تشهد التكنولوجيا في العصر الحديث تطورًا متسارعًا، ويُعد مجال الحوسبة الكمية واحدًا من أكثر المجالات الواعدة التي قد تُحدث ثورة حقيقية في طريقة معالجة المعلومات. فبينما تعتمد الحواسيب التقليدية على النظام الثنائي (0 و1)، تستخدم الحوسبة الكمية ما يُعرف بالـ”كيوبِت” (Qubit)، والذي يمكنه تمثيل عدة حالات في نفس الوقت بفضل مبادئ ميكانيكا الكم مثل التراكب والتشابك. هذا الاختلاف الجوهري يفتح الباب أمام قدرات حسابية هائلة تتجاوز بكثير إمكانيات الحواسيب الحالية.

في المستقبل، يُتوقع أن تلعب الحوسبة الكمية دورًا محوريًا في حل المشكلات المعقدة التي يصعب أو يستحيل على الحواسيب التقليدية التعامل معها. على سبيل المثال، في مجال التشفير والأمن السيبراني، يمكن للحواسيب الكمية فك بعض أنواع التشفير المستخدمة حاليًا خلال وقت قصير جدًا، مما يفرض تحديات كبيرة على أنظمة الأمان الحالية. وفي المقابل، ستُستخدم نفس التقنية لتطوير أنظمة تشفير أكثر أمانًا تُعرف بالتشفير الكمي، والذي يعتمد على قوانين الفيزياء بدلًا من الخوارزميات الرياضية فقط.

كما يُتوقع أن تُحدث الحوسبة الكمية نقلة نوعية في مجال الطب واكتشاف الأدوية. إذ يمكن استخدامها لمحاكاة الجزيئات والتفاعلات الكيميائية بدقة عالية، مما يساعد العلماء على تصميم أدوية جديدة بشكل أسرع وأكثر فعالية. بدلًا من الاعتماد على التجارب الطويلة والمكلفة، يمكن إجراء محاكاة معقدة خلال وقت قصير، مما يُسرّع عملية تطوير العلاجات للأمراض المستعصية.

في مجال الذكاء الاصطناعي، ستساهم الحوسبة الكمية في تحسين قدرات التعلم الآلي وتحليل البيانات الضخمة. فبفضل قدرتها على معالجة عدد كبير من الاحتمالات في وقت واحد، يمكنها تسريع تدريب النماذج وتحسين دقة التنبؤات. وهذا بدوره سينعكس على تطبيقات متعددة مثل السيارات ذاتية القيادة، وتحليل الأسواق المالية، وحتى التنبؤ بالكوارث الطبيعية.

ومن ناحية أخرى، فإن قطاع الصناعة والخدمات اللوجستية سيستفيد بشكل كبير من هذه التقنية. إذ يمكن للحوسبة الكمية تحسين عمليات التخطيط والتوزيع، وتقليل التكاليف، وزيادة الكفاءة التشغيلية. على سبيل المثال، يمكن استخدامها لإيجاد أفضل الطرق لنقل البضائع أو جدولة العمليات الصناعية بطريقة أكثر دقة وفعالية.

ورغم هذه الإمكانيات الكبيرة، لا تزال الحوسبة الكمية في مراحلها الأولى من التطوير. فهناك العديد من التحديات التقنية التي تواجهها، مثل الحفاظ على استقرار الكيوبِتات ومنع فقدان المعلومات بسبب التأثيرات البيئية، وهي مشكلة تُعرف بـ”إزالة الترابط” (Decoherence). كما أن بناء حواسيب كمية عملية وموثوقة يتطلب تقنيات متقدمة وبيئات تشغيل خاصة، مثل درجات حرارة منخفضة جدًا.

تعمل العديد من الشركات العالمية والمؤسسات البحثية على تطوير هذه التقنية، مثل IBM وGoogle وMicrosoft، حيث تستثمر مليارات الدولارات في هذا المجال. وقد بدأت بالفعل بعض التطبيقات الأولية بالظهور، إلا أن الاستخدام الواسع للحوسبة الكمية لا يزال يحتاج إلى سنوات من البحث والتطوير.

في الختام، يمكن القول إن الحوسبة الكمية تمثل مستقبلًا واعدًا قد يُعيد تشكيل العديد من القطاعات الحيوية في العالم. ورغم التحديات الحالية، فإن التقدم المستمر في هذا المجال يُبشّر بإمكانيات هائلة قد تغيّر طريقة تعاملنا مع البيانات والحوسبة بشكل جذري. إن الاستثمار في هذا المجال، سواء على مستوى الدول أو المؤسسات أو الأفراد، سيكون مفتاحًا لمواكبة الثورة التقنية القادمة والاستفادة من فرصها الكبيرة

د. محمد السعيد: نوبات الهلع مؤقتة ولا تعني وجود خطر حقيقي رغم شدة أعراضها

* متابعة الأخبار السلبية من أبرز أسباب زيادة الخوف والهلع

* الوعي بطبيعة النوبة وتمارين التنفس من أهم وسائل السيطرة

* إشادة بتوفير عيادات الصحة النفسية في دولة الكويت

في ظل ما يشهده العالم من أزمات متسارعة وضغوط نفسية متزايدة، تبرز نوبات الهلع كواحدة من أكثر الاستجابات الإنسانية شيوعا في مواجهة الخوف وعدم اليقين. ولأن التعامل الصحيح مع هذه الحالات قد يصنع فارقا كبيرا في حياة الأفراد وسلامتهم النفسية، نسلط الضوء في هذا اللقاء على كيفية فهم الهلع وآليات السيطرة عليه.

ويستعرض د. محمد السعيد، رئيس قسم علم النفس في كلية التربية الأساسية، أبرز أسباب نوبات الهلع، إلى جانب أهم الطرق العلمية والعملية للتعامل مع الأزمات والانفعالات الحادة، سواء على المستوى الشخصي أو عند مساعدة الآخرين.

ماهية نوبات الهلع وأسبابها

يوضح د. السعيد أن نوبات الهلع هي لحظات مفاجئة من الخوف الشديد، تصاحبها أعراض جسدية قوية، تجعل الشخص يشعر وكأنه يواجه خطرا حقيقيا، رغم عدم وجود سبب واضح لذلك. وتظهر هذه النوبات غالبا في أوقات الأزمات مثل الحروب والكوارث الطبيعية، نتيجة تصاعد القلق والتفكير المستمر، ما يؤدي إلى تضخيم الإحساس بالخطر.

ماذا يحدث في الجسم أثناء النوبة؟

تختلف أعراض نوبات الهلع من شخص لآخر، لكنها غالبا تشمل:

            •          تسارع ضربات القلب والتعرق ورجفة في الأطراف

            •          صعوبة في التنفس وتشنجات عضلية

            •          اضطرابات في المعدة مع شعور بالغثيان

            •          صداع وعدم القدرة على التركيز

            •          شعور بعدم الاتزان أو فقدان السيطرة على الحركة

المحفزات ودور الإعلام

يشير د. السعيد إلى أن مسببات الهلع تتنوع بين عوامل نفسية وبيولوجية، مثل التوتر المزمن، ضغوط العمل والدراسة، الصدمات النفسية، إضافة إلى قلة النوم والإفراط في تناول الكافيين. كما تلعب وسائل الإعلام ووسائل التواصل الاجتماعي دورا بارزا في تضخيم مشاعر القلق، خاصة عند التعرض المستمر للأخبار السلبية ومشاهد الدمار، ما يزيد من احتمالية حدوث نوبات الهلع.

وينصح بالحد من متابعة الأخبار خلال الأزمات، والتركيز على مصادر رسمية موثوقة، مع إشغال الوقت بأنشطة إيجابية تقلل من التوتر.

طرق السيطرة على نوبات الهلع

يؤكد د. السعيد أن السيطرة على نوبات الهلع ممكنة من خلال مجموعة من الأساليب البسيطة والفعالة، أبرزها:

            •          إدراك أن النوبة مؤقتة ولا تشكل خطرا حقيقيا

            •          ممارسة تمارين التنفس ببطء وعمق

            •          تجنب العزلة والتواصل مع أشخاص إيجابيين

            •          ممارسة الرياضة الخفيفة مثل المشي

            •          تطبيق تمارين الاسترخاء وتشتيت التفكير عن مصادر القلق

متى نلجأ إلى المختص؟

يوضح أن مراجعة المختص النفسي تصبح ضرورية في حال تكرار النوبات بشكل يؤثر على الحياة اليومية، أو في حال كانت الأعراض شديدة، أو عندما تفتقر الأسرة إلى الوعي الكافي للتعامل مع الحالة.

وفي هذا السياق، أشاد د. السعيد بجهود وزارة الصحة في دولة الكويت، لتوفير عيادات الصحة النفسية في مختلف المناطق، بما يسهم في تقديم الدعم والرعاية اللازمة للمحتاجين.

رسائل توعوية في أوقات الأزمات

يختتم د. السعيد حديثه بجملة من التوصيات المهمة، أبرزها:

            •          الابتعاد عن الشائعات وعدم تداولها

            •          متابعة الأخبار من مصادر رسمية فقط

            •          تقليل التعرض للأخبار السلبية

            •          إشغال الوقت بأنشطة مفيدة

            •          تعزيز التواصل الأسري وبث الطمأنينة بين الأفراد

            •          تجنب تعريض الأطفال لمشاهد الحروب لما لها من آثار نفسية سلبية

وفي ختام حديثه، أعرب عن تمنياته بأن يحفظ الله دولة الكويت قيادة وشعبا، وأن يديم عليها نعمة الأمن والأمان.

بقلم الأستاذة: نفلة عسكر الحربش

      لبلدان العالم سمات روحية ومادية وعاطفية تجمع أفراد مجتمع كل بلد، فتضفي عليه ملامح خاصة، هذه الملامح الخاصة بالإضافة لنتاج أفراده الفني والأدبي وأساليب حياتهم هو ما يعرف بثقافة المجتمع، وذلك وفقًا لتعريف الثقافة المتفق عليه في إعلان مكسيكو 1982. وعندما يكون للثقافة نوع خاص، نوع معقد راقٍ من أشكال الثقافة، فهذا ما يسمى بالحضارة، كما عرفها علماء الانثروبولوجيا. فالثقافة مجموع الغايات الإنسانية، أما الحضارة فهي مجموع الوسائل البشرية. وفي الكويت اجتمعت أسمى الغايات وخلقت أرقى الوسائل.

 لقد أثبتت الكويت للتاريخ عبر مواقف عدة، تميزها عن دول العالم بغايات أصيلة سمت بثقافتها ورسمت حضارتها كوجود جاذب، أمن، ومريح. وجود بُني في الكويت على العطاء والتسامح كصفة متجذرة أصيلة. هذه الصفة لم ترتبط يومًا بتوافر نعمة أو استحقاق من تتعامل معهم. بل صفة تميزت بها منذ نشأتها حين كان الفقر طابع الحياة فيها. فقد تقاسم أهلها في ذلك الحين لقمة العيش وأشركوا من يحتاجها معهم. وتوافد إليها الراغبون بالعيش الآمن الكريم من بلدان عدة كانت أوفر حظًا منها بخيرات الأرض ومتاع الحياة، إلا أن البركة الخاصة التي حباها الله بها، وكرم نفوس أهلها، جعل كل ما فيها نعيم يشد له الرحال. ونجحت الكويت ومنذ بداياتها، وبكل من فيها، بخلق نسيج لا يمكن نقض غزله، نسيج عصي على أن يتخلله من يخالفه، وقوي على أن ينسل منه من يألفه.

 "لأجلها قد فاضت البيوت بالرجال .. وشمرت سواعد بالعز والمعالي"، وبنيت الكويت بها، وأيقن أهل هذه السواعد، أن عزة النفس لا ثمن لها إلا الحياة، فاكتفت في أحلك أعوام الجدب والكساد، ببصيص النور الذي يشعله عرق كدحهم، دون طلب أو انتظار شعلة من الخارج. ففي الوقت الذي كان أهل الكويت يعيشون ضنك العيش، كان كثير من العرب يتمتعون بالحياة الرغيدة في بلاد منعمة بمصادر دخل مختلفة، وحضارة مجلوبة ينافسون بها بلاد باريس وروما، وكان منهم من يستقبح بداوة وفقر إخوانهم في الكويت والخليج و"شالوا علينا عيوبه". وبعد نعمة النفط العظمى؛ "صاروا مثلنا بدو وأعراب". ورحبت الكويت بالأخ والصديق، وبمن ادعى، واحتضنت، وأعانت، وشاركت الخير، ولم تمنن ولم تستكثر.

مرت الكويت منذ نشأتها بأزمات عدة، تسامت خلالها عن كل ما قد يقطع الروابط الأخوية بينها وبين الدول الشقيقة والصديقة، بل وقابلت إساءة من أساء بالإحسان. وبقيت ثابتة المبدأ، لا تتأثر باللمز والهمز، أو بأهل التطبيل أو بأهل "مسح الجوخ"، أو بمن اعتاد أن يقول مالا يفعل، أو أن يفعل فيضخم ويتضخم وينفش الريش ولو كان تيش!.

 لقد اعتادت الكويت على من ينكر معروفها، واعتادت على من يصعد على أكتافها طمعًا ببقعة ضوء، واعتادت سقوطهم السريع المخزي. ولم تتغير مواقفها الثابتة تجاه الحق الإنساني بالعيش الكريم الآمن، فمكيالها في الحق واحد، لا تحيد عن طريق الصواب لغاية ثأر أو لاقتصاص حق.

قافلة العز سائرة، وستبقى الكويت عزيزة. عز تاريخ ووجود، عز استثناء فيها. عزيزة بأصل مكنوناتها، بفطرة العطاء، بفطرة البدايات، وبرسالة الخلود لوطن أخلص أهله النوايا لله، فتكفل الله أرضه برعايته وأمنه ورزقه.

عزيزة يا كويت.

(Spot Welding) لحام البقعة 

مقدمة

يعد لحام البقعة أحد أهم أنواع "لحام المقاومة الكهربائية"، وهو تقنية أساسية في الصناعات المعدنية الحديثة.

يعتمد هذا النوع على توليد الحرارة الناتجة عن مقاومة القطع المعدنية لمرور التيار الكهربائي، مع تسليط ضغط ميكانيكي لدمج القطع ببعضها في نقطة محددة (بنطة)

: فكرة العمل والأساس العلمي

يعتمد لحام البقعة على قانون "جول" للحرارة، حيث يتم تمرير تيار كهربائي ذو شدة عالية جداً وجهد منخفض عبر قطبي اللحام (المصنوعين غالباً من النحاس).

توليد الحرارة: عندما يمر التيار عبر نقطة التلامس بين الصفيحتين المعدنيتين، تواجه الكهرباء مقاومة عالية في هذه النقطة، مما يؤدي لارتفاع درجة الحرارة فوراً وصولاً لنقطة الانصهار.

الضغط الميكانيكي: تقوم أقطاب اللحام بالضغط على المعدن المنصهر لتكوين "نواة اللحام"، وبعد فصل التيار، يستمر الضغط لفترة وجيزة حتى يتجمد المعدن ويصبح قطعة واحدة.

مكونات ماكينة لحام البقعة

تتكون الماكينة بشكل أساسي من::

:لتحويل جهد القوى العادي إلى جهد منخفض وتيار عالٍ جداً. المحول الكهربائي

أقطاب اللحام: وتصنع من سبائك النحاس لقدرتها العالية على التوصيل ومقاومة الحرارة، وغالباً ما تكون مبردة بالماء

قد يكون يدوياً (في الماكينات الصغيرة) أو هوائياً (Pneumatic) : في خطوط الإنتاج. نظام الضغط

:للتحكم بدقة في أجزاء الثانية التي يمر فيها التيار. مؤقت زمني

خطوات عملية اللحام (الدورة)

تتم العملية في أربع مراحل سريعة:

تقارب الأقطاب والضغط على الصفائح: (Squeeze Time). مرحلة الضغط

مرور التيار الكهربائي وانصهار المعدن داخلياً (Weld Time): مرحلة اللحام

بقاء الضغط بعد قطع الكهرباء ليبرد المعدن (Hold Time): مرحلة التثبيت

رفع الأقطاب للتحضير للنقطة التالية (Off Time): مرحلة الرفع

المميزات والعيوب

المميزات:

 يمكن إنجاز مئات البنط في وقت قصير جداً. السرعة العالية

الا يحتاج لمواد ملء (أسلاك لحام) أو غازات حماية. لتكلفة المنخفضة

 لا يتطلب مهارة يدوية فائقة مثل لحام القوس أو "الأرجون". سهولة التشغيل

 لا ينتج عنه دخان كثيف أو شرر متطاير بشكل كبير. نظافة العملية

العيوب:

 يقتصر غالباً على الصفائح الرقيقة (حتى 3-5 ملم). الارتباط بالسمك

يتطلب وصول الأقطاب من جانبي القطعة المراد لحامها. صعوبة الوصول

قوة الوصلة قوة اللحام تكون في نقطة محددة، مما يجعله أقل قوة من اللحام المستمر في بعض التطبيقات الشاقة.

التطبيقات الصناعية

يعتبر صناعة السيارات هو التطبيق الأبرز؛ فجسم السيارة (الهيكل) يحتوي على آلاف نقاط لحام البقعة التي تربط أجزاء الصاج ببعضها. كما يستخدم في تصنيع الأجهزة المنزلية (الثلاجات والغسالات) والأثاث المعدني.

الخلاصة

يظل لحام البقعة هو الخيار الأمثل للإنتاج الكمي للصناعات التي تعتمد على الصاج والصفائح المعدنية، نظراً لكفاءته الاقتصادية وسرعته الفائقة، مع استمرارية التطوير في أنظمة التحكم الرقمي (CNC) والروبوتات لزيادة دقة هذه "البنط.".

عبد الكريم جمال بريك

ماجستير في الهندسة الكهربائية

عضو هيئة التدريب- متخصص - أ

 المعهد العالي للطاقة- قسم القوى الكهربائية

مقدمة

إن أكبر نقلة نوعية مميزة في سنة 2026 هو التحول إلى استخدام الذكاء الاصطناعي في التطبيقات ذات الطابع الفيزيائي، حيث لم يقتصر استخدامه في الشبكات الكهربائية على معرفة كمية الطاقة الكهربائية المتوقع الطلب عليها، بل تعدى إلى التحكم الفعال واللحظي في الشبكة الكهربائية.

وللتعرف على أهمية تطبيق الذكاء الاصطناعي في الشبكات الكهربائية لابد من الوقوف على التحديات المتعددة التي ساهمت في زيادة تعقيد الشبكة الكهربائية، ومنها:

1-      تقلبات وانقطاعات توليد الطاقة المتجددة التي ترتبط بالطقس، وتعاقب الليل والنهار وغيرها.

2-      انخفاض قدرة استجابة التردد والقصور الذاتي للنظام

3-      تعديلات نماذج الأحمال وعدم القدرة على التنبؤ بها

4-      ديناميكيات النظام السريعة وغير المتوقعة التي تخلق أخطار

5-      الحاجة إلى إدارة عدد متزايد من متغيرات التوليد والحمل

6-      الهجمات الإلكترونية على شبكات الإنترنت والمرتبطة بشبكات التحكم بالكهرباء

7-      تغير المناخ وتعرض شبكة الطاقة للأحداث غير المألوفة مثل (العواصف – الزلازل- الفيضانات وغيرها) 

 ينقسم تدخل الذكاء الاصطناعي إلى نوعين: -

أولا: التدخل في استقرار الشبكة الكهربائية

ثانيا: الرجوع الذاتي الى حالة الاستقرار

وتعرف حالة الاستقرار للشبكة الكهربائية بحالة التشغيل في الوضع الطبيعي للشبكة بحيث تكون المولدات في حالة اتزان ولا توجد اضطرابات كبيرة على الشبكة الكهربائية، سواء كان مصدر هذه الاضطرابات الأحمال الكهربائية أو الأعطال في الشبكة الكهربائية. وتكون المولدات متزامنة مع بعضها ومع الشبكة المتصلة معها بحيث تضمن استمرارية الحصول على الطاقة الكهربائية بالكمية والجودة المطلوبة، وفي الوضع الطبيعي نجد أن المهندسون يعملون على تقديم الدراسات اللازمة لتطوير الشبكة وزيادة حالة الاستقرار وذلك من خلال تصميم شبكات كهربائية (مغذيات، محولات، مولدات ... الخ) بحيث يكون لها سعة تشغيلية كبيرة، فعند الاقتراب من حدود الاستقرار نجد أن الحمل يصل إلى الحد الأقصى لطاقة المولدات وبالتالي تقترب من المرحلة الحرجة من التغذية ويدق جرس الخطر. وفي هذه الحالة، حدوث أي اضطراب بسيط قد يؤثر على استقرار واتزان الشبكة الكهربائية. وبالإضافة إلى ذلك فإننا نحتاج إلى أنظمة أكثر تطورا وقادرة على متابعة الأحمال وجودة الإنتاج (جهد/تردد/ معامل القدرة) واتخاذ قرارات لحظية تساعد المشغلين على إدارة هذه الشبكة الكهربائية بكفاءة عالية بالرغم من اختلاف أنواع الأحمال وأنواع مصادر الطاقة (البخارية أو الغازية أو أنظمة الطاقة المتجددة)

أما الحالة الانتقالية التي تمر بها الشبكة الكهربائية والتي تعتبر من الحالات المهمة جدا بالنسبة لضبط الشبكة وإعادة إرجاعها الى وضعها الطبيعي بأسرع وقت ممكن، حيث تتعرض الشبكة الكهربائية إلى اضطرابات كبيرة بسبب حدوث أعطال على الشبكة الكهربائية أو خروج/إضافة أحمال كبيرة في نفس اللحظة وبصورة فجائية وغير متوقعة أو خروج مولدات من الشبكة الكهربائية، وهنا نحتاج إلى التعامل من العطل إعادة التغذية في أقصر وقت، لتقليل الخسائر ولضمان استمرارية التيار الكهربائي. وهنا نجد أننا نحتاج إلى تصرف سريع وممنهج للقيام بكل ما تحتاجه الشبكة من إعادة توجيه وتوزيع الطاقة بشكل أمن.

أما حالة الاستقرار الديناميكي يحدث إذا استمر وجود العطل لفترة من الزمن أطول ويصبح الرجوع إلى الاستقرار أصعب ونحتاج إلى تدخل حاكم التوربينات ومنظم الجهد الأتوماتيكي على المولدات ضروري لضبط التوازن بين التوليد والاستهلاك للكهرباء.

ولهذا السبب أصبح من الضروري الوقوف أمام كل هذه التحديات والقيام بتحديث الشبكة الكهربائية إلى شبكة كهربائية ذكية مدعومة بالذكاء الاصطناعي لتوفر عمليات  التحكم التلقائية بالشبكة (من خلال فتح وإغلاق القواطع الكهربائية للمغذيات والمحولات) والتي تساعد على اختيار الوحدة المناسبة للعمل في الشبكة الكهربائية وإعادة توجيه الطاقة على المغذيات بشكل تلقائي وفي فترات زمنية قياسية، واتخاذ القرارات السريعة التي تتناسب مع الحدث من انقطاعات في الطاقة لتقلل من الخسائر في الطاقة ولرفع كفاءة النقل والتوزيع والعمل على اتزانها، وأيضا تعمل على إعادة الشبكة إلى وضع الاستقرار تلقائيا من خلال التدخل في إعادة عملية توزيع وتوجيه الطاقة بشكل آلي وسريع عند وجود نقص في الطاقة المتولدة وأيضا التحكم في الشبكات الصغيرة التي يتم فصلها.

وفي النموذج التالي بين كيفية تحديث أنظمة الطاقة الحالية للحصول على أنظمة طاقة ذكية من خلال دمج تطبيقات الذكاء الاصطناعي وتطوير المعدات واستخدام إطار عمل ذكي، حيث يتكون النظام الذكي من ثلاث أنظمة رئيسية وهي: -

أولا: نظام المراقبة وكشف الأعطال، وثانيا نظام التحكم الذكي المحسن، وثالثا: نظام إدارة الطاقة الذكي.    

إن الهدف الرئيسي من استخدام الأنظمة الذكية هو تحسين موثوقية الشبكة وكفاءتها وسلامتها بشكل كبير من خلال المراقبة الدائمة والتنبؤ بالأحمال، والأخطار الكهربائية، والتحكم، والتكيف على الأوضاع الجديدة في الشبكة في حال خروج أحمال منها . ومن خلال هذه التطبيقات يمكن للأنظمة التقليل في هدر الطاقة وتعزيز استخدام مصادر الطاقة المتجددة بشكل كبير من خلال زيادة دمجها في الشبكة إلى أقصى حد. بالإضافة إلى ذلك، يمكنها أيضًا تحسين استقرار الشبكة عن طريق اكتشاف ومنع الأعطال المحتملة في الشبكة، وتقليل التكاليف من خلال تقليل نفقات الصيانة وخسائر الطاقة. ومع ذلك، ومع زيادة تعقيد الشبكة، أصبحت الأعطال والاضطرابات أكثر شيوعًا وصعوبة في التحكم. ونتيجة لذلك، أصبحت الأنظمة الثالثة التالية خيارات محتملة لتعزيز أمان وموثوقية واستدامة نظام الشبكة:

1-      أنظمة المراقبة الذكية وكشف الأعطال (IMFDS

2-      أنظمة التحكم الذكية المحسنة (ICOS)

3-      أنظمة إدارة الطاقة الذكية (IEMS).

في الفترة الأخيرة، تركزت عدة دراسات على أنظمة المراقبة الذكية وكشف الأعطال متعددة الطبقات (IMFDSs) لجعل الشبكة أكثر مرونة وموثوقية، ويهدف استخدام هذه التقنية إلى تحديد وتصنيف وتحديد موقع العطل وعزله بسرعة من خلال دمج إنترنت الأشياء (IoT)، وتحليل البيانات الضخمة، واستخدام الحوسبة السحابية، ونماذج الذكاء الاصطناعي. ونتيجة لذلك، يمكن لنظام مراقبة الوظائف التأكد من حالة الشبكة باستمرار، ويمكنه تحذير مشغلي الشبكة في الوقت الصحيح ليتمكنوا من اتخاذ الإجراءات المناسبة. وقد تم التأكيد على الفوائد المحتملة لنظم IMFDS في بيئات الشبكة الذكية (SG) والشبكات الصغيرة (MG) في عدة دراسات ومقالات بحثية. علاوة على ذلك، تم تطبيق نظم الكشف عن الأعطال متعددة الطبقات في أجزاء مختلفة من نظام الشبكة بما في ذلك شبكة الجهد المنخفض، شبكة التوزيع، خطوط النقل، ومحطات الطاقة من مصادر الطاقة المتجددة، وعلاوة على ذلك، فإن الزيادة المستمرة في عدد مصادر الطاقة المتجددة وتنوع موارد الطاقة الموزعة قد أدت إلى ظهور أنظمة طاقة معقدة تتطلب تقنيات تحكم تكيفية لإدارة تقلباتها. وهذا سوف يوفر وقتا وجهدا كبيرين.

وأيضا لقد أظهر تنفيذ تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي كفاءته في تطوير أنظمة التحكم في الطاقة الذكية (ICOS) القادرة على التعامل مع تعقيدات وعدم اليقين في هذه الأنظمة الطاقية الديناميكية. والهدف من نظم ICOS هو تنظيم القدرة الفعالة والمفاعلة على خطوط النقل، وتحقيق استقرار تردد النظام وجهده، والتحكم في تدفق الطاقة بشكل مستقر. ركزت عدة دراسات حديثة على تطوير نظم ICOS المستندة على الذكاء الاصطناعي لشبكات الطاقة المختلفة، وخاصة في الشبكات الذكية (SG) والشبكات المصغرة (MG). علاوة على ذلك، تم تنفيذ نظم التحكم في الطاقة المستندة إلى الذكاء الاصطناعي في أجهزة طاقة مختلفة، مثل مزارع توربينات الرياح (WT)، ومزارع الطاقة الكهروضوئية (PV) ، وأنظمة تخزين الطاقة الذكية (ESS)، والمباني الذكية (SB)، والمركبات الكهربائية (EV) في حالة الأنظمة الذكية المتصلة بالشبكة، يُحسن التحكم المرن في خلايا الوقود حالة فشل الشبكة كمصادر طاقة بديلة. وبالمثل، يمكن لنظام إدارة الطاقة الذكي (IEMS) زيادة موثوقية وفعالية واستدامة شبكة الطاقة الكهربائية من خلال دمج الذكاء الاصطناعي.

وتُستخدم أساليب الذكاء الاصطناعي لتحليل البيانات في الوقت الفعلي وتحسين إنتاج الطاقة وتوزيعها واستهلاكها. وتقوم أنظمة إدارة الطاقة المتكاملة (IEMSs) بتقدير العرض والطلب على الطاقة، وجدولة أنشطة التوليد والنقل، وموازنة الحمل والتوليد في الوقت الفعلي. يمكن للنظام أيضًا دمج تفضيلات العملاء وبرامج الاستجابة للطلب لتمكين استهلاك طاقة أكثر مرونة وكفاءة. مؤخرًا، ركز الباحثون على نظم إدارة الطاقة المتكاملة القائمة على الذكاء الاصطناعي لتحسين عملية التحسين في الشبكات الذكية (SG)، والشبكات الصغيرة (MG) ، ومحطة الطاقة الافتراضية (VPP) .علاوة على ذلك، تم تنفيذ نظام IEMS أيضًا في أنظمة مختلفة، مثل المباني الذكية (SBs)، والمنازل الذكية (SH)s، والصناعة الذكية (SI)s ، والمركبات الكهربائية (EVs) ، ومصادر الطاقة المتجددة (RES) .

في التطورات الأخيرة في تطبيقات الذكاء الاصطناعي على أنظمة الطاقة، تم تطوير خوارزميات مختلفة لتحسين الأداء، وزيادة الاعتمادية عليها، وتعزيز إدارة الطاقة. على سبيل المثال، تُستَخدم شبكات الأعصاب الاصطناعية القائمة على BSA وBN-PSO لأنظمة إدارة الطاقة المثلى. تُوظَّف أنظمة اتخاذ القرار الذكية مثل FRNN وRNN على نطاق واسع لإدارة الطاقة وإدارة الطاقة المتجددة على التوالي، مما يوضح دورها المحوري في عمليات اتخاذ القرارات التكيفية والفورية. تعمل خوارزميات التحكم التكيفية والديناميكية المستندة إلى المنطقيات على تعزيز استقرار الشبكة وتحسين توزيع الطاقة، بما يضمن استخدام الطاقة بكفاءة عبر الشبكات الذكية الحديثة. تعمل دمج الـ LSTM مع ANF وMILP على تحسين إدارة الطاقة المثلى من خلال البيئات المدعومة بإنترنت الأشياءIOT، بينما تدير الطلب على الطاقة على نطاق واسع من خلال LSTM وGRU وCNN. يمتد الذكاء الاصطناعي أيضًا إلى تحسين النظام وإدارة الموارد من خلال خوارزميات مصممة لإدارة أنظمة DG مما يعكس تحولا نحو موارد الطاقة اللامركزية. يظهر دمج DL وDRL نهجا مستقبليا لتحقيق الاستقلالية في أنظمة إدارة الطاقة، بهدف تعظيم الكفاءة وتقليل تكاليف الطاقة في الشبكات الذكية والشبكات الصغيرة القائمة على الطاقة المتجددة.

وتشير إحدى الشركات المعروفة في مجال التحكم بالطاقة " سيمينز" إلى أن الذكاء الاصطناعي قد تم نشره بالفعل في محطات الطاقة في جميع أنحاء الولايات المتحدة. على سبيل المثال، تعمل تقنية الرؤية الحاسوبية على تحسين مراقبة المصانع في وولف هيلز إنرجي في فيرجينيا. في محطة طاقة هاي ديزرت في كاليفورنيا، تساعد خدمة الكشف والاستجابة المدارة (MDR) التابعة لشركة سيمنز إنرجي في تحديد ومعالجة التهديدات السيبرانية، مع تنبيه المشغلين أيضا إلى علامات الفشل المبكر في المعدات. تستخدم عدة محطات طاقة برنامج إدارة الطاقة Omnivise التابع لشركة سيمنز إنرجي، والذي يستخدم الذكاء الاصطناعي لتحسين الإرسال من أجل الربحية والاستدامة. هناك تقنيات إضافية مدعومة بالذكاء الاصطناعي في الأفق أيضا، بما في ذلك روبوتات مزودة بحساسات يمكنها اكتشاف بعض العمليات الخارقة خارج نطاق الصوت والرؤية البشري المعتادة.

كلما تقدم بنا الوقت نجد أن التطور السريع في تطبيقات الذكاء الاصطناعي يوفر لنا الوقت والمال والدقة في الإنتاج وحماية للمعدات والأجهزة وفي مجال تكنولوجيا إدارة المعلومات واتخاذ القرارات المعقدة في التحكم بأنظمة الطاقة الكبيرة، ولكن يبقى القرار النهائي للإنسان، الذي هو الأساس في اعتماد تطبيقه أو رفضه حسب ما يراه مناسبا لمصلحة العمل ومن خلال تقييم الفوائد والمخاطر المرتبطة به.

  المرجع :

1-      https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032124009778

 Artificial intelligence integrated grid systems: Technologies, potential frameworks, challenges, and research directions - ScienceDirect

2-      AI in electric power systems protection and Control | PAC Worldhttps://www.pacw.org/ai-in-electric-power-systems-protection-and-control

3-       Digital power plant performance solutions

https://www.siemens-energy.com/global/en/home/products-services/product-offerings/omnivise-digital-solutions/performance-solutions.html

يتطور العلم فيتطور الغذاء ومع ازدياد التلوث والمعالجات الهرمونية للحيوانات تسعى بعض الدول لمصادر غذائية مستدامة ومبتكرة، تحظى الخيارات غير التقليدية بخلاف الطحالب والبكتيريا والكائنات المعدلة وراثيا باهتمام واسع  في مقالنا اليوم نتحدث عن بديلان  الحشرات الصالحة للأكل واللحوم المزروعة في المختبر، وكل منهما يقدم فرصا وتحديات فريدة في مجال إنتاج واستهلاك الغذاء.

لطالما تم استهلاك الحشرات الصالحة للأكل في ثقافات مختلفة حول العالم وفي الكويت قديما كان تناول حشرة الجراد في مواسمها يعتبر من الأغذية الشائعة واللذيذة حيث يتسابق الكبير والصغير على تناولها بعد اصطيادها وسلقها وهو ما يقودنا لتقبل فكرة كونها مصدر بروتين . بفضل القيمة الغذائية العالية وتأثير بيئي محدود، تقدم الحشرات حلا مستداما لنقص البروتين وتدهور البيئة المرتبط بالماشية في العالم . يمكن معالجة الحشرات مثل الديدان  والجراد إلى مساحيق أو دمجه في المنتجات الغذائية، مما يوفر مكونا متعدد الاستخدامات وصديقا للبيئة للاستهلاك البشري والحيواني. ومن أشهر فوائد تناول الحشرات مثل:

1.      غنية بالبروتين: تعتبر الحشرات مصدرًا ممتازًا للبروتين، والذي يعتبر أساسيًا لبناء الأنسجة وتقوية الجسم.

2.      استدامة بيئية: يتطلب إنتاج الحشرات كغذاء أقل موارد مقارنة بتربية الماشية، مما يجعلها خيارًا أكثر استدامة بيئيًا.

3.      تنوع النكهات: تقدم الحشرات تنوعًا كبيرًا في النكهات والأطعمة الممكنة، مما يسمح بتجربة تجارب غذائية جديدة ومثيرة.

الخيار الثاني اللحوم المزروعة في المختبر، المعروفة  باللحوم المعتمدة على الخلايا، تمثل ابتكارا متقدما في مجال تكنولوجيا الأغذية. تنتج اللحوم المزروعة في المختبر من خلايا حيوانية مزروعة في بيئة مختبرية، وتوفر بديلا خاليا من البيئية التقليدية لتربية المواشي. من خلال الابتعاد عن ذبح الحيوانات وتقليل استخدام الأراضي والمياه، لدى اللحوم المزروعة في المختبر القدرة على إحداث ثورة في صناعة اللحوم ومعالجة المخاوف المتعلقة بالحفاظ على الحيوان، واستنزاف الموارد، وانبعاثات الغازات الدفيئة.

تواجه كل من الحشرات الصالحة للأكل واللحوم المزروعة في المختبر تحديات في الحصول على قبول واسع ودمج في الأنظمة الغذائية السائدة. تشكل المحرمات الثقافية، والعقبات التنظيمية، وتصورات المستهلكين حول الذوق والسلامة والأخلاقيات عوائق أمام التوسع في استخدامها على الرغم من انتشارها في بلاد الشرق الأقصى  ومع ذلك، فإن الأبحاث المستمرة، والتطورات التكنولوجية، وتغير مواقف المستهلكين تجاه الاستدامة ومصادر الغذاء البديلة تدفع التقدم في هذا المجال.

في الختام، فإن استكشاف خيارات غذائية غير تقليدية مثل الحشرات الصالحة للأكل واللحوم المزروعة في المختبر يقدم طرقا متفائلة لمعالجة الأمن الغذائي العالمي، والاستدامة البيئية، ومخاوف المتعلقة بالحفاظ على الحيوان. بينما لا تزال التحديات قائمة، فإن الاهتمام المتزايد والاستثمار في هذه المصادر الغذائية البديلة يشير إلى تحول نحو نظام غذائي أكثر تنوعا ومرونة وأخلاقية.

مدرب متخصص (ب)

حنان سعد الطواري

كلية العلوم الصحية قسم علوم الأغذية والتغذية

بقلم المهندس / جاسم محمد عابدين

المعهد الصناعي - صباح السالم

مقدمة

تُعد أنظمة التكييف المركزي (Central Air Conditioning Systems) من الأنظمة الحيوية في المباني الحديثة، حيث تعتمد كفاءتها التشغيلية على دقة تصميم وتنفيذ جميع مكوناتها. ويُعتبر نظام تصريف مياه التكاثف من العناصر الأساسية التي غالبًا ما يتم إهمالها، رغم تأثيره المباشر على أداء الوحدة وسلامتها. ويأتي U-Trap كعنصر هندسي ضروري في خطوط تصريف مكائن التكييف المركزية.

تعريف U-Trap

U-Trap  هو جزء من أنبوب التصريف يتم تشكيله على هيئة حرف (U)، ويُستخدم لاحتجاز

كمية من الماء داخل الانحناءة. تعمل هذه الكمية كـ ختم مائي (Water Seal) يمنع دخول الهواء إلى داخل وحدة التكييف عبر خط التصريف، ويحافظ على توازن الضغط داخل النظام.

الأهمية الهندسية لـ U-Trap في أنظمة التكييف

من الناحية الهندسية، يحقق ال U-Trap عدة وظائف أساسية، من أهمها:

1.    منع سحب الهواء عبر خط التصريف نتيجة الضغط السلبي داخل الوحدة.

2.    ضمان تصريف مستقر ومنتظم لمياه التكاثف.

3.    منع ارتداد الروائح أو الحشرات من شبكة الصرف.

4.    تقليل احتمالية تجمع المياه داخل حوض التصريف (Drain Pan).

5.    حماية المكونات الداخلية للوحدة من التآكل أو التلف الناتج عن تسرب المياه.

المعايير الفنية لتصميم U-Trap

عند تصميم وتركيب U-Trap يجب مراعاة النقاط الهندسية التالية:

1.    يتناسب عمق الـ U-Trap مع قيمة الضغط السالب داخل الوحدة.

2.    أن يكون قطر الأنبوب متوافقًا مع قطر مخرج التصريف الخاص بالماكينة.

3.    توفير ميلان مناسب بعد الـ U-Trap لا يقل عن 1% باتجاه الصرف.

4.    استخدام مواد مقاومة للتآكل مثل PVC أو UPVC.

أبعاد ال U-Trap الصحيحة (العمق – الارتفاع – الميلان)

الأدوات والمواد المطلوبة

1.    أنابيب PVC بقطر مناسب

2.    وصلات تشكيل U-Trap

3.    غراء خاص بأنابيب PVC

4.    قاطع أنابيب

5.    ميزان ماء

6.    شريط قياس

خطوات تركيب U-Trap في مكائن التكييف المركزية

تحديد نقطة التركيب

يتم تركيب الـ U-Trap مباشرة أسفل مخرج تصريف مياه التكاثف من وحدة التكييف (AHU أو FCU).     

     قص وتجهيز الأنابيب

1.    تُقص الأنابيب بالأطوال المطلوبة وفق التصميم الهندسي المعتمد.

2.    تشكيل U-Trap

3.    يتم تركيب الوصلات لتكوين شكل حرف (U) مع الالتزام بالعمق المطلوب.

4.    تثبيت الوصلات

5.    تُلصق الوصلات باستخدام غراء PVC مع التأكد من الإحكام الكامل.

 ضبط الميلان

يتم ضبط ميل خط التصريف بعد الـ U-Trap باتجاه الصرف النهائي.

الاختبار والتشغيل

الأخطاء الشائعة في تركيب       U-Trap

1.    تركيب U-Trap بعمق غير كافٍ مقارنة بالضغط السالب.

2.    إهمال تعبئة الـ U-Trap بالماء قبل التشغيل.

3.    عدم توفير ميلان كافٍ لخط التصريف.

4.     استخدام أنابيب غير مطابقة للمواصفات.

الخاتمة

يُعتبر U-Trap عنصرًا هندسيًا بالغ الأهمية في أنظمة التكييف المركزية، حيث يساهم بشكل مباشر في استقرار الأداء التشغيلي للوحدة ومنع العديد من الأعطال الشائعة. إن الالتزام بالمعايير الفنية الصحيحة في تصميم وتركيب الـ U-Trap يضمن كفاءة أعلى، عمرًا أطول للمعدات، وتقليل تكاليف الصيانة المستقبلية. لذا، يجب أن يحظى هذا الجزء باهتمام خاص ضمن أعمال التنفيذ والإشراف الهندسي.

يُعدُّ زيت الطعام من المكوّنات الأساسية في إعداد وجباتنا اليومية، لكن بعد استخدامه في القلي يتحوّل إلى ما يُعرَف بـ«زيت الطعام المستعمل». هذا الزيت الذي يُهمَل أو يُصبّ في الأحواض يؤدي إلى حدوث مشكلات بيئية واقتصادية كبيرة، بينما إذا أُحسن التعامل معه عن طريق إعادة تدويره أصبح ذا قيمة اقتصادية كبيرة.

في البداية: ما هو زيت الطعام المستعمل؟

زيت الطعام المستعمل هو زيت نباتي، كزيت الذرة أو زيت دوار الشمس أو زيت الزيتون أو غيرها، أو دهن حيواني أو خليط منهما، خضع لعملية تسخين شديد أثناء عملية القلي. وخلال هذه العملية يحدث تغيّر كبير في خواصه الكيميائية وخواصه الفيزيائية، ما يحدّ من جودته ويزيد من المركّبات الضارة فيه.

المخاطر الصحية:

إن إعادة استخدام الزيت لعدة مرات قد تؤدي إلى إنتاج مواد مسرطنة، كما أن عملية التسخين المتكرر لهذه الزيوت تُخلِّف دهونًا متأكسدة تؤدي إلى مشكلات في القلب والشرايين، بالإضافة إلى احتوائها على بعض بقايا الطعام المحترقة وبكتيريا.

المخاطر البيئية:

إن سكب الزيوت المستعملة في شبكات الصرف الصحي يؤدي إلى تراكم هذه الزيوت وبقايا الطعام في الأنابيب، مما يؤدي إلى انسدادها جزئيًا أو كليًا.

كما أن سكب الزيوت المستعملة في المياه أو التربة يُكوِّن طبقة سطحية عازلة تمنع وصول الأكسجين، مما يضرّ بالنباتات ويؤذي الكائنات المائية الدقيقة التي تعتمد عليها الأسماك في غذائها.

أما حرق الزيوت المستعملة للتخلص منها فيؤدي إلى زيادة انبعاثات الكربون وأكاسيد الكربون والنيتروجين والكبريت وغيرها، مما يضرّ بالبيئة.

إعادة تدوير الزيوت والاستفادة منها:

            •          إنتاج الوقود الحيوي: يمكن إنتاج وقود حيوي يُستخدم في تشغيل الطائرات، وقد بدأت شركات عالمية في إنتاج وقود حيوي صديق للبيئة لتشغيل الطائرات، يُطلق عليه الرمز (SAF).

            •          صناعة الصابون والمنظفات.

            •          إنتاج الشموع ومواد التشحيم.

وفي المقالة القادمة سوف نتطرق بالتفصيل إلى طريقة إنتاج وقود الطائرات من الزيت المستعمل

بقلم

م/ أحمد عبدالعزيز

المعهد العالى للطاقة

تعد سباكة المعادن من أقدم العمليات الصناعية التي اعتمد عليها الإنسان في تشكيل المعادن، وقد شهدت هذه العملية تطورًا ملحوظًا عبر الزمن؛ إذ انتقلت من أساليب تقليدية بسيطة تعتمد على الخبرة اليدوية في الماضي إلى تقنيات حديثة متقدمة في الحاضر، مما أسهم في تحسين جودة المنتجات المعدنية وزيادة الكفاءة الإنتاجية ومواكبة متطلبات الصناعة الحديثة.

سباكة المعادن في الماضي:

سباكة المعادن في الماضي اعتمدت على طرق تقليدية بسيطة باستخدام القوالب الرملية والعمل اليدوي، مع محدودية في التحكم بالجودة والدقة، إلا أنها لبّت احتياجات الصناعة في ذلك الوقت وأسهمت في وضع الأساس لتطور تقنيات السباكة الحديثة.

سباكة المعادن في الحاضر:

سباكة المعادن في الحاضر تعتمد على تقنيات متطورة تستخدم القوالب الحديثة وأنظمة التحكم والمحاكاة الحاسوبية، مما يحقق دقة عالية وجودة أفضل للمنتجات المعدنية، مع زيادة الكفاءة الإنتاجية والالتزام بمعايير السلامة والبيئة لتلبية متطلبات الصناعة الحديثة.

أثر التطور التقني على التعليم والتدريب الصناعي:

أدّى التطور التقني في مجال سباكة المعادن إلى إحداث نقلة نوعية في التعليم والتدريب الصناعي، حيث أصبحت البرامج التدريبية تعتمد على التقنيات الحديثة والمحاكاة الرقمية إلى جانب التدريب العملي، مما أسهم في رفع كفاءة المتدربين، وتحسين مهاراتهم الفنية، ومواءمة مخرجات التعليم مع متطلبات سوق العمل الصناعي الحديث.

مميزات وعيوب سباكة المعادن في الماضي والحاضر:

الخاتمة والتوصيات:

لقد أظهرت الدراسة أن سباكة المعادن قد شهدت تطورًا ملحوظًا من الأساليب التقليدية في الماضي إلى التقنيات الحديثة في الحاضر، مما انعكس إيجابًا على جودة المنتجات وكفاءة الإنتاج والسلامة المهنية. ومن هنا، فإن مواكبة التطور التقني ضرورة ملحة لضمان استمرار تحسين العمليات الصناعية وتلبية متطلبات السوق.

التوصيات:

• تحديث برامج التعليم والتدريب الصناعي لمواكبة التقنيات الحديثة في سباكة المعادن.
• تعزيز التدريب التطبيقي العملي وربطه بشكل مباشر باحتياجات سوق العمل المحلي.
• تشجيع استخدام المحاكاة والأنظمة الرقمية لتطوير مهارات المتدربين قبل التعامل مع العمليات الحقيقية.
• دعم البحث والتطوير في مجال سباكة المعادن لتحسين الكفاءة والجودة وتقليل الهدر.

يشهد المجال التربوي تحولاً عميقاً نتيجة التطورات المتسارعة في الذكاء الاصطناعي، مما يجعل مواكبة المعلم لهذه التحولات ضرورة مهنية. فالمعلم الذي يمتلك القدرة على فهم إمكانات الذكاء الاصطناعي وتوظيفه في ممارساته الصفية يصبح قادراً على تحسين جودة التعليم، وتطوير استراتيجيات التدريس، وتعزيز مستويات التفاعل والتفكير لدى المتعلمين. ومع دخول جيل جديد من المتعلمين الذين يتعلمون ويتواصلون ويتلقون المحتوى بطرق مختلفة، يصبح الاستثمار في بناء قدرات المعلمين في استخدام الذكاء الاصطناعي أولوية تربوية ترتبط بجودة المخرجات التعليمية مستقبلاً.

توظيف الذكاء الاصطناعي في تدريس اللغة الإنجليزية يمثل نموذجاً عالي الأثر، إذ تتوفر اليوم أدوات ذكية يمكنها دعم بناء مهام التعلم، وتقديم تغذية راجعة فورية، وتطوير مهارات القراءة والكتابة والاستماع والمحادثة بشكل أكثر تخصيصاً ومرونة. كما يسهم الذكاء الاصطناعي في تخفيف العبء الإداري والتكراري عن المعلم، مما يمكّنه من تخصيص وقت أكبر للتفاعل والتصميم والتقويم البنائي.

أما في الجانب التطبيقي، يمكن الاستفادة من الذكاء الاصطناعي من قبل معلم اللغة الإنجليزية عبر ممارسات يسيرة التنفيذ، مثل:

1. استخدام ChatGPT في تصميم نماذج أسئلة قراءة قصيرة مناسبة لمستويات متعددة في نفس الصف.
2. استخدام MagicSchool AI في توليد أفكار أنشطة تعلم تفاعلية مع مراعاة تنويع الأنماط اللغوية.
3. الاستفادة من Grammarly GO في تقديم تصحيحات فورية لنصوص الطلاب الكتابية وتحسين وضوحها.
4. استخدام  Gamma  في انشاء عرض تقديمي تفاعلي بالمحتوى الذي يطلبه المعلم.
5. استخدام أدوات Speech to Text في تقييم مهام المحادثة القصيرة وتعزيز fluency بنماذج صوتية مرجعية.

ولتحقيق أثر مستدام، لا تكفي المبادرات الفردية للمعلمين. هناك حاجة لتوجه مؤسسي يربط بين سياسات التطوير في كليات التربية وبين تدريب المعلمين قبل الخدمة وأثناء الخدمة ليصبح الذكاء الاصطناعي جزءاً أصيلاً من ثقافة الممارسة المهنية. كما أن تطوير تشريعات تربوية مرنة، وإدماج وحدات معرفية في مناهج إعداد المعلم حول التفكير الأخلاقي والحوكمة في استخدام الذكاء الاصطناعي، سيضمن انتقالاً آمناً ومتدرجاً نحو مدرسة المستقبل.

إن مرحلة الذكاء الاصطناعي ليست موجة عابرة، بل تحول جذري يعيد تعريف أدوار المعلم والمتعلم وأدوات التدريس. ومعلم اللغة الإنجليزية قادر – إذا تم تمكينه علمياً وتدريبياً – على تحويل الذكاء الاصطناعي من تقنية جديدة إلى بنية أساسية في تصميم تعلم أكثر تقدمًا واتصالاً ومواكبة للعصر.

هبه سامي الفهد

مدرب متخصص ج

الذكاء الاصطناعي: محرك ثورة الطاقة المتجددة نحو مستقبل مستدام

كيف يعيد الذكاء الاصطناعي تشكيل قطاع الطاقة المتجددة ويحل تحدياته لإنشاء شبكات أكثر كفاءة واستدامة

يعد الذكاء الاصطناعي AI ثورة حقيقية في مجال هندسة الطاقة المتجددة، حيث يفتح آفاقًا جديدة لتعزيز الكفاءة، وتحسين الموثوقية، وتسريع الانتقال نحو مستقبل طاقة نظيفة ومستدامة. مع التحديات المتزايدة المرتبطة بتقلبات إنتاج الطاقة المتجددة، تبرز قدرات الذكاء الاصطناعي في تحليل البيانات الضخمة، وتوقع الأداء، وتحسين عمليات التشغيل كعامل حاسم.

التطبيقات الأساسية للذكاء الاصطناعي في هندسة الطاقة المتجددة

يتغلغل الذكاء الاصطناعي في مختلف جوانب هندسة الطاقة المتجددة، بدءًا من التخطيط الأولي وصولاً إلى التشغيل والصيانة، مما يحقق تحسينات جوهرية في الأداء والكفاءة.

تحسين التخطيط والتنبؤ بإنتاج الطاقة

تُعد القدرة على التنبؤ الدقيق بإنتاج الطاقة المتجددة أمرًا بالغ الأهمية نظرًا لتقلبات مصادر مثل الشمس والرياح. يستخدم الذكاء الاصطناعي خوارزميات التعلم الآلي لتحليل كميات هائلة من البيانات، بما في ذلك بيانات الطقس التاريخية والحالية، صور الأقمار الصناعية، وسرعات الرياح. تساعد هذه التنبؤات الدقيقة في:

·         التخطيط الأمثل للشبكات:

يسمح للمشغلين بدمج الطاقة المتجددة في الشبكة بكفاءة أكبر، وتقليل الحاجة إلى مصادر الطاقة التقليدية الاحتياطية.

·         اختيار المواقع المثلى:

تحديد أفضل الأماكن لإنشاء مزارع الطاقة الشمسية والرياح لزيادة الإنتاج إلى أقصى حد.

·         إدارة المخاطر:

التخفيف من المخاطر المرتبطة بالتقلبات المفاجئة في الإنتاج وتأثيرها على استقرار الشبكة.

على سبيل المثال، يمكن للذكاء الاصطناعي أن يتنبأ بأنماط السحب وحركة الرياح لتحديد كمية الطاقة التي ستنتجها الألواح الشمسية أو توربينات الرياح في الساعات أو الأيام القادمة.

الصيانة التنبؤية والكشف عن الأعطال

بدلاً من الصيانة الدورية أو الإصلاح بعد حدوث العطل، تُمكّن الصيانة التنبؤية المدعومة بالذكاء الاصطناعي من معالجة المشكلات قبل أن تتفاقم. يتم ذلك من خلال:

·         مراقبة الأداء في الوقت الفعلي:

استخدام مستشعرات إنترنت الأشياء (IoT) لجمع بيانات مستمرة عن حالة مكونات النظام.

·         تحليل البيانات:

تقوم خوارزميات الذكاء الاصطناعي بتحليل هذه البيانات لتحديد الأنماط الشاذة التي قد تشير إلى عطل وشيك.

·         تقليل وقت التوقف عن العمل والتكاليف:

من خلال التنبؤ بالأعطال، يمكن جدولة الصيانة في أوقات مناسبة، مما يقلل من فترات توقف الإنتاج ويخفض تكاليف الإصلاحات الطارئة.

أظهرت دراسات أن أدوات مثل SmartHelio تستخدم الذكاء الاصطناعي للتنبؤ بالأعطال المبكرة في المزارع الشمسية، مما يزيد من كفاءة الإنتاج بنسبة تتراوح بين 10-15% ويقلل من تكاليف الصيانة بملايين الدولارات.

إدارة الشبكات الذكية وتحسين التكامل

يعمل الذكاء الاصطناعي على تحويل الشبكات الكهربائية التقليدية إلى شبكات ذكية أكثر مرونة وكفاءة، مما يسهل دمج كميات أكبر من الطاقة المتجددة. تشمل تطبيقاته في هذا المجال:

·         إدارة الأحمال الذكية:

تعديل استهلاك الطاقة تلقائيًا بناءً على التوفر والطلب، مما يوازن الشبكة ويقلل من ذروة الأحمال.

·         الشبكات ذاتية الإصلاح:

تحديد مناطق الأعطال وعزلها وإعادة توجيه الطاقة لضمان استمرارية الإمداد.

·         تحسين تدفق الطاقة:

اتخاذ قرارات ذكية بشأن متى يتم إدخال محطات الطاقة المتجددة في الخدمة وتوجيه الطاقة إلى حيث تشتد الحاجة إليها.

الشبكات الصغيرة  Microgrids تستفيد بشكل خاص من الذكاء الاصطناعي لتحقيق استقلال ذاتي في إنتاج وتوزيع الطاقة، مما يعزز موثوقية الطاقة للمجتمعات المحلية بالشكل الموضح أدناه .

أمثلة عملية وتأثير عالمي

كما تُظهر البيانات الحديثة في الشكل التالي اهتمامًا متزايدًا بالاستثمار في تقنيات الذكاء الاصطناعي في قطاع الطاقة. هذا الرسم البياني الشريطي يوضح تقديرات الاستثمار والنمو في مجالات مختارة.

مقارنة بين التقنيات الرئيسية للذكاء الاصطناعي وتطبيقاتها في الطاقة المتجددة

يُمكن تلخيص دور تقنيات الذكاء الاصطناعي في هندسة الطاقة المتجددة من خلال الجدول التالي :

الخلاصة :

يمثل الذكاء الاصطناعي قوة دافعة حاسمة نحو تحقيق مستقبل مستدام للطاقة وذلك من خلال قدرته على معالجة البيانات المعقدة، والتنبؤ بالأنماط، وتحسين العمليات، فإنه يعالج التحديات الجوهرية التي تواجه الطاقة المتجددة، مثل تقلبات الإنتاج واستقرار الشبكة. مع استمرار التطور التكنولوجي وزيادة الاستثمارات، من المتوقع أن يلعب الذكاء الاصطناعي دورًا أكبر في جعل أنظمة الطاقة المتجددة أكثر كفاءة، وموثوقية، وفعالية من حيث التكلفة، مما يسرع من التحول العالمي نحو الطاقة النظيفة ويساهم بشكل كبير في مكافحة تغير المناخ.

المراجع :

ultralytics.com

snabusiness.com

trendsresearch.org

smarthelio.com

ar.ytelect.com

adnoc.ae

electricengg.com

ultralytics.com

news.daleel.gov.sa

hcrsiraq.net

تتنبأ المؤشرات المناخية لكوكب الأرض بمستقبل مليء بالعواصف الشديدة والفيضانات والجفاف وحرائق الغابات وارتفاع درجات الحرارة وغير ذلك من الظروف البيئية غير المواتية التي تجعل كوكب الأرض يتحول بصورة تدريجية إلى كوكب غير صالح للحياة. ويجمع الخبراء أن مصادر الطاقة الأحفورية هي السبب الرئيس في هذه الفوضى المناخية، ومن ثم فإن الاستثمارات التي لا زالت يتم ضخها لاستكشاف وإنتاج الوقود الأحفوري هي استثمارات تؤدي إلى زيادة الازدهار في ظاهر الأمر، ولكنها - في حقيقة الأمر - تؤدي إلى انتشار الخراب في جنبات كوكب الأرض، ولا يوجد دولة في مأمن من ذلك.

ومن هنا فقد كان الاهتمام المتزايد بحماية البيئة أحد أهم الأمور المحفزة لتطوير مصادر الطاقة المتجددة على مستوى العالم. فمصادر الطاقة المتجددة - أشعة الشمس والرياح والمياه والحرارة المنبعثة من الأرض وغير ذلك- لا ينبعث منها سوى القليل من ملوثات الهواء أو الغازات المسببة للاحتباس الحراري، كما أنها تتجدد بفعل الطبيعة، وهو ما كان الحافز الرئيس لما نراه من زيادة مطردة في استخدام طاقتي الشمس والهواء على وجه الخصوص، المتوفرتين على الدوام في أغلب مناطق العالم، في إنتاج الكهرباء في العديد من البلدان.

ونظرًا لهذه الوفرة في مصادر الطاقة المتجددة في الطبيعة ولقدرتها على إنتاج طاقة نظيفة تقلل من التلوث البيئي، وكذلك نظرًا لتكلفة صيانتها التي تعد منخفضة للغاية بالنسبة إلى حجم الطاقة المنتجة، فإنها أصبحت محط أنظار الباحثين والمستثمرين على حد سواء (1). كما أصبح التوسع في استخدام مصادرها هدفًا تسعى كل دول العالم إلى تحقيقه، من خلال تحفيز الإنتاج المستدام لها بحيث تكون متاحة في الاستخدامات المنزلية على الدوام.

ولكي يكون هذا الهدف قابلاً للتحقق فإنه ينبغي خفض تكاليف إنتاج الطاقة المتجددة وتكاليف توزيعها بشكل كبير. وتجري العديد من الأبحاث حاليًا في هذا الشأن، بحيث يستطيع الأشخاص الذين لا يستطيعون حاليًا استخدام الكهرباء بسبب ارتفاع التكلفة من الوصول إليها، وكذلك يستطيع الأشخاص الذين يعتمدون على مصادر الطاقة الأحفورية من الانتقال إلى استخدام ما يناسب احتياجاتهم من الخيارات المتنوعة للطاقة المتجددة مثل الألواح الشمسية، وأنظمة طاقة الرياح، وأجهزة تسخين المياه بالطاقة الشمسية وغير ذلك.

لقد تأكد للعالم الآن أنه لا يوجد سبب لرفض ثورة الطاقة المتجددة بكل أنواعها وفي أي مكان يمكن إنتاجها فيه. ففي الوقت الذي ترتفع فيه أسعار النفط والغاز إلى مستويات قياسية، نجد أن تكلفة مصادر الطاقة المتجددة تنخفض يومًا بعد يوم، وفي نفس الوقت يخلق الاستثمار في مصادر الطاقة المتجددة ثلاثة أضعاف فرص العمل التي يخلقها نفس الاستثمار في قطاع الوقود الأحفوري.

وإذا أضفنا ذلك إلى التخلص من الآثار البيئية المدمرة للوقود الأحفوري، فإن الطاقة المتجددة تصبح هي خيار العالم للحاضر والمستقبل.

م. عدنان بدر الحريص

المعهد العالي للطاقة

قسم الشبكات الكهربائية

أ/ شيخة عيسى محمود العصفور

إدارة البحوث والاستشارات والابتكار – وحدة النشر العلمي

عضو هيئة تدريب منتدب – المعهد العالي للخدمات الإدارية

      تشهد الكويت اليوم في نهضة تنموية متجددة نظراً للمتغيرات العصرية والتي أصبحت تحدي نظراً للتغيرات التكنولوجية السريعة والتي أثرت على أنماط الحياة الاجتماعية والاقتصادية والتعليمية والمهنية .... إلخ، وعليه تسعى وزارة التربية والتعليم جاهدة تغيير منظومة المناهج لمجاراة احتياجات الحياة في ظل التحول الرقمي الذي اكتسح حياتنا في جميع نواحيها.

     وهذا ما جعل المؤسسات التعليمية اليوم أمام تحديات تزامنية أمام المتغيرات السريعة الكائنة في الأساليب المعرفية والتكنولوجية، مما يجعل وجوب إخضاع التعليم اليوم لأنماط أكثر مرونة وديناميكية، فتبرز الحاجة اليوم إلى اعتماد التعليم على إنتاج المعرفة وتطوير مهارات المعلمين من حيث العملية التدريبية كأساس لجودة التعليم.

     كما أن المقصود بصناعة المعرفة هو  إنتاج المعرفة من حيث تنظيمها وتوظيفها بهدف الوصول إلى أساس التعليم الكائن في تنمية القدرات الإبداعية للطالب، ومن ناحية تربوية يجب أن تكن المعرفة اليوم تأخذ شكل الإنتاج لا الاستهلاك المفرط لها، فالمؤسسات التعليمية في وضعها الحالي مستهلكة للمعرفة أكثر من إنتاجها وتطبيقها حيث إن لا تطبيق دون تعزيز عامل الأنشطة بشتى أنواعه بدل عمليتي الحفظ والتفرغ الورقي.

     وهذا سر تعزيز العملية التدريبية في واقع التعليم، فالتدريب اليوم يشكل أهمية كبيرة في عالم التعليم الحديث في ظل الثورة المعلوماتية سهلة الحصول عليها.

     فصناعة المعرفة يجب أن تعتمد على: ربط المنهج بالواقع المتجدد – البعد عن العشوائية والمعرفة التقليدية – تعزيز مهارة التفكير النقدي والإبداعي للطالب – تحويل بيئة التعليم إلى بيئة تعليمية نشطة وذلك من خلال مشاركة المتعلمين في إنتاج المعرفة عبر المشاريع الصغيرة والتجارب والبحوث.

     هذا إلى جانب مهم ألا وهو تطوير مهارات المعلمين بشكل مستمر بما يتوافق مع متطلبات التغير العصري والتي من شأنها تعزيز التواصل الفعال بين الفروق والقدرات الطلابية ومهارات التقويم التي تعتمد على أدوات تقيس الفهم والتحليل والإبداع.

     وعليه تلك السياسات التعليمية قد لاقت أثر ملحوظ على المستوى العالمي على سبيل المثال فنلندا والتي جعلت تدريب المعلمين المستمر أساس في تطوير المناهج، أما كوريا الجنوبية فقد اعتمدت على البحث العلمي كأساس في بناء المناهج، وأما سنغافورة فقد أنشأت مركز وطني لصناعة المعرفة التربوية وتدريب المعلمين، وديننا الحنيف الإسلام جعلنا أمة اقرأ ودعا إلى منهج التعلم والتدارس والتفكر والذي من شأنهم تعزيز صناعة المعرفة والتدرب عليها من أجل تنمية مستدامة.

أ‌.        شيخة عيسى محمود العصفور

إدارة البحوث والاستشارات والابتكار

               وحدة النشر العلمي

     يُعد العمل الإداري حجر الأساس في نجاح المؤسسات، إذ يمثل الإطار الذي تُدار من خلاله الموارد البشرية والمادية لتحقيق الأهداف المنشودة، ولا تقتصر فعالية الإدارة على التخطيط والتنظيم فحسب، بل تتطلب تحقيق التوازن بين الكفاءة في العلم والمعرفة والقيم الأخلاقية التي توجه السلوك الإداري، فالكفاءة تضمن الاستخدام الأمثل للموارد وتحقيق النتائج بأقل تكلفة وأعلى جودة، بينما القيم الإدارية المتمثلة في معايير الحوكمة مثل النزاهة، الشفافية، العدالة، والمسؤولية الاجتماعية إلى جانب (مدونة السلوك الوظيفي)، تشكل الضمان الأخلاقي لاستدامة العمل وتحقيق الثقة بين المؤسسة والأفراد والمجتمع، إن الجمع بين الكفاءة والقيم ليس خيارًا، بل ضرورة لعملية الأداء والإنجاز في ظل التحديات المعاصرة التي تواجه الإدارات في بيئات عمل متغيرة وسريعة التطور.

من منظور قرآني

    الحمد لله على نعمة الفرقان، فقد أرسى القرآن الكريم لنا مقياساً للأداء الإنساني، تنطلق منه مسيرة الإنجاز وبناء العمران الآمن والراقي، هذا الميزان يتجلى في مثلث الطاعة، الذي يقوم على ثلاثة أركان متكاملة: العبادات، والقيم الأخلاقية، والعلم والمعرفة، والذي يكن كالتالي:

                                                                              عبادات                                            

                               قيم أخلاقية                                                         علم ومعرفة

      فمثلث الطاعة ليس وليد الصدفة، وإنما حقيقة الطاعة لله عز وجل لا ترتقي لأعلى الهرم إلا بقواعد متينة من العلم والقيم. فعندما خلق الله عز وجل آدم عليه السلام لم يأمره بالسجود، بل علّمه وفهّمه قبل الشروع بعبادته سبحانه، وكذلك الحال بالنسبة لنبينا محمد صلى الله عليه وسلم، عندما نزل عليه الوحي لم يخاطبه بالأمر بالسجود لله عز وجل، وإنما جاءه النداء الخالد بـــــــ: «اقرأ»؛ فلولا العلم لما اكتمل الخلق، ولمَا ارتقى الإنسان في أدائه، ولذا قال رسول الله صلى الله عليه وسلم: "إنما بُعثت لأتمم مكارم الأخلاق". فالأخلاق لا تزدهر إلا على أرضية من العلم والمعرفة، ثم تتوّج بالإخلاص والعبادة، لتثمر أداءً راقيًا وكفاءة تليق بعبادة الله عز وجل.

      حيث أن مثلث الطاعة لا يقتصر على مفهوم يرتبط بالآخرة فحسب، بل هو انعكاس عميق للفهم الراشد والمردود الإيجابي على الحياة الدنيوية أيضاً؛ إذ يشكّل نقطة الانطلاق الحقيقية للأداء الإنساني على مسرح الحياة الاجتماعية في جميع نواحيها واحتياجاتها، فالموظف في أي موقع وظيفي، إذا كان خلوقًا مبدعًا في عمله، واثقًا بنفسه، فاعلم – عزيز القارئ – أنه يستند إلى قاعدة راسخة من القيم الأخلاقية في المعاملات والتفاعلات، مقرونة بالعلم والمعرفة، وإذا أسقطنا مثلث الطاعة على  الأداء المهني الناجح، فإن ترجمته كمفهوم إداري تكون على النحو الآتي:

                                                                         أداء = انجاز

      قيم أخلاقية = التزام                                                                         علم ومعرفة = كفاءة

     إن القواعد الراسخة التي تقوم على القيم السامية مقرونة بالعلم والمعرفة - هي الركيزة التي تضمن التوازن بين مقتضيات الحياة الدنيوية ومتطلبات الآخرة؛ فلا يُتصوَّر أداء متقن بلا أسس متينة تتسم بالثبات والديمومة، قادرة على مواكبة التحولات المستمرة في حاجات الفرد، والتغيرات المتسارعة التي يفرضها العصر بمدخلاته من التكنولوجيا والأنظمة الحديثة. وإن لم يواكب الإنسان هذه المتغيرات، تعثرت خطواته في مسيرة النجاح، وفاته ركب التطور.

التحديات المعاصرة في الإدارة الفعّالة

      إن الإدارة اليوم تواجه بيئة عمل متغيرة وسريعة الإيقاع، حيث تتداخل التكنولوجيا مع متطلبات سوق العمل، وتتزايد الحاجة إلى الابتكار والمرونة، وفي خضم هذه التحولات، يصبح الجمع بين الكفاءة والقيم ضرورة لا غنى عنها، فالكفاءة وحدها قد تحقق إنجازات آنية، لكنها بلا قيم أخلاقية تفقد الاستدامة والثقة، بينما القيم بلا كفاءة تتحول إلى شعارات لا أثر لها في الواقع العملي.

وفي الختام

      إن الإدارة الفعّالة ليست مجرد إجراءات تنظيمية، بل هي فلسفة متكاملة تجمع بين الكفاءة والقيم، ليرتقي الموظف في الأداء المهني وعلاقاته الوظيفية، ليصنع نجاحًا يليق بإنسان العصر، ويحقق التوازن بين متطلبات الدنيا وغايات الآخرة.

مستوحى من كتاب Ambition: For What? للكاتبة Deborah Rhode

في مطلع كل عام ترتفع وتيرة الطموحات: خطط، أهداف، قوائم طويلة، وتسابق على الإنجاز. لكن هناك سؤال يجب أن يسبق كل ذلك هو: ما مقدار المسؤولية التي أستطيع حملها قبل أن أرفع سقف طموحي؟ لأن الطموح بلا مسؤولية قد يتحول إلى ضجيج جميل المظهر، وسريع الانطفاء، أو إلى إنجازات تبنى وقد يأتي ثمنها على حساب الآخرين.

يقدم الكتاب الطموح بوصفه قوة إما أن تكون بناءة أو مفسدة بحسب الوجهة التي نوجهه إليها، كما يوضح أن الانشغال المفرط بعلامات النجاح الخارجية كالتقدير الاجتماعي والسلطة والمال قد يرتد سلبًا على الفرد ويضعف المجتمع إذا انفصل عن المعنى الأعمق للإنجاز. وفي المقابل، يبرز قيمة الأهداف التي تتجاوز الذات مثل بناء العلاقات والاسهام إيجاباً في المجتمع؛ لأنها أقرب إلى الاستدامة وإلى الرضا طويل المدى.

وهنا تظهر المسؤولية كأداة غربلة للطموح؛ تميز بين ما يضيف قيمة وما يستهلكها. وتعني المسؤولية أن أستوعب تبعات قراراتي على وقتي، وعلى من حولي، وعلى جودة ما أقدمه، وحتى على سمعتي المهنية، لذلك يجب أن أختبر طموحي بسؤال عملي: إن حصلت على ما أريد، هل أملك القدرة الأخلاقية والتنظيمية لإدارته؟ كثيرون يركضون نحو مناصب أو مشاريع أكبر، ثم يكتشفون أن ثمنها ضغط وتعقيد وتوقعات أكبر مما كانوا يتصورون.

وفي السياق التعليمي تحديدًا، المعادلة واضحة: الطموح الأكاديمي لا يقاس بعدد الشهادات والمؤهلات أو المناصب فقط، بل بمدى القدرة على الالتزام بمعايير النزاهة، والوفاء بالمسؤوليات، واحترام الوقت والجهد، والإنصاف في التقييم والتعامل. فكل خطوة إلى الأمام تحتاج مؤهلات داخلية: مهارة، وانضباطًا، ونزاهة مهنية؛ وعندما تسبق هذه المؤهلات الطموح يصبح التقدم أكثر هدوءًا وأقل كلفة.

ويزداد هذا المعنى أهمية في زمن تقاس فيه القيمة أحيانًا بسرعة الاستجابة وكثرة الإنتاج، وتدفعنا المنصات الرقمية إلى مقارنة أنفسنا بالآخرين دون معرفة ظروفهم أو ثمن نجاحهم. وهنا تتجلى المسؤولية في أن نختار ما يستحق أن ننشغل به، وأن نميز بين إنجاز حقيقي بني خبرة وأثرًا، وبين نشاط مكرر يستهلك طاقتنا من غير قيمة مضافة.

هناك ثلاث إشارات تساعدنا على ضبط طموحنا بمسؤولية: الأولى أن نكتب التزاماتنا غير القابلة للتنازل كالأسرة، والصحة، وجودة العمل، ثم نبني أهدافنا حولها لا فوقها. الثانية أن نحول الطموح إلى خدمة ملموسة، كمشروع يحل مشكلة، أو مبادرة ترفع كفاءة فريق، بدل أن يبقى الطموح مجرد لقب. والثالثة أن نتبنى مبدأ المراجعة الشهرية: ما الذي التزمنا به؟ ما الذي قصرنا فيه؟ وما الذي يجب أن نعدله قبل أن نضيف هدفًا جديدًا؟ بهذه الطريقة يصبح الطموح عملية ناضجة، لا اندفاعة موسمية.

في الختام… الطموح الحقيقي لا يبدأ بالسؤال: ماذا أريد؟ بل بالسؤال: ماذا أستطيع أن أتحمل دون أن أخسر نفسي أو أخسر الناس؟ وبالكويتي نقول: "ثوب أطول منك يعتك"

د. بدور خالد الصقعبي

كلية التربيـة الأساسيـة

بقلم : مهندس حسن زارع 

كارل غاوس عالم رياضيات ألماني من أهم علماء القرن الـثامن عشر، له إسهامات علمية في عدة مجالات منها الهندسة والكهرباء الساكنة والجيوفيزياء والفلك والبصريات والإحصاء والجبر، ويعد من آخر من أحاطوا بالمعرفة الشاملة لعلوم الرياضيات.

يوصف كارل بأنه "أعظم عالم رياضيات في العصور القديمة"، وكان محبا للكمال إلى درجة أنه لم ينشر العديد من أعماله، بل اكتشفت بعد وفاته عام 1855، بين أوراقه ومذكراته الخاصة.

المولد والنشأة

ولد يوهان كارل فريدريش غاوس في 30 أبريل/نيسان عام 1777، في مقاطعة برونزويك الألمانية. وكان الطفل الوحيد لأبوين فقيرين، وتدعى أمه دوروثيا بينز، أما والده فاسمه جيبهارد ديترتش غاوس. لم تسجل والدة غاوس تاريخ ميلاد ابنها، وكانت أمية، لكنها كانت تذكر أنه ولد يوم الأربعاء، قبل احتفال المعراج بـثمانية أيام، وكان هذا الاحتفال بعد عيد القيامة بـأربعين  يوماً، ولاحقاً استطاع غاوس معرفة تاريخ ميلاده الدقيق بالحساب.

وأظهر غاوس تفوقا ونبوغا في الرياضيات منذ طفولته، وكان يستطيع إجراء حسابات مفصلة في ذهنه، فاهتم معلمه باتنر بذلك. كان أبوه عاملاً بسيطاً، وانشغل عنه بكثرة العمل، لكن أمه كرست حياتها له، فاهتمت بتعليمه الابتدائي، وقدمته لدوق برونزويك ليحصل على منحة تمكنه من إكمال تعليمه.

الدراسة والتكوين

التحق كارل غاوس بمدرسة القديسة كاثرين الابتدائية في سن السابعة، وظهر ذكاؤه ونبوغه في الرياضيات خاصة في تلك الفترة، وأظهر قدرة فريدة على حل المسائل الحسابية، وأدهش معلمه ومساعده ذات يوم، إذ استطاع جمع الأعداد الصحيحة من 1 إلى 100 في وقت قياسي. وكان معلم غاوس موهوبا ويعمل مدرساً خصوصيا له، وتقدم بطلب منهج حسابي متقدم لأجله، فحل غاوس مسائله كلها. وعام 1788، التحق غاوس بمدرسة مارتينو كاثرينيم للقواعد وعمره آنذاك 11 عاما، وفيها درس اللغات اللاتينية واليونانية القديمة وتفوق فيها، بالإضافة إلى تفوقه في الرياضيات واللغات الحديثة.

وأكمل غاوس دراسته الجامعية بدعم من دوق برونزويك، وكانت والدته وأساتذته قد قدموه له عام 1891. وفي تلك المرحلة ظهرت أولى اكتشافاته المهمة، إذ استطاع إنشاء مضلّع منتظم من 17 جانباً، باستخدام المسطرة والبوصلة فقط. وفي أكتوبر/تشرين الأول 1795 بدأ كارل غاوس دراسته بجامعة غوتنغن، وتخرج فيها عام 1798 حاصلاً على درجة الدكتوراه، وأعطت أطروحته للدكتوراه دليلاً على النظرية الأساسية للجبر، وقدم لاحقا 3 أدلة رئيسية على تلك النتيجة تتلخص في ما يعرف بـ"مبرهنة غاوس".

وكانت شخصية غاوس شديدة الحرص على جودة أعماله، وكان متفانياً في بحثه، وعرف بكرهه للتدريس، لكن رغم ذلك أصبح العديد من تلامذته علماء رياضيات معروفين. ومن أبرز تلامذته ريتشارد ديدكايند وبرنارد ريمان وفريدريش بيسيل، وحصلت طالبته صوفي جرمين على درجتها التشريفية بعد وفاته، بوصاية من غاوس نفسه.

إسهامات غاوس العلمية

1-  عام 1801 نشر كارل غاوس أول كتاب منهجي حول نظرية الأعداد الجبرية، وقدم الكتاب وصفاً شاملاً لحلول "كثيرات الحدود التربيعية" في متغيرَين من الأعداد الصحيحة، وكان هذا الكتاب دافعا للاعتراف بموهبة غاوس الاستثنائية. وحفّزه اهتمامه الكبير بالرياضيات للبحث، خاصة في الجامعات الألمانية، وكان قريباً من الدوق، ما منحه دعماً وتقديراً كبيرا في الأوساط العلمية.

2-  ومن أهم إنجازاته الفلكية اكتشافه لكويكب سيرس، الذي يعود اكتشافه الأول للفلكي الإيطالي جوزيبي بيازا عام 1800، إلا أن الكويكب اختفى قبل رصد الملاحظات الكافية لحساب مداره.

3-  وفي عام 1807، عُين مديراً لمرصد غوتنغن، وصاغ بعد ذلك طريقة "المربعات الدنيا"، واستنبط حلاً للمعادلات ذات الحدين، وطريقة منحنى الجرس (منحنى الخطأ الضبابي).

4-  وفي عام 1830 أصبح مهتماً بالمغناطيسية الأرضية، وشارك في الاستطلاع الأول الذي أجري في جميع أنحاء العالم، حول المجال المغناطيسي للأرض. وفي عام 1831 اكتشف غاوس معارف جديدة حول المغناطيسية، بالتعاون مع أستاذ الفيزياء فلهيلم فيبر، وصنع الاثنان أول تلغراف كهرومغناطيسي عام 1833.

5-  أُطلق اسمه (غاوس) على الوحدة الكهرومغناطيسية المستخدمة لقياس الحث المغناطيسي، وطور طريقة لقياس الشدة الأفقية للحقل المغناطيسي، واستعملت تلك الطريقة حتى منتصف القرن الـ20.

6-  وأخفى غاوس بعض اكتشافاته عن معاصريه، منها وظائف الشكل البيضاوي، كما لم ينشر حساب المعادلة التفاضلية التي تشرح السلسلة، وأوضح أن تلك السلسلة تسمى "السلسلة فوق الهندسية".

الجوائز والتكريمات

• ميدالية كوبلي من الجمعية الملكية في لندن.
• جائزة الأكاديمية الدانماركية للعلوم عام 1823.
• ميدالية صكها ملك هانوفر جورج الخامس عام 1856 تكريماً له بعد وفاته.
• وضعت صورته على العملة الألمانية الورقية من فئة 10 ماركات.
• الاحتفال بعام غاوس عام 2005 بالتعاون بين جامعة غوتنغن وجمعية غاوس، وكانت فيه معارض وسلسلة من المحاضرات.