال: 15 / 03 / 2026 تاريخ القبول: 72 / 05 / 2026 تاريخ النشر: 11 / 06 / 2026 *********** ملخص: تعد الحية ضمن شبكة ديناميكية ألانظمة البيئية منظومات معقدة تتفاعل فيها المكونات الحية وغير من العالقات البيولوجية والفيزيائية والكيميائية. تكمن أهمية دراسة هذه ألانظمة في قدرتها على توفير فهم ألانشطة البشرية عليها، بما يساهم في حم شامل للتغيرات البيئية وتأثير اية الموارد الطبيعية وضمان ا ستدامتها لألجيال القادمة ، كما ت هدف هذ ه الورقة البحثية إلى استعراض دور النماذج البيئية كأداة علمية فعّالة لتحليل العوامل الطبيعية والبشرية، وتقديم بيانات دقيقة البيئية، والتنبؤ بسلوك ألانظمة البيئية تحت تأثير الظواهر لدعم صنع الق رار ووضع السياسات البيئية. كما يسعى البحث إلى تسليط الضوء على التحديات المرتبطة المقاييس المكانية البيانات، وصعوبة تكامل النماذج عبر باستخدام النماذج البيئية، بما في ذلك الدقة، وتوافر والزمانية ، ممّا يسهم هذا التحليل في تطوير استراتيجيات فعّالة لإلدارة الب يئية المستدامة وتعزيز استد امة الموارد. الكلمات المفتاحية : النظام البيئي ؛ النمذجة البيئية ؛ ال نمذجة المكانية؛ الاستدامة البيئية. Abstract: Ecosystems are complex systems in which living and non-living components interact within a dynamic network of biological, physical, and chemical relationships. Studying these systems is crucial for gaining a comprehensive understanding of environmental changes and the impacts of human activities, contributing to the protection and sustainable management of natural resources for future generations. This paper aims to examine the role of environmental models as effective scientific tools for analyzing environmental phenomena, predicting ecosystem behavior under natural and anthropogenic influences, and providing accurate data to support decision-making and environmental policy formulation. The study also highlights the challenges associated with using environmental models, including issues of accuracy, data availability, and the difficulty of integrating models across spatial and temporal scales. By addressing these challenges, the research seeks to inform the development of effective strategies for sustainable environmental management and the long-term preservation of resources. Key words: Ecosystem; Environmental Modeling; Spatial Modeling; Environmental Sustainability. ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ * المؤلف المرسل
-- 1 of 22 --
بوهالي سهام ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ــــــــــــــــــــــــــــــ مقدمة: ّ إن ألانظمة البيئية معقدة بطبيعتها، وتتضمن تفاعالت ديناميكية بين مكوناتها الفيزيائية والبيولوجية والاجتماعية والاقتصادية ، وقد أصبحت النمذجة أداة أساسية لفهم هذه ألانظمة، والتنبؤ بالظروف المستقبلية، ودعم إلادارة البيئية. إذن، ت عد نماذج النظم البيئية ضرورية لف ّ هم ديناميكيات وآليات مختلف القضايا البيئية (مثل تلوث الهواء، وتلوث المياه، والفيضانات، والجفاف، وتغي ر المناخ). وألاهم من ذلك، أنها تستخدم على نطاق واسع للتنبؤ بالنتائج المستقبلية للنظم البيئية دعما التخاذ القرارات الفعالة وتطوير السياسات. مع ذلك، تستند ّ معظم النماذج إلى حالة ثابتة تفترض افتراضيا عدم حدوث تغييرات كبيرة في المستقبل. وقد أفيد بشكل متكرر ّفي السنوات ألاخيرة أن هذا الافتراض الثابت لم يعد قائما في سياق تغي ر المناخ العالمي وألانشطة البشرية المكثفة ، ّ ف قد تغي رت العديد من الشروط والمؤشرات الداخلي الوقت، مما يؤدي إلى قدر ّ ة في هذه النماذج بمرور كبير من عدم اليقين في التنبؤ المستقبلي. لذلك، أصبحت معالجة الظروف المتغي رة في عملية نمذجة و تحليل القضايا تحديا في هذا المجال النظم البيئية واحدة من أكثر . تتمثّل ألاهداف الرئيسية لهذه الدراسة كما يلي : - تحديد وتحليل التحديات الرئيسية التي تحد من موثوقية النماذج البيئية وقابليتها لالستخدام ؛ - اقتراح استراتيجيات لتحسين فعالية ومتانة النماذج البيئية، السيما في ظل عدم اليقين والتعقيد ؛ - تقييم التطبيقات الرئيسية للنمذجة البيئية في سياقات علمية متنوعة . عليه، تقدم هذه الورقة البحثية دراسة تحليلية لنمذجة ألانظمة البيئية، مع التركيز على تطبيقاتها الرئيسية، والتحديات المرتبطة بها، ف غالبا ما تواجه النماذج البيئية حالة من عدم اليقين، وثغرات في البيانات، وقيودا منهجية تقلل من موثوقيتها التنبؤية. لذلك، نطرح إلا شكالية آلاتية : إلى أي مدى تسهم تطبيقات النمذجة في تحسين فهم ألانظمة البيئية والتحديات التي تحد ّ من فاعلية هذه النماذج في السياقات البيئية المختلفة؟ تنبثق عن هاته إلاشكالية مجموعة التساؤالت التالية: - ما هي الاستخدامات السائدة للنمذجة في العلوم البيئية حاليا؟ - ما هي القيود التي تقلل من موثوقية النموذج أو شفافيته أو قيمته التشغيلية؟ - كيف يمكن لالبتكارات العلمية والمنهجية تحسين أداء النموذج؟ عليه، سنعتمد من خالل دراسة مفاهيمية مدعومة برؤى نظرية، تحلل الدراسة مناهج النمذجة، وتحدد القيود الرئيسية، وتقترح مسارات منهجي ة لتحسين متانة النموذج وفعاليته في اتخاذ القرارات .
-- 2 of 22 --
النمذجة في ألانظمة البيئية: دراسة تحليلية للتطبيقات والتحديات ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ تسترشد الدراسة بالفرضية الرئيسية التالية : - تحسّن مناهج النمذجة التكالمية - التي تجمع بين البيانات التجريبية وتحليل النظم والتقنيات الحسابية المتقدمة - دقة النماذج البيئية وقابليتها للتطبيق بشكل ملحوظ، على الرغم من أوجه عدم اليقين الكامنة فيها . هذه الدراسات على نماذج في قطاعات بيئية مختلفة، بما في ذلك المناخ، ومكافحة التلوث ستركز والتصحر، كما تطبق الدراسة تحليل النظم كإطار منهجي، حيث تدرس كيفية تصرف النظم البيئية النماذج تبسيطا لهذه النظم المعقدة، وتقيّم بدقة حدود هذه التبسيطات ككيانات مترابطة. وتعتبر ؛ إضافة إلى تجميع تقنيات النمذجة: التي تتراوح بين الكمية والنوعية، مثل نماذج دي ناميكيات النظام، والنم اذج القائمة على العوالم، وأساليب التعلم آلالي ، حيث سيتم تقييم كل تقنية، مع إيالء اهتمام خاص لقدرتها على استيعاب عدم اليقين والتعقيد . تقسيم الدراسة: المبحث ألاول: الا ستخدامات السائدة للنمذجة في العلوم البيئية المبحث الثاني: تحسين أداء النموذج من خالل الابتكارات التنكولوجية وا ل ذكاء الاصطناعي المبحث الثالث: التحديات التي تواجه موثوقية النموذج أو قيمته التشغيلية المبحث ألاول لا ستخدامات السائدل للنمذجة في العلوم البيئية تسعى الدول في إطار إدارة التحوالت المستقبلية إلى تبني مجموعة من المقاربات إلاستراتيجية ا لتي تمكنها من استشراف التغيرات المحتملة والتعامل معها بشكل استباقي قبل أن تتحول إلى أزمات معقدة . ومن ب ين أبرز ألادوات المعتمدة في هذا السياق ما يعرف بخطط العمل الوطنية، والتي تمثل إطارا تخطيطيا يحدد الرؤ ية المستقبلية للعمل البيئي على مستوى الدولة، ويعكس توجهاتها إلاستراتيجية في مجال حماية الب يئة وتحقيق التنمية المستدامة تلك الحماية. ، إضافة إلى النماذج البيئية التي تسعى لتعزيز المطلب ألاول: التخطيط البيئي في إطار السياسات الوطنية يعد التخطيط البيئي أحد آلاليات ألاساسية التي تعتمدها الحكومات ضمن سياساتها العامة، حي ث يتم إعداده وفق أفق زمني متوسط أو طويل المدى قد يمتد في بعض ألاحيان إلى خمس عشرة سنة ، حيث يهدف هذا النوع من التخطيط إلى تحديد أهم إلاشكاالت البيئية وألاولويات إلاستراتيجية التي ينبغي معا لجتها خالل تلك الفترة، مع تحديد ألادوار والمسؤوليات الموكلة ملختلف القطاعات والمؤسسات المعنية، سواء كا نت حكومية أو مجتمعية . كما يتضمن جملة من إلاجراءات العملية وبرامج العمل ومقترحات المشاريع التي يفترض أن تسهم
-- 3 of 22 --
بوهالي سهام ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ــــــــــــــــــــــــــــــ في معالجة التحديات البيئية المطروحة وتعزيز فعالية السياسات العمومية في هذا المجال . 1 عليه، فالغرض من التخطيط البيئي أساسا هو ضمان الاستخدام ألامثل والكفء للموارد الطبيعية بما يحقق تلبية احتياجات جميع السكان بشكل عادل ومستدام، مع مراعاة التنوع البيئي والجغرافي للمناطق المختلفة ، ويعني هذ ّا أن على توزيع الموارد المادية فقط، بل تشمل أيضا دراسة العالقات المعقدة بين إلانسان عملية التخطيط ال تقتصر ألانشطة البشرية على توازن النظم البيئية. والبيئة، وفهم كيفية تأثير من هذا المنطلق، يعد التخطيط البيئي أداة أساسية لتوجيه التنمية بحيث تتماش ى مع قدرات وا س تيعاب البيئة، وتقلل من مخاطر إلافراط في الاستغالل أو التدهور البيئي. كما يتيح هذا التخطيط وضع سياسات واستراتيجيات طويلة المدى تضمن الحفاظ على الموارد لألجيال الحالية والمقبلة، مع التكيف مع التغيرات على ألا الاقتصادية والاجتماعية والمناخية التي يمكن أن تؤثر نظمة البيئية. كما تتمثل الركيزة العملية للتخطيط البيئي في الدراسات التقييمية التي تساهم في تحديد العناصر البيئية والاقتصادية والاجتماعية ألاكثر أهمية للنظام البيئي والمجتمع المحلي. وتشمل هذه الدراسات تقييم الحيوية الموارد المائية والتربة والغابات والمصادر ألاخرى، فضال عن تحليل الاحتياجات الاقتصادية والاجتماعية للمجتمعات المختلفة. ومن خالل هذه التقييمات، يمكن التعرف على أولوية الموارد وأماكن تركيز الضغوط البشرية على البيئة، ما يمكّن من وضع خطط إدارة متكالمة وفعالة. عالوة على ذلك، تساعد هذه العملية في توجيه الاستثمارات البيئية، وتحديد التدابير الوقائية، ووضع برامج للحد من ألاثر البيئي السلبي، بما يعزز القدرة على التكيف مع التحديات المستقبلية ويضمن استدامة الموارد الطبيعية على المدى الطويل. 2 المطلب ال ثاني : النماذج البيئية تعد النماذج البيئية أدوات أساسية لفهم ديناميات ألانظمة البيئية المعقدة وتحليل تأثير العوامل الطبيعية والبشرية عليها ، حيث تمكّن هذه النماذج الباحثين من تقييم المخاطر، ومحاكاة السيناريوهات في إدارة الموارد المستقبلية، ودعم اتخاذ القرار . الفرع ألاول: نمذجة امل نا ّ التي تتمثل في وضع نماذج مبنية على معادالت رياضية معينة تصو ر المناخ وأحواله تحت ظروف ومتغير ات من معينة و التداعيات الناجمة عنها، ويستخدم لهذا الغرض كمبيوترات عمالقة يمكنها التعامل مع عدد كبير أحواله المعطيات والبيانات المتعلقة بالمناخ و ، و المتوقعة بسبب زيادة درجة حرارة المحتملة أو للتعرف على آلاثار الغالف الجوي ب فعل غازات الصوبة أو الاحتباس الحراري . 1 عادل عبد الرشيد عبد الرزاق، " التشريعات البيئية العربية ودورها في إرساء دعائم التخطيط البيئي" ، في ندول : دور التشريعات والقوانين في حماية البيئة العربية الشارقة 7 - 11 ماي 5002 ، ص 9 . 2 حسن أحمد شحاتة، البيئة والمشكلة السكانية العربية للكتاب، ، مصر: الدار 5000 ، ص 515 .
-- 4 of 22 --
النمذجة في ألانظمة البيئية: دراسة تحليلية للتطبيقات والتحديات ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ يستخدم علماء المناخ كمبيوترات عمالقة (super computers) باألحوال المناخية وتقلباتها ملحاولة التنبؤ في المستقبل من خالل الربط بين أنماط الدورة العامة للرياح في كوكب ألارض، ودورات تيارات المحيط، ودور السحب في عكس إلاشعاع الشمس ي الواقع على ألارض ، ودور رذاذ الكبريتات والغبار والدخان وبقية ملوثات الهواء الجوي في عكس إلاشعاع الشمس ي الواقع على ألارض... الخ، وذلك بهدف الحصول على نماذج دوران مقترنة coupled general circulation models) ) و التي ب وسعها محاكاة ألاحوال المناخية طويلة ألامد . تجدر إلاشارة إلى أن النماذج المناخية ونماذج المحاكاة الحالية الزلت غير قادرة على توقع ألاثر الفعلي للسحب في التغيرات المناخية المستقبلية، ومع ذلك فقد شهدت هذه النماذج تطورا مستمرا منذ نهاية ال قرن العشرين، الفعلية للتغيرات وقد تصل إلى المستوى الذي يمكنها من توضيح آلاثار وأكثر والمرجح أن تتطور أكثر المناخية على ألانماط الهيدرولية زمانيا ومكانيا في ظل المناخ، وسواء نجحت هذه النماذج أو لم تنجح في هذا ّ الهدف، فإن ه من الحكمة التفكي في النتائج المحتملة للتغيرات المناخية هذه بعناية وحذر ر . 1 ّ إن وجود نماذج عديدة للتنبؤ بالطقس بشقيها قصير وطويل المدى عالمية وإقليمية ذات قدرات انحالل جبارة لدى كثير من دوائر ألارصاد الجوية في العالم التي تمارس عملها تحت اس م «Global Atmospheric Watch» ، أسه م في تفعيل برامج البحث في مجال محاكاة الواقع والتنبؤ بالمستقبل، ولقد كانت لنتائج هذه من القضايا البيئية والتي أصبحت فيما بعد على رأس في دق ناقوس الخطر بالنسبة للكثير البرامج ألاثر ألاكبر أولويات الدول والمنظمات الدولية . 2 الفرع الثاني: النمذجة المكانية ّ تم إجراء النمذجة المكانية ال نتشار الانبعاثات باستخدام برنامج متخصص ملحاكاة تشتت الملو ثات في الغالف الجوي، وذلك بهدف تحليل ديناميات انتشار الملوثات وتقدير تراكيزها المحتملة في المجال ا ملكاني للدراسة . وقد استندت عملية النمذجة إلى إدخال بيانات مناخية مفصلة على أساس ساعي تخص شهري جانفي وجويلية من السنة ، باعتبارهما يمثالن فترتين مناخيتين متباينتين تعكسان الخصائص ا ملناخية الموسمية للمنطقة . ّكما تم إدراج تراكيز الملوثات الناتجة عن مختلف مصادر الانبعاث، والتي جرى تقديرها اعتمادا عل ى معامالت الانبعاث المعتمدة، حيث عبِّّر عن معدالت الانبعاث بوحدة غرام في الثانية ( غم / ثا .) ولغرض تحلي ل سيناريوهات التعرض القصوى، تم اعتماد فترة زمنية مقدارها ساعة واحدة كوحدة أساسية للنمذجة، نظرا 1 مصطفى محمود سليمان ، المياه والبيئة الطبيعية في العالم العربي وقصة المياه في الصراع العربي إلاسرائيل ي، إلاسكندرية: الكتاب الحديث دار 5009 ، ص ص 747 - 749 . 2 أمين حسين سحر ، موسوعة التلوث البيئي، دجلة عمان: دار 5002 ، ص ص 512 ، 517 .
-- 5 of 22 --
بوهالي سهام ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ــــــــــــــــــــــــــــــ العتماد هذا المقياس الزمني في العديد من المعايير البيئية لتقييم مستويات التعرض للملوثات ال جوية، السيما خالل فترات الذروة التي تشهد عادة أعلى تراكيز لالنبعاثات . قد أخذت عملية النمذجة في الحسبان جملة من المتغيرات المناخية المؤثرة في حركة وانتشار الملو ثات، وفي مقدمتها اتجاهات الرياح التي تم تسجيلها وفق ستة عشر اتجاها مختلفا خالل فترة الرصد . كما ت م إدخال بيانات سرعة الرياح ودرجات الحرارة ونسبة الرطوبة ومستوى التغييم، والتي أظهرت تباينا ملحوظا خ الل فترة الدراسة . ّوقد جم عت هذه المعطيات ضمن ملف مناخي متكامل جرى إدراجه في البرنامج من أجل محاكاة الظروف المناخية الفعلية السائدة في المنطقة محل الدراسة . بناء على ّذلك، تمث ل مخرجات هذه النمذجة تقديرا للحاالت القصوى لتراكيز الانبعاثات خالل فت رة زمنية مقدارها ساعة واحدة، وذلك في ظل الظروف المناخية الحقيقية المسجلة في موقع الدراسة . وعليه، فإن ال نماذج الناتجة تعكس محاكاة كمية ومكانية لحركة انتشار الملوثات خالل شهري جانفي وجويلية، بما يتيح ف هما أدق ألنماط تشتت الانبعاثات وتأثير العوامل المناخية عليها . أوال: لانبعاثات في الهواء تركيز ّ إن تمديد فترة النمذجة إلى أكثر من ساعة ال يؤدي بالضرورة إلى تقديم نتائج نوعية مختلفة، إذ ّ إ ن الملوثات التي تنتشر خالل الساعة ألاولى تبدأ باالبتعاد تدريجيا عن مصدر الانبعاث، مما يؤدي إلى ا نخفاض تراكيزها بفعل عمليات التشتت والانتقال في الغالف الجوي . وبناء ّعليه، فإن استمرار النمذجة خالل الساعات الالحقة غالبا ما يعكس المسار ذاته النتشار الانبعاثات، حيث تتناقص تراكيز الملوثات تدريجيا خ الل الساعة الثانية والثالثة والرابعة، وصوال إلى فترات زمنية أطول قد تمتد إلى أربع وعشرين ساعة . في هذا السياق، تتيح نماذج تشتت الملوثات، والسيما النماذج المعتمدة على التوزيع الغاوس ي ( Gaussian Dispersion Models ) ، إمكانية تحليل مدى مساهمة مصادر الانبعاث في تلويث الهواء المحيط بها، إضافة إ لى تقدير مستويات تراكيز الملوثات ضمن المجال المكاني المتأثر باالنبعاثات . إذ تتباين هذه التراكي ز تبعا للمسافة عن مصدر الانبعاث وكذلك وفق الامتداد المكاني الذي تغطيه سحابة الملوثات، بما يعكس تأثير العو امل المناخية والبيئية المحيطة بموقع المصدر . كما تتيح هذه النماذج تمثيال مكانيا لتوزيع تراكيز الملوثات في صورة مستويات أو طبقات ت ركيز ( Concentration Levels ) ، ألامر الذي يسهم في تحديد المناطق ألاكثر تعرضا للتلوث ، ويعد هذا التمثيل ا ملكاني
-- 6 of 22 --
النمذجة في ألانظمة البيئية: دراسة تحليلية للتطبيقات والتحديات ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ أداة مهمة في توجيه عمليات الرصد الميداني لجودة الهواء، من خالل اختيار مواقع محطات القياس وفقا ملناطق التركيز المرتفع التي تكشف عنها النماذج . 1 انطالقا من ذلك، يمكن توظيف برنامج ( EARMOD view ) ملحاكاة التشتت المكاني للملوثات الصادرة عن مصادر تلوث الهواء الرئيسة . ويعتمد البرنامج في ذلك على إدخال البيانات المناخية المحلية إلى ج انب المعطيات المرتبطة بحساب تراكيز الملوثات في الانبعاثات، بما يسمح بتقدير أنماط انتشارها مك انيا . وتوفر مخرجات هذا النموذج مؤشرات كمية تساعد على تقييم جودة الهواء المحيط من خالل تحليل مستويات تراكيز الملوثات وتحديد مناطق التأثر المحتملة بها . 2 تقتض ي دراسة تشتت الملوثات الجوية اعتماد مقاربة نمذجة متكالمة تجمع بين العمليات الفيز يائية المرتبطة باألرصاد الجوية والعمليات الكيميائية التي تتحكم في تحوالت الملوثات في الغالف الج وي ، إذ يتيح هذا التكامل المنهجي تطوير نماذج قادرة على محاكاة انتقال الملوثات المتعددة عبر مقاييس زمنية ومكانية مختلفة، بما يسمح بفهم ديناميات انتشارها وتحديد الاستراتيجيات المناسبة للحد من تأثيراتها وتحسين ج ودة الهواء ، و يعتمد اختيار نموذج جودة الهواء المالئم على مجموعة من العوامل المنهجية، من أبرزها حجم المجال الجغراف ي للدراسة، وإلاطار الزمني الذي تغطيه عملية النمذجة، إضافة إلى مدى توفر بيانات إلادخال الالزمة، وكذل ك أهمية التفاعالت الكيميائية التي قد تؤثر في سلوك الملوثات في الغالف الجوي . وتؤثر هذه المتغير ات بدرجة كبيرة في تحديد نوع نموذج جودة الهواء ألانسب لالستخدام في الدراسة . و ت عد نماذج جودة الهواء الحتمية ( Deterministic Air Quality Models ) من أكثر النماذج استخدام ا في الدراسات التطبيقية، حيث تعتمد عليها العديد من الهيئات التنظيمية المختصة بإدارة تلوث الهواء ، وفي مقدمتها US EPA) ) United States Environmental Protection Agency ، التي توظف هذه النماذج لتحديد مصادر التلوث المساهمة في تدهور جودة الهواء، إضافة إلى تصميم استراتيجيات فعالة للحد من الانبع اثات والتخفيف من آثارها البيئية والصحية . كما تستخدم نماذج جودة الهواء على نطاق واسع ضمن إجراءات الترخيص البيئي للمشروعات الصناعية، إذ تسمح بتقييم ما إذا كانت الانبعاثات الناتجة عن مصدر جديد قد تؤدي إلى تجاوز المعايير المعتمدة لجودة الهواء المحيط ؛ وفي الحاالت التي تكون فيها البدائل التقنية محدودة، توظف هذه الن ماذج كذلك كأدوات تنبؤية لتقدير مدى فعالية البرامج التنظيمية المقترحة، مثل متطلبات التحكم في الانبعاثات أو 1 عبد الرضا الهاشمي، "النمذجة المكانية عبد الرضا مطر تلوث الهواء في مدينة الديوانية ومستويات تعرض النبعاثات مصادر السكان لها"، أطروحة جزء من متطلبات نيل درجة الدكتوراه فلسفة في الجغرافيا، جامعة القادسية، كلية آلاداب، قسم الجغرافيا، 5019 ، ص ص 513 . 2 المرجع السابق، ص 514 .
-- 7 of 22 --
بوهالي سهام ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ــــــــــــــــــــــــــــــ إجراءات منح التراخيص البيئية، وذلك بهدف الحد من مستويات التعرض البشري والبيئي للملوثات ا لجوية وتحسين إدارة جودة الهواء . 1 كما ت فرض نمذجة تغير المناخ تقييما متكامال ألنه من الضروري وضع تنبؤات حول المستقبل في عدة مجاالت مختلفة: 2 - الحالة الاجتماعية والاقتصادية المستقبلية (بما في ذلك النمو السكاني، ومستوى التصنيع بين مختلف السكان، والطلب الاجتماعي والاقتصادي على أنماط الحياة الملوثة وتوافرها، تقنيات الحد من التلو وتطوير ث)؛ - معدل انبعاث غازات الدفيئة وتثبيتها ( على شكل دوال ل لحالة الاجتماعية والاقتصادية للعالم)؛ - المستويات الناتجة من غازات الدفيئة على المناخ؛ آثار -ّ تغي آثار (على سبيل المثال الزراعة، وإمدادات المياه، وفقدان المناخ على البشر ر ألاراض ي بسبب ارتفاع مس ّ توى سطح البحر، والظواهر الجوية المتطر فة، وانتشار ألامراض، وألاضرار التي تلحق بالنظم البيئية)؛ و كذا تبيان طرق ال (إلاجراءات العالمية وإلاجراءات المحلية). تغيير ثانيا: الحمضية ألامطار يعد التحكم في الترسيب الحمض ي في أوروبا أبرز نجاح حققته وكالة الطاقة الدولية في وضع السياسات ، حيث أنّه في هذا ّإلاطار، تم اعتماد البروتوكول الثاني الخاص بالكبريت ضمن اتفاقية لجنة ألامم المتحدة الاقتصادية ألوروبا المتعلقة بالتلوث الجوي العابر للحدود بعيد المدى، حيث جرى التوقيع عليه في مدينة أوسلو خالل شهر جوان من سنة 1994 من قبل وزراء 33 دولة ، وذلك بهدف تعزيز الجهود الدولية الرامية إلى خفض انبعاثات الكبريت والحد من آثارها البيئية، والسيما ما يرتبط بظاهرة الترسبات الحمضي ة وتأثيراتها العابرة للحدود الوطنية ، واتفقت المفاوضات الدولية في البداية على مستوى التخفيض المطلوب. وكان ذل ك أنه ينبغي أن يكون هناك تخفيض بنسبة 20 % في فائض الترسيب في عام 1990 على ألاحمال الحرجة ، وينبغي أن تقلل إستراتيجية التخفيض من التكلفة و ّأن البل التخفيضات في الانبعاثات لن تكون موحدة عبر دان 1 تقرير برنامج ألامم المتحدة للبيئة، "دليل نمذجة وتنبؤ جودة الهواء لدول مجلس التعاون الدول الخليج العربية"، أفريل 5055 ، ص ص 11 - 13 . 2 Martin Peirce, "Computer-Based Models in Integrated Environmental Assessment", Technical report for the European Environment Agency, n° (14), February 1998, p. 11. ّتم التوقيع على هذا البروتوكول في إطار ) Range Transboundary Air Pollution - Convention on Long ( التابعة لـ (United Nations Economic Commission for Europe) ، حيث مثّل خطوة مهمة نحو وضع التزامات دولية أكثر صرامة لتقليص انبعاثات مركبات الكبريت في الدول الصناعية . الح د الترسيب الذي يمكن أن تدعمه بيئات المستقبالت دون ضرر الحرج هو مقدار .
-- 8 of 22 --
النمذجة في ألانظمة البيئية: دراسة تحليلية للتطبيقات والتحديات ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ (كان البروتوكول ألاول عبارة عن تخفيض بنسب ة 30 % وأن تكون بمعدل ثابت)، ولكن يجب أن تستند إلى آلاثار إنصافا. فعالة اقتصاديا. وقد اعتبرت هذه الطرق لتحديد التخفيضات ألاكثر 1 الفرع الثالث: النمذجة الحاسوبية ّ معقولة على مر على الرغم من الزيادة الكبيرة في طاقة الحاسوب بأسعار ّ السنين، ال تزال النماذج أحادية التخصص مقيدة بالقدرة المتاحة لتكنولوجيا الحاسوب الحالية. غالبا ما يستطيع واضعو النماذج تصو ر نماذج أكثر تعقيدا، ويرغبون في تنفيذها بدقة أكبر، لكنها غير مجدية بعد بسبب متطلباتها الحسابية ، ومن باب أولى يجب أن تعتمد نماذج تقييم البيئة المتكالم، التي تجمع عادة بين عدة نماذج أحادية التخصص إلى جانب ميزات أخرى مثل التحسين، على نماذج مبسطة للغاية ، حيث تحتاج نماذج مكونات تقييم البيئة المتكالم، على الرغم من بساطتها، إلى عملية تحليل بطريقة ما بحيث تلتقط بدقة أهم جوانب ما تحاكيه ،ّ حيث أن ه يعتبر نماذج كالمة مثل هذه النماذج المختصرة أمرا صعبا مثل تطوير تطوير . تتمثل العيوب الرئيسية للنماذج الحاسوبية الرياضية التقليدية ضعفها في التعامل مع الجوانب النوعية سلوك الناس ملنع مشكلة بيئية على العديد للنظام. على سبيل المثال، سيعتمد نجاح محاولة تغيير م ن العوامل بخالف الاقتصاد الكمي البسيط (الموجه نحو النقد)، مثل توافر المعلومات والثقة والمصداقية والمكانة وألاخالقيات وما إلى ذلك ؛ و من الممكن تنفيذ الفهم العلمي آلثار هذه العوامل في نموذج حاسوبي، ربما من خالل نظام خبير، بدال من أكواد فورتران التقليدية. 2 المبحث ا لثاني تحسين أداء النموذج من خالل لابتكارات التكنولوجية وا ل ذكاء لاصطناعي أدخل المحتوى جادل ستيفن شنايدر عالم المناخ في ( 1990 ّ ) فيما يتعلق باالتجاهات المستقبلية بأنها غير مؤكدة، مثل ّ تغي المناخ وأن ر بين ثالثة مسارات للعمل المجتمعات قد تختار ؛ أوال: التدابير الاعتماد على الحلول التكنولوجية أو التصحيحية مع تغيير طفيف في سلوك إلانسان والمؤسسات ؛ ثانيا: التكيف مع الظروف البيئية المتغيرة د ون محاولة للتصدي لها ؛ وثالثا: الممارسات التي تسببها لهم في محاولة ملنع حدوث تغييرات سلبية عن طريق تغيير البيئة دائما، تقريبا يفضلون التدابير الوقائية، التي يعتقدون أنها ضرورية لتجنب عواقب شديدة مثل تغير المناخ العالمي . 1 Martin Peirce, Op.cit; p. 12. 2 Ibid; p. 19.
-- 9 of 22 --
بوهالي سهام ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ــــــــــــــــــــــــــــــّ كما أن العديد من المتفائلين، يرون في التكيف عرض كبديل واقعي وأقل تكلفة، السيما إذا كانت إجراء يهدد البيئة، أما الطريقة في اللجوء إلى ذلك، على المواطنين وصناع القرار كبير الشكوك حول وجود خطر من المرجح أن يكون حسب شدة تصوراتهم النسبية الواضح حول السياسة المفضلة، ومثل هذا الاختيار الخيار للمخاطر والتكاليف والفوائد ؛ ويوضح ّشنايدر ذلك، بأن هناك زيادة في التركيز على الوقاية من التدهور البيئي التي كثيرا ما ت والمخاطر عترض النزاع بشأن قضايا السياسة مثال جيد حتى يستمر المناخ هو الصحة العامة وتغير العامة على جميع مستويات الحكومة، وقدر كبير من الاتفاق حول البيئة موجود على نطاق أوسع في جدول أعمال القرن الحادي والعشرين ، والسياسة البيئية تعتمد على التقدم على جبهات كثيرة البحث العلمي والابتكار التكنولوجي وإعادة هندسة العمليات الصناعية وتحسينات في إدارة الشركات، وتعزيز المؤسسات الحكومية بالقدرات الالزمة لوضع السياسات وتنفيذها، وانتشار أك ثر للقيم البيئية، وزيادة في المعارف العامة والمشاركة الشعبية، ووضع إستراتيجية لخلق مجتمع عادل ومستدام ويمكن صناع القرار والناشطين البحث عن سبل استجابة الحتياجات الجمهور انفتاحا على المشاركة العامة، وأيضا أكثر لجعل النظام السياس ي أكثر . 1 المطلب ألاول: العال قة بين التطور التكنولوجي وتطبيقات الذكاء لاصطناعي في حماية البيئة مع التطور التكنولوجي الهائل الذي شهده العالم، أصبح من الممكن تسخير ألادوات الرقمية والتقنيات الحديثة ملعالجة المشكالت البيئية بطرق لم تكن متاحة من قبل ، و يعد الذكاء الاصطناعي أحد أبرز هذه ألادوات بفضل قدرته على تحليل البيانات الضخمة واستخراج ألانماط منها، مما يساعد في التنبؤ بالمشكالت البيئية قبل وقوعها. كما يتيح الذكاء الاصطناعي أدوات متقدمة لتحليل كميات هائلة من البيانات البيئية المجمعة من مصادر متنوعة مثل ألاقمار الصناعية، أجهزة الاستشعا ر ألارضية والتقارير الميدانية ، مما يم ّكنّها أن تقدم رؤى دقيقة حول تغي ر التلوث والتغيرات في النظم البيئية ات المناخ، انتشار ، ف على سبيل امل ثال، يمكن للذكاء الاصطناعي تحليل بيانات ألاقمار الصناعية لرصد تغيرات الغابات أو قياس معدالت التلوث ، ه ذا التحليل يستخدم تضررا من تحديد المناطق ألاكثر لرصد إزالة الغابات اكتشاف الحرائق في مراحلها المبكرة، أو الجفاف. إضافة إلى ذلك، يمكن استخدام الذكاء الاصطناعي للتنبؤ بالكوارث الطبيعية مثل ألاعاصير أو الفيضانات من خالل تحليل أنماط الطقس والتغيرات المناخية، مما يساعد على تقليل الخسائر البشرية والمادية. 2 حلول مستدامة مثل تستخدم في مجال إدارة الموارد الطبيعية، تقنيات الذكاء الاصطناعي لتطوير : أنظمة مراقبة احتياجات التربة والنباتات بدقة. كما تستخدم ألانظمة الذكية المياه عبر الري الذكي التي تقلل من هدر 1 Michael E. Kraft, “Environmental policy and politics”, 5th edition, Library of Congress Cataloging- in- Publication Data 2011, pp. 400,401. 2 خالد علي الدرندلي، وآخرون، "الذكاء الاصطناعي والبيئة: دور الذكاء الاصطناعي في حماية البيئة وتحقيق الاستدامة"، جامعة الزقا زيق، كلية الحاسبات والمعلومات، قطاع شئون البيئة وخدمة المجتمع، د. س. ن ، ص 04 .
-- 10 of 22 --
النمذجة في ألانظمة البيئية: دراسة تحليلية للتطبيقات والتحديات ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ في تحسين كفاءة استخدام الطاقة في المنازل والمصانع من خالل التحكم آلالي في استهالك الطاقة اعتمادا على أنماط الاستخدام. وفي مجال التنوع البيولوجي، تسهم أدوات الذكاء الاصطناعي في حماية الحياة البرية من خالل مراقبة الحيوانات المهددة باالنقراض باستخدام الطائرات بدون طيار وكاميرات استشعار ا لحركة ، كما تستخدم الخوارزميات لتحديد مسارات هجرة الحيوانات وضمان الحفاظ على موا رد ها الطبيعية. على صعيد أخير يستخدم الذكاء الاصطناعي في مجال تعزيز كفاءة الزراعة، حيث يسهم في تحسين إلانتاجية الزراعية من خالل تحليل بيانات التربة والطقس، مما يمكن المزارعين م ن اتخاذ قرارات أكثر ذكاء بشأن مواعيد الزراعة والري كما تساعد ألانظمة الذكية في تقليل استخدام المبيدات الحشرية من خالل رصد آلافات بشكل دقيق واستهدافها فقط عند الحاجة . 1 نظرية؛ بل هي أدوات فعالة تستخدم بالفعل في العديد من البلدان هذه التطبيقات ليست مجرد أفكار ملواجهة التحديات البيئية ، وذلك ألنّها تقدم فرصة ذهبية إلحداث تحول جذري في الطريقة التي نتعامل بها مع مشكالت البيئة، مما يعزز الجهود العالمية لتحقيق أهداف التنمية المستدامة. المطلب الثاني : مواءمة الذكاء لاصطناعي مع التنمية المستدامة عند دراسة الدور المناخ، نجد أن كال من اتفاق باريس للمتاح المحوري للذكاء الاصطناعي في مكافحة تغير وتوصية منظمة ألامم المتحدة للتربية والعلم والثقافة (اليونسكو) بشأن أخالقيات الذكاء الاصطناعي يسلطان الضوء على ضرورة مواءمة التطورات التكنولوجية مع المسؤوليات البيئية العالمية ، وعلى الرغم من أن اتفا ق المناخ ال ي تناول الذكاء الاصطناعي بشكل مباشر، إال أن المادة 11 منه تقر بالدور الحاسم للتكنولوجيا في مكافحة تغير المناخ، وتشدد على ضرورة تطوير التكنولوجيا ونشرها للحد من انبعاثات غازات الد فيئ ة وتعزيز القدرة على التكيف ويشير هذا إلاقر ار إلى أهمية التقدم التكنولوجي بما في ذلك الذكاء الاصطناعي في تحقي ق أهداف الاتفاق. كما تحدد توصية اليونسكو المبادئ ألاساسية للنمو ألاخالقي للذكاء الاصطناعي، حيث تحدد هذه الذكاء الاصطناعي بشكل مسؤول كما تحدد الاتفاقية القيم ألاساسية لتطوير المعيار العالمي ا ملبدئ ي ألخالقيات الذكاء الاصطناعي، مما يمكن كل دولة من ف رض هذه المعايير ، و يؤكد الاتفاق بشدة على الحاجة إلى ممارسات فعالة ؛ دوره الذكاء الاصطناعي لتعزيز في تحليل البيانات، واستهالك الطاقة، واستخدام الموارد في مجال تطوير في معالجة تغير المناخ والشواغل البيئية ، وتحث التوصية على مواءمة تطوير الذكاء الاصطناعي مع القوانين على حماية البيئة والتنمية المستدامة، كما تشجع التوصية على دمج الذكاء الدولية الراسخة التي تركز والمعايير الاصطناعي في قدرة الدول على التعامل مع الكوارث، والرصد البيئي ، الاستهالك وإلانتاج ب وتعزيز ش كل مستدام، ويعمل ذلك على مواءمة مبادرات الذكاء الاصطناعي مع ألاهداف ألاوسع للبيئة والاستدامة ، مثل أهداف التنم ية 1 امل رجع ال سابق، ص 02 .
-- 11 of 22 --
بوهالي سهام ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ــــــــــــــــــــــــــــــ المستدامة لألمم المتحدة، مما يؤكد على الدور الهام الذي يمكن أن يلعبه الذكاء الاصطناعي في تحقيق هذه ألاهداف العالمية. إذن، يظهر التركيز بشكل موا ز لهذه الاتفاقيات الدولية على النمو ألاخالقي للذكاء الاصطناعي ودمجه في مكافحة تغير إطار المناخ تحالفا في غاية ألاهمية بين التطورات التكنولوجية والمسؤوليات البيئية العالمية. حيث تسلط كل من ا تفاق باريس وتوصية اليونسكو الضوء على ضرورة ، مواءمة تنمية الذكاء الا صطناعي مع الممارسات المستدامة، مما يؤكد على دورها المحوري في معالجة تغير المناخ وتعزيز ذكاء اصطناعي ذ و معا يير مسؤولة وأخالقية. 1 يدفع دمج الذكاء الاصطناعي التحول نحو الممارسات الصديقة للبيئة في قطاعات متعددة ألاوساط ألاكاديمية ، والنقل، وإدارة النفايات، وقطاعي المياه والطاقة. وتؤكد هذه التحوالت على تنوع الذكاء الاصطناعي قطاعات متنوعة في المساهمة في إلادارة البيئية وتأثيره العميق عبر ، ومع ذلك، ال تزال التحديات قائمة لتس خير المناخ، حيث إمكانات الذكاء الاصطناعي الكالمة ملكافحة تغير يؤكد وجود قضايا مثل : أطر السياسات الغ امضة، ومحدودية الوصول إلى حلول الذكاء الاصطناعي المصممة خصيصا، ومقاومة العامة للتغيير والحجم الكبير لالستثمارات والبنية التحتية الالزمة على الحاجة إلى حلول إستراتيجية . 2 مع تزايد الاهتمام باالستدامة، بدأ ت الكثير من الشركات في استخدام الذكاء الاصطناعي لتطوير تحليل دورة الحياة للمنتجات على سبيل المثال، في صناعة المالبس، يمكن للذكاء الاصطناعي تحليل كل مرحلة من مراحل دورة حياة المنتج من استخدام ألالياف الصديقة للبيئة إلى تقنيات تصنيع غير ملوثة. هذا التحليل يسا البيئي ملنتجاتها. عد الشركات على اتخاذ قرارات مستنيرة لتقليل التأثير على صعيد آخر زادت لابتكارات التكنولوجية التي تقلل من ألاثر البيئي للصناعات ك الذكاء لاصطناعي في الطاقة المتجددل : ف مع تزايد الاعتماد على مصادر الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية والرياح، في محط يساهم الذكاء الاصطناعي في تحسين كفاءة هذه المصادر ات للطاقة الشمسية في والية أري زونا ألامريكية على سبيل المثال ، تستخدم تقنيات الذكاء الاصطناعي لتحليل البيانات التي يتم جمعها من ألالواح الشمسية، مثل درجة الحرارة، وإلاشعاع الشمس ي وتوافر الضوء بناء على هذه البيانات، يتم تعديل زاوية من الطاقة مما يساهم في تقليل التكاليف وزيادة الكفاءة أقص ى قدر ألالواح الشمسية تلقائيا لتوفير ؛ إضافة إلى تصنيع منخفض ل لكربون : من خالل استخدام الذكاء الاصطناعي لتحليل العمليات الصناعية، ح يث طرق تصنيع منخفضة الكربون ف يمكن تطوير ي صناعة ألاسمنت، حيث تمثل الانبعاثات من تصنيع ألاسمنت 1 و المناخ الوطني حول تغير قطر المناخي، "ورقة بيضاء من حوار زارة البيئة والتغير 5053 : حلول الذكاء الاصطناعي ملكافحة تغير المناخ"، 12،12 أكتوبر 5053 ، ص 09 . 2 المرجع نفسه، ص 14 .
-- 12 of 22 --
النمذجة في ألانظمة البيئية: دراسة تحليلية للتطبيقات والتحديات ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ جزءا كبيرا من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون العالمية ، أين بدأت بعض الشركات في استخدام الذكاء الاصطناعي لتحسين استخدام الوقود البديل ، ف هذا ال يقلل فقط من استهالك الطاقة، ولكن أيضا يقلل من الانبعاثات الملوث ة. كما تعتبر تقنية تخزين الطاقة من العناصر الرئيسية التي تساهم في تعزيز قدرة الشبكات الذكية على دعم الطاقة المتجددة. في هذا الصدد، يلعب الذكاء الاصطناعي دورا كبيرا في تحسين إدارة البطاريات، سواء من حيث تحسين فترة الشحن أو إدارة الطاقة المخزنة. حيث استخدم الذكاء الاصطناعي لتطوير خوارزميا ت تتيح للبطاريات المحمولة تخزين الطاقة المتجددة من محطات الطاق ة الشمسي ة عند توافرها بكثرة، ثم إعا دة توزيعها على الشبكة الكهربائية خالل فترات انخفاض إلانتاج تمكن هذا النظام من تحقيق تحسين كبير في فعالية تخزين الطاقة مقارنة باألنظمة التقليدية. 1 كذلك هناك تق نيات جديدل للمساعدل في التحليل البيئي: تستخدم تقنيات الذكاء الاصطناعي في تحليل البيانات البيئية التي يتم جمعها من خالل أجهزة الاستشعار المنتشرة في المدن والمناطق الصناعية من خالل تحليل هذه البيانات، يمكن تحديد مصادر التلوث ومعرفة ألانماط المتعلقة بتلوث اله واء ، ف السياسات يساعد هذا في اتخاذ قرارات أفضل بشأن تقليل الانبعاثات وتطوير البيئية المناسبة. في مدينة بكين الصينية مثال ، يتم استخدام الذكاء الاصطناعي في تحليل بيانات جودة الهوا ء بشكل مستمر وتوجيه إلاجراءات المناسبة للحد من تلوث الهواء ؛ إلى جانب استخدام الذ كاء لاصطناعي ف ي الوقود النظيف : حيث ي عد تطوير الوقود النظيف أحد أهداف العديد من الدول في إطار مواجهة التغير المناخي ، من خالل استخدام الذكاء الاصطناعي في أبحاث الوقود النظيف، يتم اكتشاف حلول جديدة فعالية الستخدام المواد المستدامة بشكل أكثر ، أيضا تستخدم بعض شركات الطاقة الذكاء الاصطناعي لتطو ير تقنيات إنتاج الهيدروجين ألاخضر باستخدام الطاقة المتجددة، مما يساهم في تقليل الاعتماد على الوقود ألاحفوري. 2 المطلب الثالث : وسائل الذكاء لاصطناعي المستخدمة في المجال البيئ ي شهد المجال البيئي خالل السنوات ألاخيرة توسعا ملحوظا في توظيف تقنيات الذكاء الاصطناعي، و ذلك بهدف تحسين قدرات التحليل والتنبؤ وفهم التغيرات البيئية المعقدة . وتستند هذه التطبيقات إ لى مجموعة 1 المرجع السابق ، ص ص 12 - 54 . 2 المرجع نفسه، ص 52 .
-- 13 of 22 --
بوهالي سهام ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ــــــــــــــــــــــــــــــ متنوعة من ألادوات والمنصات الرقمية التي تدعم تطوير النماذج الذكية وتحليل البيانات البيئية . و يمكن إبراز أهم هذه الوسائل على النحو آلاتي : 1 1 - أنظمة استشعار البيانات البيئية : تعتمد على أجهزة استشعار متصلة تستخدم ل جمع البيانات المتعلقة بجودة الهواء والمياه ودرجات الحرارة وغيرها من المؤشرات البيئية، بما يس مح بتوفير بيانات دقيقة تدعم عمليات التحليل والتنبؤ البيئي ؛ 5 - تقنيات لاستشعار عن بعد Remote Sensing) ) : تشمل استخدام ألاقمار الصناعية والطائرات دون طيار ( الدرون ) لجمع البيانات المتعلقة باستخدامات ألاراض ي والتغيرات في ا لغطاء النباتي، ألامر الذي يسهم في مراقبة التحوالت البيئية على نطاق واسع ؛ 3 - ( Global Open Data for Agriculture and Nutrition: GODAN :) تمثل شبكة عالمية تضم أكثر من ألف مؤسسة ومبتكر يعملون على تعزيز مشاركة البيانات المفتوحة ف ي مجاالت الزراعة والتغذية ، وتساهم هذه المبادرة في دعم الوصول إلى البيانات الزراعية والبيئية بما ي عزز الابتكار في تطوير الحلول المستدامة ؛ 4 - ( منصة Taranis الزراعية الذكية :) تعد منصة قائمة على الذكاء الاصطناعي تقدم خدمات متقدمة في مجال الزراعة الدقيقة، حيث توفر أدوات للتحليل والتصوير الميداني وإعدا د التقارير المقارنة للمزارعين . كما تعتمد على قاعدة بيانات معرفية تعرف باسم ( AgroBrain ) ، والتي تضم معلومات موسعة حول تهديدات المحاصيل، مما يتيح تشخيص المشكالت الزراعية بدقة أكبر ؛ 2 - إطار عمل TensorFlow) :) يعد إطار عمل مفتوح المصدر طورته Google ، ويستخدم على نطاق واسع في بناء نماذج الذكاء الاصطناعي وتدريبها وتشغيلها على مختلف ألاجهزة ، ويتميز بدعمه لعدة لغات برمجة وأنظمة تشغيل، إضافة إلى منظومة متكالمة من ألادوات والمكتبات ا لتي تسهم في تطوير تطبيقات التعلم آلالي، بما في ذلك التطبيقات المرتبطة بتحليل ال بيانات البيئية ؛ 2 - منصات تطوير نماذج الذكاء لاصطناعي : تشمل بيئات البرمجة المتخصصة مثل PyTorch) ) إلى جانب مكتبات لغة (Python) والتي تستخدم على نطاق واسع في تطوير نماذج التعلم العميق لتصنيف الصور البيئية وتحليل البيانات المرتبطة باألنظمة البيئية ؛ 1 مخيلف حسون، "استخدام تطبيقات الذكاء الاصطناعي في تحقيق أهداف التنمية المستدامة في المجال البيئي"، عمر م جلة العلوم إلانسانية كلية التربية للعلوم إلانسانية ، المجلد ( 12 )، العدد ( 05 ،) 5052 ، ص 1372 .
-- 14 of 22 --
النمذجة في ألانظمة البيئية: دراسة تحليلية للتطبيقات والتحديات ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ 7 - تحليل الصور بواسطة الذكاء لاصطناعي : تعتمد أدوات مثل OpenCV) ) على تقنيات الرؤية الحاسوبية لتحليل الصور البيئية، مثل التعرف على ألانواع النباتية أو الحيوانية و متابعة التغيرات في الغطاء النباتي ؛ 2 - التطبيقات الذكية المعتمدل على الذكاء لاصطناعي : تشمل تطبيقات الهواتف ا لذكية التي توظف تقنيات الذكاء الاصطناعي ملراقبة جودة الهواء أو المياه، مما يساعد ألافراد والمؤ سسات على اتخاذ قرارات بيئية أكثر استنارة ؛ 9 - نظم المعلومات الجغرافية GIS) ) : توفر أدوات تحليل البيانات المكانية مثل : ( ArcGIS و QGIS ) إمكانات متقدمة لتحليل العالقات المكانية بين الظواهر البيئية ودراسة تأثيراتها الجغرافية ؛ 10 - الشبكات العصبية لاصطناعية Artificial Neural Networks) :) تستخدم هذه النماذج الحسابية في محاكاة الظواهر البيئية المعقدة، مثل : نمذجة التغيرات المناخية أو تح ليل ألانماط السلوكية للكائنات الحية في النظم البيئية المختلفة ؛ 11 - تحليل البيانات الضخمة Big Data Analytics) ) : توظف منصات مثل ( : Hadoop و Spark ) لتحليل كميات كبيرة من البيانات البيئية واستخالص ألانماط والاتجاهات ا لتي تساعد في دعم اتخاذ القرار البيئي ؛ 15 - منصات الحوسبة السحابية ( Cloud Computing Platforms :) ت سمح خدمات الحوسبة السحابية مثل : Amazon Web Services) و (Google Cloud Platform معالجة البيانات البيئية الضخمة وتوفير بنية تحتية مرنة لتطوير تطبيقات الذكاء الاصطناعي البيئية ؛ 13 - تقنيات التعلم آلالي Machine Learning) :) تستخدم ال خوارزميات في التنبؤ بالتغيرات المناخية، مثل تقدير معدالت ألامطار والجفاف أو التنبؤ بالفيضانات، إضافة إ لى تطبيقات تصنيف البيانات البيئية، مثل تصنيف ألانواع الحية أو تقييم حالة النظم ال بيئية المختلفة . عليه، تسهم في المجم ل هذه ألادوات والتقنيات في تطوير قدرات تحليل البيانات البيئية وتع زيز فهم التحديات المرتبطة بالتغيرات المناخية والتدهور البيئي، كما تدعم تصميم سياسات واستراتيجيات أ كثر فاعلية لتحقيق أهداف الاستدامة وحماية البيئة .
-- 15 of 22 --
بوهالي سهام ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ــــــــــــــــــــــــــــــ المبحث الثالث: التحديات التي تواجه موثوقية النموذج أو قيمته التشغيلية تتمثل ت حديات نمذجة النظم البيئية في العديد من الثغرات والشفافية في استخدامها خاصة أن ّ اهتمام معظم الدول وخاصة الكبرى مقترن باقتصادها رغم تبني التوجه نحو التنمية المستدامة منذ نهاية ثمانينات القرن العشرين، وكذا بعد قمة جوهانسبورغ عام 5005 . المطلب ألاول: عدم اليقين وفجوات البيانات يمثل عد م اليقين أحد التحديات المنهجية الرئيسة التي تواجه دراسات النمذجة البيئية، نظرا ل تعقّد النظم البيئية وتداخل العوامل الطبيعية والبشرية المؤثرة فيها ، فالنظم البيئية تتسم بطبيعة د يناميكية وغير خطية، كما أنها تتأثر بعدد كبير من المتغيرات المناخية والفيزيائية والكيميائية التي يصعب قي اسها بدقة أو التحكم فيها . ونتيجة لذلك، تصبح عملية بناء النماذج البيئية عملية تقريبية تعتمد على تمثيل مبسط للواقع، وهو ما يفتح المجال لوجود مستويات متفاوتة من عدم اليقين في نتائج النمذجة . يزداد هذا التحدي تعقيدا في ظل محدودية البيانات البيئية المتاحة أو عدم اكتمالها، إذ تعتمد ال نماذج البيئية بدرجة كبيرة على جودة بيانات إلادخال ودقتها الزمنية والمكانية . وفي كثير من الحاالت، تعا ني الدراسات البيئية من نقص البيانات طويلة المدى أو ضعف التغطية المكانية ملحطات الرصد، ألامر الذي يؤدي إ لى فجوات معرفية قد تؤثر في موثوقية نتائج النمذجة ، كما يمكن أن تسهم أخطاء القياس الميداني، وعدم ت جانس قواعد البيانات، وغياب بعض المتغيرات المؤثرة في إدخال قدر إضافي من الغموض وعدم الدقة في مخرجات النماذج . عالوة على ّذلك، فإن الطبيعة الاحتمالية أو العشوائية لبعض العمليات البيئية تزيد من درجة ع دم اليقين في النماذج، خاصة في ما يتعلق بالظواهر المناخية والهيدرولوجية . فعلى سبيل المثال، تتس م أنماط هطول ألامطار بتقلبات زمنية ومكانية كبيرة يصعب التنبؤ بها بدقة، ّكما أن عمليات انتقال الملوثا ت في الغالف الجوي أو في ألانظمة المائية تتأثر بعدة عوامل متغيرة مثل سرعة الرياح ودرجة الحرارة والتضاريس ، ويؤ دي هذا التداخل المعقد بين العوامل الطبيعية إلى صعوبة تمثيل هذه العمليات بدقة كالمة ضمن النماذج الرياضية . 1 للتعامل مع هذه إلاشكاليات، تعتمد العديد من الدراسات الحديثة على تقنيات تحليل عدم اليقين واختبارات الحساسية ( Sensitivity Analysis ) لتقييم مدى تأثير المتغيرات المختلفة في نتائج النمذجة، إض افة إلى استخدام قواعد بيانات متعددة المصادر وتحسين أنظمة الرصد البيئي ، ويسهم هذا النهج في تعزي ز موثوقية 1 keith Beven, Environmental Modelling: An Uncertain Future, London: Routledge, 2009, pp. 6- 8.
-- 16 of 22 --
النمذجة في ألانظمة البيئية: دراسة تحليلية للتطبيقات والتحديات ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ النماذج البيئية وتوفير تقديرات أكثر دقة يمكن الاعتماد عليها في دعم عملية اتخاذ القرار في مجاالت إدارة الموارد الطبيعية وحماية البيئة . 1 المطلب الثاني: تحدي البيانات الجمع بين ألاساليب النوعية والكمية ومصادر يمثل دمج البيانات النوعية والكمية تحديات وفرصا لنمذجة الوضع الاجتماعي والاقتصادي الحظ الفيزيائي جون بالت ( 1924 ) مالحظته الشهيرة ّ ب أن "العديد من القضايا العلمية الكبرى، وربما معظمها، نوعية وليست كمية، حتى في الفيزياء والكيمياء " . ومع ذلك، غالبا ما توصف البيانات النوعية بأنها أدنى من البيانات الكمية ألغراض النمذجة، وهو أمر يعتمد عليه عندما يكون الحصول على البيانات الكمية مستحي ال أو غي ّ ر عملي. قد ينشأ هذا التردد من الاعتقاد بأن النماذج المستمدة من البيانات النوعية غامضة، وبالتالي يصعب التحقق من صحتها أو دحضها . من ناحية أخرى، تقدم البيانات النوعية التي يجمعه ا علماء الاجتماع، غالبا في شكل سرديات، وجهات نظر متعمقة حول ألافراد وتفاعالتهم مع البيئة الطبيعية والاجتماعية. وبالتالي، يشار ما يتعارض بشكل خاص إلى البيانات النوعية باسم "البيانات الكثيفة" للتأكيد على الجودة التي تأتي معها، وهو مع الاتجاه الحالي المتمثل "البيانات في المبالغة في تقدير الضخمة". 2 إذن، يمثل دمج ألاساليب النوعية والكمية في الدراسات البيئية تحديا رئيسيا، وذلك نظر ا الخت الف طبيعة كل منهما في جمع البيانات وتحليلها وتفسيرها ، حيث تعتمد ألاساليب الكمية بشكل أساس ي على القياسات الدقيقة والمالحظات التجريبية والنماذج الرياضية التي تصف العمليات البيئية بشكل ع ددي، مما يسمح بتقدير المتغيرات البيئية والتنبؤ بتطورها في المستقبل . أما ألاساليب النوعية فتتجه ن حو تحليل الظواهر البيئية والسلوكية من منظور وصفي، مثل المقابالت مع أصحاب المصلحة، المالحظات الميدان ية، والتحليالت التفسيرية للبيانات غير الرقمية، وذلك لفهم السياق الاجتماعي والبيئي الذي قد ال ت ظهره البيانات الكمية وحدها . يبرز هذا التحدي أيضا بشكل خاص عند دراسة تأثيرات ألانشطة البشرية على النظم البيئية، ح يث تتداخل العوامل الطبيعية والاقتصادية والاجتماعية في تحديد النتائج البيئية، وقد يصعب قياس ب عض المتغيرات الهامة بشكل مباشر، مثل فعالية إلادارة البيئية أو إدراك المجتمعات المحلية للمخاطر الب يئية . ومن هنا، يصبح الدمج بين البيانات الكمية والنوعية ضرورة منهجية لفهم الظواهر البيئية بشكل شامل و متعدد ألابعاد، مما يسمح بتقديم تقديرات أكثر دقة للمؤشرات البيئية ألاساسية، مثل جودة الهواء والمياه، و درجة التعرض للملوثات، ومستوى تأثير النشاط البشري على النظم البيئية . تشير ألادبيات العلمية ّإلى أن تحقيق تكامل فعّال بين ألاساليب النوعية والكمية يتطلب اعت ماد استراتيجيات واضحة لجمع البيانات وتحليلها، واستخدام أدوات منهجية قادرة على التعامل مع عدم اليق ين 1 Ibid; p. 9. 2 Sondess Elsawah, and al; Eight Socio-Environmental Systems Modelling, vol (02), avril 2020, available at: <10 18174/sesma 2020216226>
-- 17 of 22 --
بوهالي سهام ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ــــــــــــــــــــــــــــــ والفجوات المعلوماتية، مثل اختبارات الحساسية، وتحليل التباين، وأساليب دمج البيانات متعددة ا ملصادر . ويؤكد المؤلفون أن عدم مراعاة هذه التحديات يؤدي إلى مخرجات نموذجية ذات موثوقية منخفضة، ما قد يضعف القدرة على اتخاذ القرارات البيئية المستندة إلى ألادلة العلمية . 1 المطلب الثالث: التحديات التي تواجه تنفيذ حلول الذكاء لاصطناعي ّ على ّ الرغم من الفوائد الكبيرة التي يمكن أن تحققها تطبيقات الذكاء الاصطناعي، إال أن هناك ت حديات بارزة يجب التغلب عليها: 2 - التكلفة المرتفعة للتكنولوجيا: التكلفة ألاولية لتطوير وتصنيع ألانظمة الذكية قد تكون عالية، مما ي جعل من الصعب على الشركات الصغيرة والمتوسطة الاستفادة من هذه التقنيا ت؛ - قضايا الخصوصية وألامان : مع استخدام البيانات الضخمة في العمليات الصناعية، تظهر مخاوف بش أن حماية البيانات الشخصية وألامن السيبراني ؛ - تدريب القوى العالمة : من الضروري تدريب العالمين في الصناعات على كيفية استخدام ألانظمة المدعمة بالذكاء الاصطناعي بشكل فعال، مما يتطلب استثمارا في التعليم والتطوير. إلى جانب تحديات أخرى تشمل ما يلي: 1 - إلى الوعي العام ومقاومة التغيير لافتقار السلوكي عقبة شائعة : ال يزال تشجيع القبول العام والتغيير في جميع أنحاء العالم ّ ، بيد أ ّن إقناع البلدان والشركات بتبني حلول مدعومة بالذكاء الاصطناعي لتغي ر المناخ يقابل بمقاومة بسبب العا دات الراسخة ، ألاعراف الثقافية، والشكوك تجاه فعالية الحلول وحماية الخصوصية الشخصية؛ 5 - ارتفاع لاستثمار ألاولي ونقص البنية التحتية: ّيتطلب تنفيذ الحلول المدفوعة بالذكاء الاصطناعي ملكافحة تغي ر المناخ استثمارات أولية كبيرة وتطوير البنية التحتية على نطاق واسع ، ّحيث أكد ت ألا ّ بحاث من جامعة كاليفورنيا أن صناعة أجهزة الكمبيوتر يتضمن التعدين وإنتاج المواد الخام اللذان يتطلبان عمالة كثيفة، البيئي السلبي الستخدام الذكاء الاصطناعي في ألاثر مما يساهم بشكل كبير ، أين تستهل ك عملية تدريب نماذج الذكاء الاصطناعي مثل " تشات جي بي تي – 3 " ما يقرب من 200 مليلتر من المياه للرد على 50 إلى 20 استفسارا ؛ بعبارة أخرى، يوضح هذا المثال آلاثار على الموارد المرتبطة بالطاقة الحاسوبية ومتطلبات معالجة البيانات لتدريب نماذج اللغات المتقدمة ، ّ حيث أ ن إنشاء نظم مستدامة ودمج التكنولوجيا المتقدمة يتطلب تكاليف كبيرة، بدء من تطوير البنية التحتية لجمع البيانات وصوال إلى إنشاء أنظمة للطاقة المتجددة ؛ وعلى المستوى العام للمجال، تستخدم ألاوساط ألاكاديمية الذكاء الاصطناعي بشكل تحويلي في معالجة مجموعات 1 keith Beven, Op.cit; pp. 45-49. 2 الدرندلي وآخرون، ، ص ص مرجع سابق الذكر 19 ، 12 .
-- 18 of 22 --
النمذجة في ألانظمة البيئية: دراسة تحليلية للتطبيقات والتحديات ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ البيانات ا لشالمة. وخاصة صور ألاقمار الصناعية، مما يمثل تقدما كبيرا في نمذجة أنماط المناخ والتحليل التنبؤي ، لقد أحدث دمج الذكاء الاصطناعي ثورة في عمق فهم ديناميكيات تغير المناخ، مما أتاح تطوير دقة وفعالية لتخفيف أضراره. استراتيجيات أكثر 1 ّ إن تطبيقات الذكاء الاصطناعي في قطاع الطاقة كذلك على فعاليتها واعتمادها تواجه تحديات كبيرة تؤثر على نطاق واسع ، ذلك أنّها كميات كبيرة منها في أنظمة الطاقة ّ تعتمد بشكل أساس ي على البيانات، ورغم توفر إال أن معالجتها وتفسيرها يواجهان عقبات عديدة، مثل تعقيد البيانات وصعوبة تكالمها من مصادر مت ّ عددة. باإلضافة إلى ذلك، تعد تكاليف البنية التحتية تحديا رئيسيا، حيث إن تنفيذ تقنيات الذكاء الاصطناع ي في قطاعات الطاقة يتطلب استثمارات كبيرة في المعدات البرامج، والتدريب. هذه التكاليف تكون أكثر تأثيرا في الدول النامية، التي غالبا ما تواجه صعوبة في تخصيص الموارد الالزمة لتبني هذه التقنيات المتقدمة، مما يشكل عائقا أمام استفادتها من الفوائد المحتملة للذكاء الاصطناعي في مجال الطاقة ؛ فعلى على الرغم ّ من الفوائد الهائلة التي يقدمها الذكاء الاصطناعي في معالجة التحديات البيئية، إال أن هناك أخطار بيئية ن اشئة قد تن مدروس جم عن استخدام هذه التقنية بشكل غير : 2 - يتطلب تشغيل أنظمة الذكاء الاصطناعي كميات كبيرة من الطاقة، خاصة في مراكز البيانات علمية، التي تعتمد على عمليات حسابية مكثفة ملعالجة البيانات وتدريب النماذج وفقا لتقارير ّ فإن تدريب نموذج ذكاء اصطناعي واحد يمكن أن ي ستهلك طاقة كبيرة جدا يؤدي الى انبعاثات كربونية كبيرة ؛ - وانترنت ألاشياء يؤدي الاعتماد المتزايد على أجهزة الاستشعار IoT) ) المستخدمة في جمع البيانات البيئية إلى زيادة النفايات إلالكترونية ، إذا لم تدار هذه النفايات بشكل صحيح، فقد تتسبب في تلوث التربة والمياه بسبب تسرب المواد السامة ، حيثّإلى أن التقارير تشير العالم ينتج سنويا من أكثر 20 مليون طن من النفايات إلالكترونية ؛ - في بعض ألاحيان، قد تستخدم أنظمة الذكاء الاصطناعي لتسريع العمليات الصناعية أو الزراعية بطرق غير مستدامة، مما قد يؤدي إلى استنزاف الموارد الطبي عية. على سبيل المثال، قد تؤدي تطبيقات الري الذكية إلى استغالل موارد المياه الجوفية بشكل مفرط إذا لم تدار بعناية، كما حدث في مناطق من الهند حيث انخفضت مستويات المياه الجوفية بشكل كبير ، على ألامن المائي أيضا. مما أثّر 1 المناخي وزارة البيئة والتغير ، ، ص مرجع سابق الذكر 14 . 2 الدرندلي وآخرون ، ، ص مرجع سابق الذكر 41 .
-- 19 of 22 --
بوهالي سهام ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ــــــــــــــــــــــــــــــ خاتمة :ّ تعد النمذجة في ألانظمة البيئية أداة محورية لفهم دينامية النظم المعقّدة التي تربط بين امل كوّنات الحية وغير الحية . وقد أظهرت ّالدراسة أن النماذج البيئية – بمختلف أنواعها الرياضية والمحاكاة الحاسو بية ونماذج التعلم آلالي – أصبحت وسيلة ال غنى عنها للتنبؤ بالتغيرات البيئية، ودعم اتخاذ القرار، وت قييم آلاثار المحتملة لألنشطة البشرية وتغيّر المناخ . ورغم التقدم الملحوظ في هذا المجال، ما تزال عدة تحديات ق ائمة، أبرزها محدودية البيانات، عدم اليقين في المدخالت والنتائج، وتعقّد التفاعالت البيئية التي تجعل ع ملية النمذجة أكثر ّحساسية ألي افتراضات أو اختالالت . إلى جانب تأكيد المعطيات المستخلصة من ّالدراسة أن تحسين فعالية النماذج البيئية يتطلب تكامال بين المعرفة العلمية، التقنيات الحديثة، والبيانات الموثوقة؛ كما يبرز دور التعاون بين الباحثين و صانعي السياسات في توجيه النماذج نحو خدمة حماية النظم البيئية وتعزيز التنمية المستدامة . ي الاستدامة، إال أنه يطرح في الوقت عد الذكاء الاصطناعي وسيلة ثورية تساهم في حماية البيئة وتعزيز ذاته تحديات ومخاطر تستوجب التعامل معها بحكمة ؛ ومن خالل اتخاذ خطوات استباقية ملواجهة هذه التحديات، يمكن ضمان أن تصبح هذه التقنية سلبا على البيئة قوة محركة نحو مستقبل مستدام دون التأثير أو المجتمعات . كما أن ّ السعي نحو التقدم التكنولوجي ينبغي أن يترافق مع الحرص على تحقيق الاستدامة البيئية، ويمكن تحقيق هذا التوازن من خالل تبني خطوات مدروسة تسهم في حماية البيئة والمحافظة عليها في ظل حماية البيئة، قد يكون من الصعب تحديد ألاطراف المسؤولة في حال التطور التكنولوجي المستمر، ففي إطار تسببت ألانظمة بأضرار بيئية؛ لذلك، من الضروري أن تكون الخوارزميات متاحة كمصدر مفتوح لضمان المساءلة. الشفافية وتعزيز هذا من جهة. من جهة أخرى ، تلعب الحكومات دورا حيويا في تنظيم استخدام الذكاء الاصطناعي، وذلك عن طريق سن التشريعات التي تلزم الشركات بتقييم التأثير البيئي لتقنياتها قبل تبنيها؛ باإلضافة إلى ذلك، يمكن تعزيز الوعي بأهمية الاستدامة البيئية، مما يسهم بشكل إيجابي في تطوير وتصميم تقنيات مستقبلية أكثر صديقة لل بيئة. - التوصيات: - لضمان الاستخدام ألامثل لتقنيات الابتكار التكنولوجي و الذكاء الاصطناعي في مجال نمذجة ألانظمة البيئية، يمكن إتباع مجموعة من الخطوات الهامة: - أوال، يجب دعم ألابحاث والتطوير في مجال خوارزميات الذكاء الاصطناعي بهدف تحسين كفاءتها وتقليل استهال كها للطاقة؛
-- 20 of 22 --
النمذجة في ألانظمة البيئية: دراسة تحليلية للتطبيقات والتحديات ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ - ثانيا، وعي المهندسين والمطورين بأهمية تبني ممارسات تساهم في الحفاظ على البيئة، تعزيز يتطلب ألامر استدامة وأقل استهالكا للطاقة مما يسهم في تصميم تقنيات أكثر ؛ - ثالثا، يعد التعاون الدولي بين الحكومات والمنظمات العالمية أمرا أساسيا لوضع خطط واستراتي جيات شالمة تحقق توازنا مثاليا بين التقدم التكنولوجي والحفاظ على البيئة؛ - رابعا، البيئي لتقنياتها قبل طرحها في ينبغي وضع قوانين ولوائح تنظيمية تلزم الشركات بتقييم التأثير السوق؛ - أخيرا، فإن ّ إنشاء أنظمة متطورة إلعادة تدوير النفايات إلالكترونية، بما يشمل تأسيس مراكز خاصة البيئية. ألاجهزة المستخدمة في مجال الذكاء الاصطناعي، يعد خطوة حيوية نحو تقليل آلاثار إلعادة تدوير قائمة المراجع: أوال: باللغة العربية - الموسوعة: 1 . حسين سحر أمين، دجلة موسوعة التلوث البيئي، عمان: دار ، 5002 . -Hussein, Sahar Amin, (2008), Encyclopedia of Environmental Pollution, Amman: Dar Dijlah. - الكتب: 1 . شحاتة حسن أحمد، ( 5000 ،) العربية للكتاب البيئة والمشكلة السكانية، مصر: الدار . -Shehata, Hassan Ahmed, (2000), Environment and the Population Problem, Egypt: Al-Dar Al-Arabiya Lil-Kitab. 5 . سليمان مصطفى محمود ( ، 5009 ،) المياه والبيئة الطبيعية في العالم العربي وقصة المياه في الصراع العربي إلا سرائيلي، الكتاب الحديث إلاسكندرية: دار . -Suleiman, Mustafa Mahmoud, (2009), Water and the Natural Environment in the Arab World and the Story of Water in the Arab-Israeli Conflict, Alexandria: Dar Al-Kitab Al-Hadith. - المقال: 1 . مخيلف، حسون عمر ( 5052 ،) "استخدام تطبيقات الذكاء الاصطناعي في تحقيق أهداف التنمية المستدامة في المجال البيئي"، مجلة العلوم إلانسانية كلية التربية للعلوم إلانسانية ، المجلد 12 ، العدد 05 . -Hassoun, Omar Mukhaylif, (2025). “The Use of Artificial Intelligence Applications to Achieve Sustainable Development Goals in the Environmental Field”, Journal of Human Sciences, Faculty of Education for Human Sciences, Vol. 16, No. 02. - المنشورل: المواد غير 1 - الدرندلي خالد علي، وآخرون، (د.س.ن)، "الذكاء الاصطناعي والبيئة: دور الذكاء الاصطناعي في حماية البيئة وتحقيق الاستدامة"، جامعة الزقازيق، كلية الحاسبات والمعلومات، قطاع شئون البيئة وخدمة المجتمع .
-- 21 of 22 --
بوهالي سهام ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ــــــــــــــــــــــــــــــ -Al-Darandali, Khaled Ali, et al; (n.d.), “Artificial Intelligence and the Environment: The Role of AI in Environmental Protection and Sustainability”, Zagazig University, Faculty of Computers and Information, Department of Environmental Affairs and Community Service. 5 - الهاشمي عبد الرضا مطر عبد الرضا، ( 5019 ،) "النمذجة المكانية النبعاثات مصادر تلوث الهواء في مدينة الديوانية ومستويات تعرض السكان لها"، أطروحة جزء من متطلبات نيل درجة الدكتوراه فلسفة في الجغرافيا، جامعة القادسية، كلية آلاداب، قسم الجغرافيا . -Al-Hashimi, Abdul Redha Matar Abdul Redha, (2019), “Spatial Modeling of Emissions from Air Pollution Sources in Al-Diwaniyah City and Levels of Population Exposure”, PhD Thesis (Geography), University of Al-Qadisiyah, Faculty of Arts, Department of Geography. - التقارير 1 - وزارة البيئة والتغير المناخي، ( 5053 ،) "ورقة بيضاء من حوار قطر الوطني حول تغير المناخ 5053 : حلول الذكاء المناخ" الاصطناعي ملكافحة تغير . -Ministry of Environment and Climate Change, (2023), White Paper from Qatar National Dialogue on Climate Change 2023: AI Solutions to Combat Climate Change. 5 - تقرير برنامج ألامم المتحدة للبيئة، ( 5055 ،) "دليل نمذجة وتنبؤ جودة الهواء لدول مجلس التعاون الدول الخليج العربية" . -United Nations Environment Program, (2022), Air Quality Modeling and Forecasting Guide for Gulf Cooperation Council Countries. - ندول 1 - عبد الرزاق عادل عبد الرشيد، ( 5002 ،) " التشريعات البيئية العربي ة ودورها في إرساء دعائم التخطيط البيئي "، ف ي ندول : دور التشريعات والقوانين في حماية البيئة العربية الشارقة . -Abdel-Razaq, Adel Abdul Rashid, (2005), “Arab Environmental Legislation and Its Role in Establishing the Foundations of Environmental Planning”, In Seminar: The Role of Laws and Regulations in Protecting the Arab Environment, Sharjah. ثانيا: باللغة ألاجنبية Book : 1. Beven keith, (2009), Environmental Modelling: An Uncertain Future, London: Routledge. Reports : 1. Elsawah Sondess, and al;(2020), Eight Socio-Environmental Systems Modeling, vol. 02, available at: <10 18174/sesma 2020216226> 2. Kraft, E. Michael, (2011), “Environmental policy and politics”, 5th edition. Library of Congress Cataloging-in- Publication Data. 3. Peirce Martin, (1998), "Computer-Based Models in Integrated Environmental Assessment", Technical report for the European Environment Agency, n° 14.
-- 22 of 22 --