ينشئ مشروع Ocean Oasis وحدات طرفية تعمل بالطاقة الشمسية، ومزودة بكاميرات تحت الماء وهيدروفونات، تُنشر على الأرصفة والمنصات والعوامات ذاتية التشغيل. يعمل Ultralytics YOLO على الجهاز، مع اتصال صاعد عبر Starlink أو الشبكات الخلوية، موفرًا سنوات من رصد المحيطات بمستوى علمي.
في ظل مواجهة النظم البيئية البحرية تهديدات غير مسبوقة ناجمة عن تغيّر المناخ والتلوث والصيد الجائر، لم يسبق أن كان الطلب على معلومات استخباراتية عن المحيطات قابلة للتوسع ومستندة إلى الأدلة بهذه الدرجة. ويواجه مشروع Ocean Oasis (PO2)، وهو مؤسسة غير ربحية مقرها أستراليا، هذا التحدي مباشرةً من خلال إنشاء أنظمة رصد ذاتية التشغيل مصممة للعمل لسنوات في البيئات البحرية القاسية.
من خلال دمج نماذج Ultralytics YOLO في مسار العمل من الطرف إلى السحابة والاستفادة من Ultralytics Platform، يضع PO2 الأساس لعصر جديد من الرصد المستمر للشعاب المرجانية والتنوع البيولوجي المدعوم بالذكاء الاصطناعي.
بناء أسس المعلومات الاستخباراتية عن المحيطات#
يطوّر مشروع Ocean Oasis أنظمة ذاتية التشغيل ومدعومة بالذكاء الاصطناعي لتوفير معلومات استخباراتية طويلة الأمد عن المحيطات. وبالتعاون مع WASSOC (شركة هندسة تحت سطح البحر ذات خبرة تزيد على 40 عامًا) وAWS وUltralytics، يقدّم PO2 منصة متكاملة تجمع بين أجهزة متينة وذكاء اصطناعي على الطرف وفي السحابة ومجموعات بيانات مُتحقق من صحتها علميًا، لدعم حماية النظم البيئية البحرية استنادًا إلى الأدلة.
صُممت كل وحدة من وحدات PO2 لتشغيل نماذج متعددة للذكاء الاصطناعي في الوقت نفسه، مع توفير مساحة داخلية كافية للتوسّع مستقبلًا. وهندست الأنظمة لتحمّل اندفاعات الأمواج فوق الشعاب المرجانية والتآكل والتراكم الحيوي، والعمل لسنوات دون صيانة، مع إمكانية التوسع عبر بيئات متنوعة.
تحدي الرصد الذاتي طويل الأمد للشعاب المرجانية#
يفرض رصد الشعاب المرجانية والتنوع البيولوجي البحري على نطاق واسع مجموعة فريدة من التحديات. تعتمد الأساليب التقليدية على الغواصين والقوارب وجمع البيانات يدويًا، وهي أساليب مكلفة ومتقطعة وغالبًا ما تزعج النظم البيئية التي تدرسها. ومع تراجع صحة الشعاب المرجانية عالميًا، تتسع باستمرار الفجوة بين البيانات التي يحتاج إليها العلماء والبيانات التي يمكنهم جمعها عمليًا.
حتى مع تزايد سهولة الوصول إلى الرؤية الحاسوبية والذكاء الاصطناعي الطرفي، يفرض نشر هذه التقنيات تحت الماء قيودًا جديدة. يجب أن تعمل الأجهزة بالطاقة الشمسية والبطاريات، وأن تكون قادرة على تشغيل نماذج متعددة للذكاء الاصطناعي بالتوازي، وأن تكون متينة بما يكفي لتحمّل التعرض للمياه المالحة لسنوات دون صيانة نشطة. وتُعد كفاءة استهلاك الطاقة أمرًا بالغ الأهمية: إذ لا يتوفر سوى نحو 600 واط من الطاقة يوميًا، لذا يجب اختيار كل مكوّن بعناية، من الكاميرا إلى شريحة الاستدلال، لزيادة مدة التشغيل إلى أقصى حد مع تقديم رؤى دقيقة وفورية.
بالنسبة إلى PO2، كان العنصر الناقص هو إطار عمل للنماذج مرن بما يكفي للتشغيل على نطاق واسع من الأجهزة الطرفية، ودقيق بما يكفي لتتبّع التنوع البيولوجي البحري، وسهل الاستخدام بما يكفي للتطوير التكراري مع تطور المنصة عبر عمليات نشر تمتد لسنوات متعددة.
من الطرف إلى السحابة مع Ultralytics YOLO#
تجمع منصة الرصد لدى PO2 بين كاميرات تحت الماء وهيدروفونات ومستشعرات أخرى مثبتة على عوامات ذاتية التشغيل، مزودة بألواح شمسية وبطاريات واتصال عبر الأقمار الصناعية.
بالنسبة إلى الصوت، تعمل وحدة PO2 HydroPulse (هيدروفون مدمج طرفي مخصص) بطاقة تبلغ نحو 1.3 واط على عتاد ARM متوفر تجاريًا، وهي طاقة منخفضة بما يكفي للنشر طويل الأمد بالاعتماد على الطاقة الشمسية والبطاريات.
تسعى Ultralytics YOLO models إلى العمل على الكاميرات، ومن المقرر نشرها على العتاد الطرفي داخل النظام، لإجراء كشف الأجسام وتتبعها في الوقت الفعلي ضمن تدفقات الفيديو، بهدف تحديد الأسماك والكائنات البحرية الأخرى وتتبعها مباشرةً تحت الماء.
يربط تتبّع YOLO الفرد نفسه عبر الإطارات، لذا لا يُحتسب إلا مرة واحدة، ويُعتمد الكشف الأعلى ثقةً سجلًا لذلك السمك. ويتألف السجل الواحد أساسًا من:
{
"label": "Acanthurus triostegus",
"confidence": 0.94,
"length_cm": 18
}مع إرفاق أعداد MaxN على مستوى الجلسة والسياق البيئي. وينتج عن ذلك بيانات موحّدة وجاهزة للاستخدام العلمي، بدلًا من لقطات فيديو يتعين مراجعتها لاحقًا.
الشكل 1. تشغيل Ultralytics YOLO26 لكشف الأنواع في لقطات لشعاب مرجانية في هاواي.
ستنفّذ كل وحدة كاميرا الكشف والتتبّع على الطرف، ثم ترسل أحداثًا منظّمة وموجزة (ملفات JSON بحجم الكيلوبايت)، لا فيديو خامًا.
عندما يرصد النظام جسمًا محل اهتمام، تُرسل نتائج الاستدلال عبر الأقمار الصناعية إلى بنية سحابية، حيث تُجمّع وتُحلّل وتُعرض على العلماء وشركاء الحفاظ على البيئة. ويقلّل هذا التصميم الذي يضع الطرف أولًا متطلبات الإرسال بدرجة كبيرة، ويحافظ على الطاقة، ويتيح للمنصة العمل لسنوات في كل عملية نشر دون تدخل يدوي.
لضمان جاهزية النظام للمستقبل، تعاون PO2 عن كثب مع Ultralytics لتقييم أحدث جيل من مسرّعات الذكاء الاصطناعي الطرفي المدعومة بوحدات NPU. وساعد هذا التعاون PO2 على تحديد توليفات العتاد المناسبة لميزانية الطاقة الصارمة، مع الحفاظ على المرونة اللازمة لإضافة نماذج ذكاء اصطناعي جديدة، مثل استدلال الصوت على بيانات الهيدروفونات، مع نمو المنصة.
الشكل 2. عرض حل Ocean Oasis.
من أوائل مستخدمي Ultralytics Platform#
إلى جانب استخدام نماذج Ultralytics YOLO في بيئة الإنتاج، أصبح PO2 من أوائل مستخدمي المؤسسات لـUltralytics Platform، وهي بيئة جديدة متكاملة لتعليق نماذج YOLO وتدريبها ونشرها في مكان واحد.
باستخدام Ultralytics Platform، يستطيع فريق PO2 إدارة مجموعات البيانات البحرية، وتدريب نماذج Ultralytics Enterprise YOLO26 القياسية، والاستفادة من Smart Annotation لتسريع وسم البيانات بدرجة كبيرة، وتصدير النماذج المدرّبة إلى أي تنسيق تقريبًا لنشرها عبر أجهزتهم الطرفية. وقد ساعد مسار العمل الموحد هذا PO2 على التكرار بسرعة مع تطور المشروع، مع إبقاء البيانات والنماذج والتجارب في مكان مركزي مع نمو الفريق.
لماذا تختار Ultralytics YOLO؟#
بالنسبة إلى مشروع Ocean Oasis، يتجاوز التعاون مع Ultralytics أداء النماذج، إذ يتيح الوصول إلى الخبرات ومنصة موحدة تدعم الفريق في كل مرحلة من مراحل التطوير. وتوفر نماذج Ultralytics YOLO المرونة اللازمة للتشغيل على نطاق واسع من الأجهزة الطرفية، من وحدات MCU شديدة الانخفاض في استهلاك الطاقة إلى مسرّعات NPU عالية الأداء، مع تقديم الدقة المطلوبة لرصد التنوع البيولوجي تحت الماء.
من خلال العمل عن كثب مع Ultralytics، تمكّن PO2 من التعامل مع المشهد المعقد لمسرّعات الذكاء الاصطناعي الطرفي وتحديد شركاء العتاد المناسبين لأهداف النشر متعددة السنوات.
نحو محيط أكثر صحة#
تحقق مشروع Ocean Oasis من صحة أداء مستشعراته الأولى من البداية إلى النهاية، بدءًا من استدلال الذكاء الاصطناعي الطرفي وصولًا إلى لوحة المعلومات السحابية، ويستعد الآن للنشر في المياه. وأصبح بناء العتاد جاهزًا للشركاء، وبنية السحابة قيد التشغيل، والباحثون العلميون جاهزين في مواقع النشر.
اعتبارًا من عام 2026، سيوسّع الفريق نطاق العمل عبر مواقع متعددة، ويوسّع مجموعة الذكاء الاصطناعي على الجهاز، ويمهّد الطريق لإنشاء شبكة رصد عالمية مترابطة.
يُبنى PO2 على أفق زمني يمتد عبر أجيال متعددة. ويشكّل الرصد البحري المستمر الطبقة الأساسية وقاعدة الأدلة التي تتيح كل ما يأتي بعدها. وليس الهدف إتمام هذا العمل، بل البدء به على نحو سليم.
هل ترغب في إنشاء حلول الذكاء الاصطناعي بالرؤية الخاصة بك؟ زُر مستودع GitHub لاستكشاف نماذج Ultralytics YOLO، وتعرّف على كيفية دعم YOLO للابتكارات في الذكاء الاصطناعي للحفاظ على البيئة، واطّلع على Ultralytics Platform لبدء إنشاء مسارات عملك المتكاملة الخاصة بالذكاء الاصطناعي بالرؤية.
