Screenshot-2020-10-23-131340

تكون النجوم عند ولادتها سُحبًا كثيفة من المواد الكونية التي تنهار تحت تأثير جاذبيتها، وتدور في أقراص مسطحة ينتهي بها المطاف نجومًا. الآن وللمرة الأولى، رُصدت أدلة على تكوّن كواكب حول ما يعرف باسم «النجم الأولي»‎ (protostar) ‎، الذي يُعد مرحلة بدائية من مراحل تكون النجم. كان النجم الأولي المرصود يافعًا جدًا لدرجة أن الغازات والغبار ما زالت تسقط عليه، والقرص ما زال يتشكّل.

للمرة الأولى يُكتشف هذا النوع من التراكيب في حلقة النجم الأولي، ما يدل على أن تشكل الكواكب بدأ في وقت أبكر مما كنا نعتقد سابقًا، حتى قبل أن يبلغ عمر النظام الوليد 500,000 سنة.

يُسمى النجم الأولي المرصود ((IRS 63 ويبعد عنا 470 سنة ضوئية، ويقع في «سحابة رو أوفيتشي المعقدة» المكوِّنة للنجوم. تُعد سحابة رو أوفيتشي المعقدة حضانة نجمية، تكون كثافة الغبار فيها عالية للغاية ما يسمح بتكوّن الكتل الدوّارة التي ينتهي بها المطاف نجومًا.

يُعَد نجم ((IRS 63‎ الأولي في المرحلة الأولى من مراحل تكوّن النجوم، بعمر أقل من نصف مليون عام. تجاوز النجم مرحلة النمو الأساسية، وامتلك معظم كتلته النهائية، ما يجعله يسطع بأطوال موجية بالمليمتر، وهو أحد أسطع النجوم الأولية في فئته.

يمتلك (IRS 63) قرصًا ضخمًا يمتد 50 وحدة فلكية. تجعله هذه الصفات، إضافةً إلى قربه منا، هدفًا ممتازًا لدراسة تكوّن النجوم والكواكب.

باستخدام مصفوفة أتاكاما الضخمة المختصة بالأطوال الموجية المليمترية ودون المليمترية في تلسكوب تشيلي الراديوي، صاحب الرقم القياسي الممتاز في رصد تكوّن الكواكب في المراحل المبكرة، درس فريق من الباحثين بقيادة الفلكية دومينيك سيجورا-كوكس -من منظمة ماكس بلانك للفيزياء الفلكية في ألمانيا- النجم وسحابة الغبار المحيطة به.

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/d41586-018-07591-8_16306878.jpg"><img class="aligncenter size-full wp-image-93408" src="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/d41586-018-07591-8_16306878.jpg" alt="اكتشاف أصغر بنى لكواكب يافعة - المواد الكونية التي تنهار تحت تأثير جاذبيتها - النجم الأولي - مراحل تكون النجم - ظاهرة الانجراف الإشعاعي - نشأة الكواكب " width="800" height="800" /></a>

وجد الفريق مفاجأةً في القرص السابح، تمثلت في ثقبين متحدي المركز حول النجم الأولي، ما عدّه الفريق علامةً على نشأة الكواكب.

تُعد المعلومات التي يعرفها البشر عن نشأة الكواكب محدودة للغاية، وأشهر نماذج نشأة الكواكب هو نموذج تنامي النواة، الذي يشرح تشكُّل الكواكب بواسطة تراكم حبيبات الغبار ببطء، في البداية بواسطة الكهرباء الساكنة، ثم بواسطة الجاذبية إذ يكبر الجسم أكثر فأكثر، يجمع الكوكب الأولي خلال ذلك كل المواد في مساره الدائري حول النجم، ما يخلق فراغًا في القرص النجمي.

عُثر على مثل هذه الفراغات في معظم الأقراص المصوَّرة بدقة كافية، ولكن في هذا النموذج مشكلة كبيرة، إذ تستغرق الكواكب زمنًا طويلًا للغاية لتتكوّن بهذه الطريقة، ولا تحتوي الأقراص النجمية الأولية التي تجاوز عمرها مليون سنة مواد كافية لتكوين العدد المعروف من الكواكب الخارجية.

وجد الفلكيون أكثر من 35 نظامًا أوليًا من الفئة الثانية يبلغ عمرها قرابة مليون عام فُقدت سحبها الغبارية، لكنها لا تزال تحتفظ بأقراصها الأولية وفراغاتها الواضحة. يشير امتلاك هذه الأنظمة لفراغات مكتملة بعمر مليون عام فقط إلى أن عملية نشأة الكواكب تجري بعد مليون عام تقريبًا من ولادة النجم.

حال كانت البنى التي رصدتها سيجورا-كوكس مع فريقها من صنع كواكب، فسيدعم اكتشافها فكرة نشوء الكواكب بعد مليون عام تقريبًا من ولادة النجم، وتقدم حلًا لمشكلة الكتلة المفقودة من القرص النجمي الأولي.

كتب الباحثون في ورقتهم: «تشير القياسات الحديثة لكتلة الغبار لأقراص الفئة الثانية إلى إمكانية تفسير الاستنفاد الملحوظ للغبار باحتجاز كتلة ضخمة داخل كوكب مصغر لفترة زمنية لا تتجاوز 0.1 - 1 مليون سنة».

بالمقارنة بالفراغات في أقراص أخرى من الفئة الثانية، وُجد أن فراغات قرص ‎((IRS 63 ذات تباين أقل، ما يشير إلى أنها تحوي كمية أكبر من المادة. على هذا، تكون الكواكب الأولية المفترض وجودها في تلك الفراغات في مراحل أبكر من التكوّن.

حسب الفريق الكتل المحتملة للكواكب الأولية اللازمة لخلق الفراغات المرصودة، ووجدوا أن سبب تكون الفراغ الأقرب للنجم، الذي يبعد عنه 19 وحدة فلكية، هو جسم تساوي كتلته 0.47 من كتلة كوكب المشتري. في حين سبّب جسم تعادل كتلته 0.31 من كتلة المشتري تكوّن الفراغ الأبعد، الذي يقع على بُعد 37 وحدة فلكية من النجم.

تمثل هذه الكتل الحدود القصوى، لكن حتى أقل التقديرات تشير إلى أن الكتل كبيرة للغاية، للمقارنة: تشكل كتلة الأرض 0.003 من كتلة المشتري. يُعد هذا الأمر غير متوقع، لوجود عوائق كبيرة في نماذجنا تستبعد مثل هذا التنامي السريع.

وضع الباحثون تفسيرًا بديلًا يقترح أن الكواكب لم تبدأ بالتشكل بعد، وإنما نشأت الفراغات من طريق ظاهرة تعرف بالانجراف الإشعاعي، إذ يُحدث الغاز احتكاكًا في القرص، فتخسر جزيئات الغبار والصخور جزءًا من زخمها الزاوي، فتنجرف نحو النجم، ما يُعد عائقًا لتشكل الكواكب الذي يجب أن يستغرق وقتًا أقل مقارنةً بالوقت اللازم لحدوث الانجراف الإشعاعي.

لكن ليس ضروريًا أن تكون كثافة الغاز متساوية، قد يسبب الازدياد الكبير في كثافة السطح الإشعاعي للغاز في منطقة معينة إنشاء «مصيدة» للغبار. لذا، قد تكون الفراغات ناتجة عن هجرة داخلية للغبار، وربما تكون الحلقات الأكثف داخل القرص هي المصايد الأكبر لضغط الغاز.

بموجب هذا التفسير، قد تنتج هذه الحلقات المغبرة والسميكة قيمًا أعلى لنسبة الغبار إلى الغاز، منتجةً مناطق تنامي متسارع، لتكون مثل كواكب أولية.

على كل حال، يُرجّح أن يكون ما رصده الفريق في القرص الموجود حول نجم ((IRS 63 نتيجة تكوّن كوكب، ما يضع بدايات العملية على جدول زمني أبكر بكثير مما رأيناه من قبل. كتب الباحثون في ورقتهم: «‎حتى في أكثر الحالات تحفظًا، تدل هذه الصفات على تراكم الغبار في نقطة معينة من قطر القرص. يحتمل أن يكون لِبُنْية القرص تأثير في تطور الكوكب منذ بداية عملية تكوّن النجم».

تظل النجوم الأولية من الفئة الأولى مُتضمَنةً في غلاف واسع من الغاز والغبار يستطيع أن يسد فراغات القرص في حين تتراكم المواد، ما يشير إلى إمكانية أن تنشأ الكواكب والنجوم الأولية وتنمو معًا منذ البداية، إن كان قد بدأ بالفعل تكوّن الكواكب داخل قرص ((IRS 63‎.

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/?p=90891">آلاف الكواكب الشبيهة بالأرض ربما تدور حول الثقب الأسود في مركز درب التبانة</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/?p=89576">كيف يبدو منظر غروب الشمس في الكواكب الأخرى؟</a>

ترجمة: معتز صبرة

تدقيق: علاء شاهين

مراجعة: أكرم محيي الدين

<a href="https://www.sciencealert.com/these-are-the-youngest-baby-planet-structures-we-ve-ever-seen">المصدر</a>

اكتشاف أصغر بنى لكواكب يافعة

46093507803a43f1b70c3c313a0eb956-videoSixteenByNineJumbo1600

يشبه الأمان على الإنترنت مطاردة قط وفأر لا تنتهي؛ فكلما ابتكر مختصّو الأمان طرقًا جديدةً لحماية معلوماتنا الثمينة باستمرار، يسارع المجرمون الإلكترونيون بابتكار طرق ماكرة جديدة ليجتازوا تلك الدفاعات. وجد الباحثون في جامعة أيندهوفن للتكنولوجيا دليلًا على وجود سوق إلكتروني متطور جدًا في روسيا يُتاجر بمئات آلاف الملفات الشخصية المفصّلة للغاية.

يستغل المجرمون بصمات أصابع المستخدمين لمراوغة أحدث أنظمة المصادقة، ما يتيح لهم ولوجًا لمعلومات المستخدمين القيّمة، مثل معلومات بطاقة الائتمان.

يعتمد نظامنا الاقتصادي الإلكتروني على أسماء المستخدمين وكلمات مرور لتأكيد هوية الشخص الذي يشتري أو يحول النقود على شبكة الإنترنت، ولكن أثبتت طريقة المصادقة المحدودة أنها بعيدة كل البعد عن الأمان، إذ يميل الناس عادةً إلى استخدام كلمة المرور ذاتها في مواقع عدة وخدمات مختلفة، أدى هذا إلى نشوء تجارة هائلة ومربحة جدًا تدور حول معلومات المستخدمين. استنادًا إلى تقدير حديث أُجري عام 2017، بيع ما يقارب 1.9 مليار هوية مسروقة في أسواق خفية على مدار العام.

من الطبيعي أن تبتكر البنوك والخدمات الإلكترونية الأخرى أنظمة مصادقة أكثر تعقيدًا، فهي أنظمة لا يقتصر اعتمادها على شيء يعرفه المستخدم فقط، وإنما على شيء يملكه أيضًا، مثل علامة مميزة، تُعرف هذه العملية بالمصادقة الثنائية أو متعددة العوامل، وتقلل احتمالية الجرائم الإلكترونية كثيرًا، ولكنها تضيف خطوةً إضافيةً فلا يكلف الكثير من المستخدمين أنفسهم عناء تفعيلها، ما يعني أن استعمالها يقتصر على عدد قليل من الناس.

تخفيفًا لهذه المشكلة، أصبح نظام المصادقة البديل شائعًا حديثًا في خدمات مثل أمازون وفيسبوك وغوغل وبايبال، يُعرَف هذا النظام بـالمصادقة القائمة على المخاطرة، إذ يتفحص هذا النظام بصمات المستخدم ليتفقد معلومات دخوله، مثل نوع المتصفح أو نظام التشغيل، ولكنها تتضمن مميزات سلوكية، مثل حركات الفأرة والموقع وسرعة استخدام لوحة المفاتيح، فإذا تماشت البصمات مع معلومات المستخدم المتوقعة -بناءً على سلوكياته السابقة- فيسمح له بتسجيل الدخول مباشرةً باستخدام اسم المستخدم وكلمة المرور فقط، أما إذا كان السلوك مريبًا، فيتطلب الدخول مصادقةً إضافيةً عبر علامة مميزة.

وجد المجرمون الإلكترونيون طرقًا للتحايل على نظام المصادقة المبني على المخاطرة بتطوير طرق تصيّدٍ تتضمن البصمات، لكنهم وجدوا أن تحويلها إلى عمل فعّال ومربح أمر صعب؛ إذ تختلف ملفات المستخدمين الشخصية مع الوقت وعبر الخدمات المختلفة، ويجب جمعها بواسطة هجمات تصيّد إضافية.
<h2>الانتحال على هيئة خدمة</h2>
وجد الباحثون في جامعة أيندهوفن دليلًا على وجود سوق متقدم جدًا وعلى مستوًى كبير يتغلب على هذه المصاعب، يعرض هذا السوق الموجود في روسيا أكثر من 260 ألف ملف شخصي بتفاصيل دقيقة للبيع، إضافةً إلى معلومات تسجيل دخول قيّمة أُخرى، مثل عناوين البريد الإلكتروني وكلمات المرور.

يقول الباحث في مجموعة الأمن في قسم الرياضيات وعلوم الحاسوب لوكا ألودي بالتعاون مع طالب الدكتوراه ميشيل كامبوباسو المسؤول عن البحث: «ما يميز هذا الموقع المخفي ليس حجمه الكبير فقط، إنما حقيقة أن كل الملفات الشخصية تُحدّث باستمرار، ما يعني أنها تحافظ على قيمتها. إضافةً إلى ذلك، يستطيع مستخدمو هذا الموقع البحث في قاعدة البيانات لاختيار المستخدم المُراد استهدافه بدقة، ما يتيح هجمات تصّيد موجهة، ويمكنهم أيضًا تنزيل برامج تُحمّل الملفات الشخصية المُشتراة في المواقع المستهدفة تلقائيًا».

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/سرؤ.jpg"><img class="aligncenter size-full wp-image-94105" src="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/سرؤ.jpg" alt="سوق إلكتروني متطور يتاجر ببصمات المستخدمين الإلكترونية - سوق إلكتروني متطور جدًا في روسيا يتاجر بمئات آلاف الملفات الشخصية المفصلة للغاية" width="800" height="424" /></a>

لتأكيد طبيعة الموقع المنهجية، صاغ ألودي وكامبوباسو مصطلح «خدمة الانتحال»، الذي يشبه خدمات الحوسبة السحابية المشهورة «خدمة البرمجيات» و«خدمة البنية التحتية»، يعد هذا السوق أكبر وأكثر سوق إجرامي متقدم يوفر هذه الخدمات بمنهجية.

لم يكن إجراء الأبحاث عن السوق سهلًا، فلكي يتمكن الباحثون من الولوج إلى قوائم الملفات الشخصية المتاحة كان عليهم الحصول على رموز دعوة خاصة من مستخدمين موجودين، وكان تحصيل البيانات صعبًا أيضًا إذ يراقب مديرو المنصة الحسابات المريبة، وقد قرر الباحثون الإبقاء على سرية اسم الموقع لتقليل مخاطر ردات الفعل من القائمين على السوق.
<h2>السعر</h2>
يتراوح سعر «الهوية الافتراضية» للمستخدم في السوق من 1 إلى 100 دولار أمريكي، إذ تمتلك الملفات الشخصية التي تستطيع الولوج إلى العملات الرقمية ومنصات المال الإلكترونية قيمةً أكبر. يقول ألودي: «مجرد وجود ملف واحد مرتبط بالعملات الرقمية يزيد تكلفة الملف العادي إلى الضعف تقريبًا».

يؤثر الوضع المادي لدولة المستخدم في السعر أيضًا، يوضح كامبوباسو: «يعد هذا الأمر منطقيًا؛ إذ يُقدِّر المهاجمون الذين يسعون إلى انتحال ملفات المستخدمين الشخصية والاستفادة منها ماديًا الملفات التي يُحتمل أن يكون عائدها المادي أكبر، توجد هذه الملفات عادةً في الدول المتقدمة».

يُقدِّر المهاجمون أيضًا ملفات تعريف المستخدمين ذات البصمات الحقيقية التي تعطي ولوجًا إلى أكثر من خدمة، على عكس تلك البصمات المزيفة التي تؤلفها المنصة.
<h2>استخدام الملفات الشخصية</h2>
وصف الباحثون في ورقتهم بعض الأمثلة عن كيفية «تسليح» المجرمين لهذه الملفات، وقد وجدوها على قناة تلغرام سرّية يستخدمها عملاء المواقع الخفية، ففي أحد الاعتداءات المعلن عنها، وصف المعتدي وضع عوامل تصفية على صندوق البريد الخاص ببريد الضحية الإلكتروني، لغاية إخفاء إشعارات أمازون التي تتعلق بعمليات الشراء التي قام بها المهاجِم باستخدام حساب أمازون الخاص بالضحية.

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/?p=90945">لماذا يجب أن تهتم الشركات بالأمن السيبراني؟</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/?p=88415">وظائف المستقبل: تخصص الأمن الإلكتروني</a>

ترجمة: معتز صبرة

تدقيق: راما الهريسي

<a href="https://techxplore.com/news/2020-10-huge-sophisticated-black-online-fingerprints.html">المصدر</a>

سوق إلكتروني متطور يتاجر ببصمات المستخدمين الإلكترونية

poster1large-1

هل أوصلت المذنبات العناصر الأساسية للحياة إلى الأرض؟ يتزايد هذا الاحتمال مع الوقت، لكن مذنبًا واحدًا على الأقل قد يزيد هذا الاحتمال أكثر: المذنب P/Churyumov-Gerasimenko67

تقترح دراسة جديدة لمهمة روزيتا التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية أن المذنب يحوي عنصرًا مهمًا جدًا للحياة هو الفوسفور.

قاد المهمة باحثون من جامعة توركو الفنلندية. الكاتب الرئيس لهذه الدراسة هو الفيزيائي الفلكي ومهندس البرمجيات إيسكو غاردنر.

عنوان الدراسة هو «رصد عنصري الفلور والفوسفور في حالتهم الصلبة في غبار ذؤابة المذنب P/Churyumov-Gerasimenko67»، وقد نُشرت في مجلة الملاحظات الشهرية للجمعية الملكية الفلكية.

تُعرف العناصر الأساسية للحياة اختصارًا CHNOPS : الكربون والهيدروجين والنيتروجين والأكسجين والفوسفور والكبريت. تشكل هذه العناصر أغلب الجزيئات الحيوية على كوكب الأرض، وتشكل مجتمعةً 98% من المادة الحية على الأرض.

وجد العلماء سابقًا خمسة من العناصر الست في مذنبات من قبل، لذا قد يكون إيجاد الفوسفور القطعة الأخيرة من الأحجية.

وجد فريق الباحثين الفوسفور والفلور في الذؤابة الداخلية للمذنب، وقد وُجدت جزيئات صلبة للعنصرين جمعتها أداة محلل كتلة الأيونات الثانوية COSIMA.

جُمعت الجزيئات على لوحات الهدف التي صُورت بعد ذلك من بُعد، واختيرت جزيئات منفردة من الصور ثم قيست بمطياف كتلي.

تمت هذه المهمة من الأرض، ثم أًنهيت مهمة روزيتا باصطدام مُخطط بالمذنب في سبتمبر 2016.

وُجد الفوسفور في مذنبات من قبل، إذ أعلن باحثون في ورقة بحثية عام 1987 عن رصد الفوسفور في غبار المذنب هالي، لكن يُرجح أنه كان فوسفورًا ذريًا داخل معدن غير محدد وغير متاح كيميائيًا. سنة 2006، أعادت المركبة الفضائية ستار دست التابعة لناسا عينات من المذنب P/Wild81. وجد الباحثون جزيئًا وحيدًا يحوي الفوسفور مرتبطًا بالكالسيوم.

استنتج العلماء أن الفوسفور كان محتجزًا في جزيء «أباتيت»، ولم يكن متوفرًا غالبًا.

هذا الاكتشاف الجديد مختلف: هذه المرة وجد الباحثون أيونات الفوسفور في جزيئات صلبة، سواء في المعادن أو الفوسفور المعدني.

قال هاري ليتو قائد المشروع من قسم الفيزياء والفلك في جامعة توركو: «لقد أثبتنا أن المعادن الأباتيتية ليست مصدر الفوسفور، ما يعني أن الفوسفور المُكتشف ينتُج بهيئة أكثر اختزالًا وأكثر قابليةً للذوبان».

ذُكر في البيان الصحفي الذي تناول البحث أنه للمرة الأولى نجد العناصر الأساسية للحياة في مواد مذنبية صلبة.

يُعد هذا الاكتشاف مهمًا لفهم كيفية نشوء الحياة على الأرض. الفوسفور أساسي للحياة على الأرض، لكن إذا كان محتجزًا في معدن أباتيت فهو بعيد المنال، وإذا كان غازيًا فهو غير ملائم أيضًا.

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/Screenshot-2021-01-04-141612.png"><img class="aligncenter size-full wp-image-96380" src="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/Screenshot-2021-01-04-141612.png" alt="إيجاد عنصر أساسي للحياة على مذنب - هل وصلت العناصر الأساسية للحياة إلى الأرض عن طريق المذنبات - رصد عنصري الفلور والفوسفور في غبار ذؤابة المذنب " width="928" height="522" /></a>

لكن الفوسفور المُكتشَف حديثًا متاح أكثر، كتب الباحثون في ورقتهم:‍‍‏ «في عملية نشوء الحياة، مركبات الفوسفور المتفاعلة القابلة للذوبان في الماء كانت ضرورية لتحويل سلائف النيوكليوتيدات إلى نيوكليوتيدات نشطة من طريق الفسفرة».

الفوسفور أحد قطع أحجية الحياة على الأرض، كان هناك نقص في الجزيئات التي تحوي الفوسفور القابل للذوبان على كوكب الأرض في عمره المبكر. أثبتت التجارب أن الفوسفور القابل للذوبان قد يؤدي دورًا أساسيًا في أصل الجزيئات البيولوجية.

كتب الباحثون: «ثبت عمليًا أن كلًا من الفوسفور القابل للذوبان وسيانيد الهيدروجين وكبريتيد الهيدروجين قد يعمل بوصفه مخزون طاقة لعملية نشوء النيوكليوتيدات قبل الحيوية والأحماض الأمينية والعمود الفقري للفوسفوجليسرين».

لكن الطريقة الأكثر كفاءة لإنتاج هذه الجزيئات البيولوجية تتضمن أشكالًا مختزلة جدًا من الفوسفور، هذه الأشكال من الفوسفور توجد غالبًا في مواد نيزكية أو في عنصر الفوسفور.

حتى الآن، تُعرف النيازك أو العمليات الجيوكيميائية بأنها مسؤولة عن المواد الفسفورية قبل الحيوية الضرورية للحياة.

لكن الدراسة الأخيرة تظهر أن الفوسفور -إلى جانب العناصر الأساسية الأخرى- موجود في المذنبات، ويحتمل أن هذه المذنبات أوصلت الفوسفور إلى الأرض في عمرها المبكر.

لكن لا تزال هناك مشكلة في فكرة توصيل المذنبات، إذا كان الاصطدام مشحونًا بالطاقة أكثر مما يجب فقد تُدمر المواد أو تتغير، يعتقد الفريق القائم على البحث أن لديه جوابًا لهذه المشكلة.

ربما الاصطدامات المبكرة على سطح الكوكب كانت مصحوبة بطاقة أقل مقارنةً باصطدامات النيازك الصخرية الثقيلة، فتُحفظ الجزيئات قبل الحيوية بحالة أكثر تماسكًا.

ما زال الباحثون حذرين تجاه نتائجهم التي تظهر أن عناصر الحياة قد تأتي من المذنبات، لكن على هذه المركّبات أن تكون قابلة للذوبان ومُتاحة وغير مُحتجزة في معادن.

«ذوبان الفوسفور المرصود في المذنب ليس واضحًا، لكن يمكننا أن نستنتج أنه ليس أباتيت، وهو مصدر معدني شائع للفوسفور في النيازك. إضافةً إلى أن احتمال وجود معادن فوسفات أخرى ضئيلة، نظرًا إلى أننا لم نجد مساهمة مذنبية واضحة لأكاسيد الفوسفور».

<strong>ماذا بعد؟</strong>

يعتقد الباحثون أن مهمة إرجاع عينة المذنب ضرورية لتطوير فكرة إيصال المذنبات لعناصر الحياة الأساسية.

«وجود جميع عناصر الحياة يعطي إمكانية قوية لمهمة استرجاع مستقبلية للمذنب. قد يؤكد هذا وجود كل المركبات ومصادرها المعدنية، وذائبية المواد المحتملة، ما يسمح بتحليل شامل للكميات النسبية لعناصر الحياة».

التقطت مهمة ستاردست لناسا مواد الغبار المذنبي من ذؤابة المذنب P/Wild 281 وأعادتها. تعلم العلماء الكثير من هذه العينات، لكن مع أهميتها فقد عانت بعض القيود.

أشار الكتّاب في تقريرهم «مفهوم مهمة إرجاع عينة من ذؤابة المذنب - الخطوة التالية لستاردست» إلى أن لهذه العينات قيودًا، كونها جُمعت بأعداد بسيطة تحت تأثير سرعات هائلة، إضافةً إلى أنها تمثل عينة واحدة عشوائية من الذؤابة.

كيف يمكن تحسين ذلك؟ في التقرير ذاته، وصف الباحثون ما قد تبدو عليه مهمة إرجاع عينة مذنبية محسّنة.

تستغل هذه المهمة مركبة فضائية مُصمَّمة لتجد مذنبًا وتراقب ذؤابته مطولًا دون أن تهبط عليه، فتجمع عينات من مناطق مختلفة من ذؤابة المذنب ثم تعيدها إلى الأرض لدراستها.

نستفيد من ذلك جمع العينات بسرعة أقل بكثير، ما ينفي تدمير وتغير العينات في أثناء الجمع، وستُسترجع العينات سالمةً أكثر، خصوصًا المعادن الهشة والمواد العضوية.

ستجمع هذه المهمة المحسنة أيضًا عينات من الذؤابة والمواد المتطايرة من نفاثات الغاز، وستجمع الكثير من المواد الأخرى، ما يجعل العينة أكثر ملاءمة إحصائيًا.

ما زالت هذه المهمة المحسنة حتى الآن مجرد نموذج مبدئي. لا يوجد نقص في نماذج المهمات ذات الأهمية، إنها فقط مسألة اختيار النموذج الأهم.

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/?p=95043">نجاح جديد! سبايس إكس تطلق 4 رواد فضاء في مهمة تاريخية لناسا</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/?p=76130">مذنب بين نجمي يحتوي على مياه مصدرها خارج نظامنا الشمسي</a>

ترجمة: معتز صبرة

تدقيق: سمية بن لكحل

مراجعة: أكرم محيي الدين

<a href="https://www.sciencealert.com/all-the-elements-critical-for-life-have-now-been-found-within-comets?fbclid=IwAR3SvdJZ3p0r9xj3160vhoYd1uujePW7XZxRfjfj5H_6c2IHILB7Kv3dsyM">المصدر</a>

إيجاد عنصر أساسي للحياة على مذنب

stock-math-equations

إن التعلم الآلي صعب. عادةً، لا تعمل الخوارزميات في حالات استخدام معين، أو قد لا تعمل على الوجه الأمثل، ما يؤدي إلى عمليات تصحيح جديّة. وعملية إيجاد الخوارزمية المثالية -مجموعة القواعد التي على الحاسوب اتباعها لإتمام عملية ما- قد تكون طويلة. لا يمكنك اختيار الخوارزمية المثالية إن لم تكن موجودة بالأساس، وبعض الحلول قد لا تتبادر للعقل البشري ببساطة.

هذا يعني أن عملية انتقاء الخوارزميات وتنقيحها مملة، ونوعًا ما ضحلة. وهنا يظهر دور الأتمتة.

التعلم الآلي الأتوماتيكي هو فرع بحثي متخصص في الأساليب والعمليات التي تعمل على جعل التعلم الآلي أوتوماتيكيًا، فلا تقتصر الاستفادة منه على الخبراء فقط.

وفقًا لجوجل، توصّل أحد فرق علماء الحاسوب لديهم إلى ابتكار أسلوب جديد للتعلم الآلي الأتوماتيكي، قد يتمكن من إنتاج أفضل خوارزمية للقيام بمهمة أوتوماتيكيًا. لُخّص البحث الجديد في ورقة نُشرت حديثًا.

يمكن تلخيص الفرضية كما يلي: ابتُكر نظام جديد يُسمى «التعلم الآلي الأوتوماتيكي صفر»، يمكنه تكييف الخوارزميات لعدة أنواع من المهام، وتحسينها باستمرار عبر عملية تطورية تشبه التطور الدارويني، ما يقلل قدر التدخل البشري اللازم. يُسبب التدخل البشري وجود تحيز في الأنظمة -ومن ثم محدودية البرمجة- ما يحد من النتائج في نهاية المطاف. تحاول جوجل خلق سيناريو يستطيع فيه الحاسوب أن يجول حرًا ويبدع إن جاز التعبير.

إستيبان ريال، مهندس برمجيات في جوجل برين، قسم الأبحاث والذكاء الآلي، الكاتب الرئيس للبحث، طرح هذا التشبيه لمجلة Popular Mechanics: «افترض أنك تريد تصميم منزل. إذا كان لديك غرف مبنية مسبقًا، ستكون مهمتك سهلة، لكنها مقيدة بالغرف الموجودة، أما إذا بدأت بالقرميد والمِلاط، ستكون مهمتك أصعب، لكن سيكون لديك حيز أكبر للإبداع».

اعتمدت أبحاث التعلم الآلي سابقًا بدرجة كبيرة على التدخل البشري. بحوث العمارة العصبية مثلًا -التي تجعل تصميم شبكة عصبية أوتوماتيكيًا، كما يدل الاسم- تعتمد على طبقات معقدة وضعها خبراء لتكوّن حجر الأساس للشبكة العصبية الجديدة. إذن فهي أساسًا تعليمات مبرمجة يدويًا، أو برامج تُملي على الحاسوب ما يجب فعله.

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/Org_Automated_Machine_Learning-696x464-1.jpg"><img class="aligncenter size-full wp-image-97980" src="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/Org_Automated_Machine_Learning-696x464-1.jpg" alt="هكذا ستطور الخوارزميات ذاتها - هل ستتمكن الخوارزميات يوما ما من تطوير نفسها بنفسها - ما هو التعلم الآلي الأتوماتيكي - الخوارزميات الجينية " width="696" height="464" /></a>

أما التعلم الآلي-صفر الخاص بجوجل فيستخدم الرياضيات حجرًا أساسيًا لبناء الخوارزميات الجديدة، عوضًا عن المكونات التي برمجها البشر.

تسهل لغات البرمجة عملية بناء البرامج. الآلات تفهم الأرقام، تحديدًا الرمز الثنائي، واللغات تعمل وسيطًا بين المبرمج والآلة. هكذا لا يضطر البشر لقضاء اليوم بأكمله لتحويل الأوامر إلى مجموعات من الصفر والواحد.

لكن خيار اللغة وكيفية تمثيلها في لغات البرمجة يسمح للانحياز بالتدخل، وفقًا لأرماندو سولار-ليزاما، بروفيسور مساعد في معهد ماساشوستس للتكنولوجيا، غير المشارك في البحث. وهو يقود مجموعة البرمجة بمساعدة الحاسوب لدى المعهد، التي تركز على أتمتة عملية البرمجة.

صرح سولار-ليزاما بأن ورقة جوجل الجديدة تحاول اكتشاف: كيف يمكن باستخدام لغة بسيطة قائمة على الرياضيات جعل الأشياء التي تكتشفها خالية من الانحياز الناتج من خيارات اللغة؟ إذ يعني الانحياز محدودية الخيارات.

بالعودة إلى تشبيه المنزل الخاص بريال، تخيل أنك تبني بيتك من غرف كاملة، وكل ما تعرفه هو الأسلوب الروماني. حينها سيكون بيتك مليئًا بالأعمدة، والساحات السماوية والبرك، لن تستطيع أن تبدع مبنى إمباير ستيت أو كنيسة سيستين، لكن إذا بدأت بالمواد الأولية فحسب، فلن تكون مقيدًا بأسلوب محدد.

يعترف ريال وفريقه بأنه رغم كل الجهود المبذولة، لن يخلو البرنامج من الانحياز. مثلًا، قد تحوي العملية الرياضية المختارة انحيازًا ضمنيًا، بناءً على معرفة الباحثين المسبقة بخوارزميات التعلم الآلي.
<h3>الخوارزميات الجينية</h3>
لاكتشاف خوارزميات جديدة، يبدأ التعلم الآلي-صفر بـ 100 خوارزمية عشوائية، تُنتجها سلسة من العمليات الرياضية. ثم يبحث النظام في الخوارزميات لاختيار الأفضل منها، التي ستنتقل إلى المرحلة التالية، مثل عملية تمرير البشر للجينات الأفضل عبر الزمن في لعبة البقاء للأصلح.

هنا تمارس الخوارزميات نوعًا من مهام التعليم الآلي، كتمييز الدراجات عن الشاحنات، مثل الاختبار الذي تجريه لتثبت أنك لست روبوتًا. يقيّم التعلم الآلي-صفر فعالية كل خوارزمية، بإتمام مهمة معينة، ثم يطوّر أفضلها لتنتقل إلى المرحلة التالية.

تُقارن الخوارزميات الجديدة بالخوارزمية الأم لاختبار فعاليتها في إتمام المهام. تُكرر العملية باستمرار حتى تنتصر الطفرات الأفضل وتنتقل إلى الخوارزمية النهائية.

في النهاية، قد يبحث النظام عبر 10،000 شكل محتمل في الثانية الواحدة، مع القدرة على تخطي الخوارزميات السابقة. استخدم الباحثون مجموعة بيانات صغيرة بدلًا من كميات معقدة من المعلومات، ما يجعل العمل إثباتًا للمفهوم.

لتنفيذ ذلك، يستخدم التعليم الآلي-صفر ما يُعرف بـالخوارزميات الجينية، الموجودة منذ الثمانينيات، ولكن قل استخدامها عمومًا. إذ تعمل بأفضل ما يمكن عادةً في البيئات غير المنتظمة، حيث لا يعمل أي شيء آخر، وغالبًا ما تنتج رمزًا لا يمكن قراءته وتصعب هندسته عكسيًا، إضافةً إلى أنها تنتج رموزًا طويلة جدًا.

يقول سولار-ليزاما: «كلما زاد طول الرمز الذي تحاول إنتاجه، تزيد فرصة تسلل خطأ إليه. قد يمثل الاختلاف في حرف واحد بين رمزين، أحدهما هو المطلوب تمامًا، والآخر لا يعمل، وتلك مشكلة عامة في تركيب البرنامج».

مع هذا، لا تزال الخوارزميات الجينية منطقية في هذه الحالة، كونك لا تريد كبح خيارات الحاسوب.
<h3>مشكلة التدرج</h3>
طوّرت جوجل سابقًا لغة برمجة خاصة بها، سُميت «سحابة التعلم الآلي-صفر»، التي تجعل تدريب نماذج التعلم الآلي أسهل وبخبرة بشرية محدودة. لكن التعلم الآلي-صفر يبدو خطوةً تجاه تدخل بشري أقل.

سيكون تدرج هذا الأسلوب تحديًا، وفقًا لسولار-ليزاما. لأن التعلم الآلي-صفر يستخدم علم الحساب، بدلًا من لغات أكثر تعقيدًا، لا توجد تعليمات تساعد النظام على التعامل مع مشكلة واجهها في نسخ سابقة بسرعة. بل عليه البدء من الصفر كل مرة، وتلك ليست الطريقة المُثلى.

لتخطي مشكلة التدرج، يقول سولار-ليزاما إن على الباحثين اعتماد مبدأ «فَرِّق تَسُد» في الأعمال المستقبلية. بفصل جزء من البرنامج عن جزء آخر، قد ينجح التعلم الآلي-صفر. سيكون هذا ضروريًا لإيجاد التوازن بين استخدام علم الحساب المجرد بوصفه حجرًا أساسيًا، والتعليمات الرصينة التي قد تنجز مزيدًا من العمل، لكنها قد تتضمن الانحياز.

إذا درجت جوجل النظام وسمحت للآلات ببناء الخوارزميات، قد يعني هذا تطويرًا أسرع بكثير للتطبيقات، وترجمة اللغات، ومعالجة الفيديو، وغير ذلك. قد تدعم المطورين والمشاريع الصغيرة للاستفادة من قدرات التعلم الآلي دون الحاجة إلى توظيف فريق علماء بيانات كامل.

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/?p=39215">ما هو التعلم الآلي Machine learning؟</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/?p=81612">الإنسان مقابل الآلة.. هل يستطيع الذكاء الاصطناعي أن يصنع علمًا؟</a>

ترجمة: معتز صبرة

تدقيق: أكرم محيي الدين

<a href="https://www.popularmechanics.com/technology/a32221995/google-automl-zero-evolve-algorithms/?fbclid=IwAR1XfMeGL3imlUYIp_ekEPdUjc6BgT7H1l9Wn5azMrudijnCJu4MrPsfAU4">المصدر</a>

معتز صبرة

الأعمال

اكتشاف أصغر بنى لكواكب يافعة

سوق إلكتروني متطور يتاجر ببصمات المستخدمين الإلكترونية

إيجاد عنصر أساسي للحياة على مذنب

هكذا ستطور الخوارزميات ذاتها!