← أحدث الأبحاث
🔢 mathematics

Forecasting Land Art Under Climate Scenarios

تقدم هذه الورقة خط إنتاج للتنبؤ يتكون من مرحلتين يجمع بين النمذجة الهيدروكليماتية والتعلم الآلي والذكاء الاصطناعي التوليدي للتنبؤ بالحالة البصرية المستقبلية لعمل روبرت سميثسون "Spiral Jetty" في ظل سيناريوهات مناخية مختلفة، وتخلص إلى أن العمل الفني سيظل على الأرجح مكشوفًا بالكامل بحلول عامي 2030 و2050.

المؤلفون الأصليون: Alev Cinbarci, Sean Kalaycioglu

نُشر 2026-07-31
📖 5 دقيقة قراءة🧠 قراءة متعمّقة

المؤلفون الأصليون: Alev Cinbarci, Sean Kalaycioglu

البحث الأصلي مرخَّص بموجب CC BY 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). هذا شرح مولَّده بالذكاء الاصطناعي للبحث أدناه. لم يكتبه المؤلفون ولم يصادقوا عليه. وللتحقق من الدقة التقنية، يرجى الرجوع إلى البحث الأصلي. اقرأ إخلاء المسؤولية الكامل

تخيل أنك محقق يحاول حل لغز لم يحدث بعد. أنت لا تبحث عن شخص مفقود، بل تبحث عن الوجه المستقبلي لمنحوتة صخرية ضخمة ودوّارة تقع في منتصف بحيرة مالحة. هذا هو عالم "التنبؤ المناخي"، حيث يستخدم العلماء الرياضيات والحواسيب لتخمين كيف سيبدو كوكبنا المتغير بعد عقود من الآن. وللقيام بذلك، يعتمدون غالباً على "الاستشعار عن بُعد"، وهو ما يشبه التقاط صورة "سيلفي" ضخمة وعالية التقنية للأرض من الفضاء باستخدام الأقمار الصناعية. كما يستخدمون "الذكاء الاصطناعي التوليدي"، وهو نوع من البرامج الحاسوبية التي يمكنها التعلم من آلاف الصور ثم رسم صور جديدة تبدو تماماً مثل الحقيقية، ولكن لزمن لم يوجد بعد. لماذا يهتم أي شخص بهذا؟ لأن بعض أشهر أعمالنا الفنية ليست في المتاحف؛ بل هي في الخارج، معرضة لعوامل الطقس. وإذا تغير المناخ، يتغير الفن أيضاً. فهم هذا يساعدنا على رؤية كيف أن ابتكارات البشر والعالم الطبيعي متشابكان، وماذا يحدث عندما يصبح العالم أكثر حرارة وجفافاً.

الآن، دعونا نتحدث عن اللغز المحدد الذي يحله هذا البحث: مستقبل "جيتي الحلزوني" (Spiral Jetty) لروبرت سميثسون. هذا حلزون ضخم بطول 1500 قدم مصنوع من الصخور السوداء والطين، بُني في عام 1970 في البحيرة الملحية الكبرى في يوتا. لسنوات، ارتفع هذا الحلزون وانخفض مع مستوى المياه في البحيرة، أحياناً يكون مختبئاً تحت الماء، وأحياناً يبرز مثل ثعبان جاف مالح. أراد مؤلفو هذا البحث، أليف سينبارجي وشون س. كالايتشيوغلو، معرفة: كيف سيبدو هذا الحلزون في عام 2030 وفي عام 2050؟

لم يكتفوا بمجرد التخمين، بل بنوا "آلة زمن" مكونة من خطوتين لاكتشاف ذلك.

الخطوة 1: بلورة الطقس
أولاً، نظروا في بيانات الـ 42 عاماً الماضية (من 1984 إلى 2025). لاحظوا نمطاً: مستوى المياه في البحيرة الملحية الكبرى، ودرجة الحرارة، وكمية ثاني أكسيد الكربون في الهواء، كانت جميعها مترابطة. استخدموا هذا النمط لإنشاء معادلة رياضية بسيطة. ثم، أدخلوا "السيناريوهات المستقبلية" الرسمية من الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ (IPCC) (وهي مجموعة من العلماء يتنبؤون بتغير المناخ). هذه السيناريوهات تشبه ثلاث قصص مختلفة للمستقبل: واحدة حيث نصلح المناخ بسرعة (SSP1-2.6)، وواحدة حيث نقوم بإصلاح متوسط (SSP2-4.5)، وواحدة حيث نستمر في حرق الوقود الأحفوري بجنون (SSP5-8.5).

كانت نتيجة هذه الخطوة صارخة ومحزنة بعض الشيء. بغض النظر عن القصة التي اختاروها، تقول الرياضيات إن مستوى البحيرة سيستمر في الانخفاض. بحلول عام 2030، سيكون مستوى الماء أقل بـ 6 إلى 29 قدماً عما كان عليه عند أدنى نقطة له في عام 2023. وبحلول عام 2050، سيكون أقل من ذلك بكثير. في كل سيناريو مستقبلي حسبوه، ستكون المياه منخفضة جداً لدرجة أن "جيتي الحلزوني" سيكون جافاً تماماً، جاثماً فوق مسطح ملحي متصدع. لن يكون تحت الماء، ولن يكون حتى مبللاً جزئياً؛ بل سيكون مكشوفاً بالكامل.

الخطوة పు: محقق "التعقيد"
بعد ذلك، تساءلوا: "إذا كان الحلزون جافاً، فكيف ستبدو صورته؟" لم يخمنوا اللون فحسب؛ بل قاسوا "التعقيد البصري". فكر في هذا كدرجة تخبرك كم يبدو المشهد مزدحماً أو فوضوياً. بحيرة هادئة ومسطحة هي بسيطة (درجة منخفضة). أما السهل الملحي الصخري ذو الملمس الخشن والجاف فهو معقد (درجة عالية).

قاموا بتدريب "عقلين" حاسوبيين مختلفين للتنبؤ بهذه الدرجة. العقل الأول كان "خطيّاً" بسيطاً، والذي يرسم فقط خطاً مستقيماً عبر البيانات الماضية. أما الآخر، وهو "الغابة العشوائية" (Random Forest)، فهو عقل أذكى يمكنه رؤية النتوءات والمنحنيات في البيانات. وهنا يكمن الاكتشاف الحاسم: حاول العقل البسيط تخمين أرقام غير منطقية (مثل التعقيد السالب). لكن العقل الذكي اصطدم بحائط؛ فقد أدرك أن جميع السيناريوهات المستقبلية كانت متطرفة جداً لدرجة أنها كانت خارج نطاق أي شيء رآه الحاسوب من قبل. لذا، قال العقل الذكي: "أنا لا أعرف بالضبط كيف سيبدو المستقبل، لكني أعرف أنه سيبدو تماماً مثل ذلك المشهد الجاف والمتشقق الذي رأيناه بعد عام 2015، بل وأكثر من ذلك". يستبعد البحث صراحةً فكرة أن الحلزون قد يصبح مبللاً مرة أخرى، حتى لو أصلحنا المناخ بسرعة. تشير البيانات إلى أن البحيرة قد تجاوزت مرحلة العودة في وقت قريب من عام 2030 أو 2050.

الخطوة 3: رسم المستقبل
أخيراً، بنى المؤلفون "مُخلقاً بصرياً" (Visual Synthesizer). أخذوا مولداً للصور يعمل بالذكاء الاصطناعي (يسمى Stable Diffusion XL) وعلموه كيفية التعرف على "جيتي الحلزوني" باستخدام 1,744 صورة من الماضي. أعطوا الذكاء الاصطناعي مجموعة خاصة من التعليمات: "ارسم الحلزون، ولكن تأكد من أن مستوى الماء يطابق توقعاتنا الرياضية". كما أضافوا "قاعدة فيزيائية" تجبر الذكاء الاصطناعي على إبقاء الحلزون جافاً إذا قالت الرياضيات إن المياه منخفضة.

قام الذكاء الاصطناعي بعد ذلك بتوليد 100 صورة مختلفة لكل سنة وسيناريو مستقبلي. هذه ليست مجرد صورة واحدة؛ بل هي سحابة من الاحتمالات، تظهر لنا مجموعة من الأشكال لما قد يبدو عليه المستقبل المالح والجاف. ويؤكد المؤلفون بحذر أن هذه "تكهنات توليدية"، وليست صوراً فوتوغرافية للمستقبل. إنها تصورات فنية مبنية على رياضيات صلبة، مصممة لمساعدتنا على تصور واقع حيث تراجعت البحيرة كثيراً لدرجة أن الفن أصبح عالقاً بشكل دائم على أرض صحراوية.

الصورة الكبيرة
الخلاصة الرئيسية هي أمر محبط نوعاً ما، لكنه صادق. يشير البحث إلى أنه تحت أي مسار مناخي نناقشه حالياً، سيكون "جيتي الحلزوني" عالقاً في نظام "السهل الملحي الجاف" بحلول عام 2030. لن تعود المياه. سيكون الفن مكشوفاً بالكامل، جاثماً فوق مسطح ملحي يزداد جفافاً وقسوة.

كما يحذرنا المؤلفون أيضاً بشأن الأخلاقيات المتعلقة بهذا الأمر. فهم يجادلون بأنه بينما يعد استخدام الذكاء الاصطناعي لتخيل مستقبل الفن أمراً رائعاً، لا ينبغي لنا أن نعامل العمل الفني فقط كحساس للطقس. "جيتي الحلزوني" لا يزال قطعة فنية مخصصة للتجربة، وليس مجرد نقطة بيانات. حتى أنهم وضعوا علامة مائية رقمية على صورهم المولدة بالذكاء الاصطناعي لتذكير الجميع: "هذا تخمين اصطناعي، وليس صورة حقيقية".

في النهاية، هذا البحث هو جسر بين الفن والعلم والمستقبل. إنه يستخدم الماضي ليحكي قصة عن المستقبل، موضحاً لنا أنه حتى حلزون ضخم من صنع الإنسان من الصخور لا يمكنه الهروب من المد المتغير للمناخ. سيظل الحلزون موجوداً، لكن المياه التي احتضنته يوماً ما ستختفي، تاركة إياه ليروي قصة جديدة، جافة، لعالم أكثر دفئاً.

غارق في أبحاث مجالك؟

تصلك نشرة يومية بأحدث الأبحاث المطابقة لكلماتك البحثية المفتاحية — مع ملخصات تقنية، بلغتك.

جرّب Digest →