زنبورهای مین یاب

می‌توان به زنبور‌ها آموزش داد تا مواد شیمیایی موجود در مین را تشخیص دهند

زنبور‌ها ویژگی‌های مفید زیادی دارند، اما شاید ندانید یکی از مهارت‌های آن‌ها شناسایی بمب است. از آنجایی که زنبور‌ها می‌توانند با شاخک‌های خود بوی مواد منفجره را تشخیص دهند، محققان در کشور‌هایی نظیر کرواسی سال‌ها روی چگونگی به‌کارگیری آن‌ها در شناسایی مکان مین‌ها مطالعه کرده‌اند.

اما یک مشکل وجود دارد. در حالی که این حشرات سرخوشانه و با سرعت خیلی زیاد بر فراز منطقه‌ای آلوده به مین حرکت می‌کنند، تعقیب آن‌ها برای ما انسان‌ها بسیار سخت است. جدای از آن دنبال کردن زنبور‌ها در یک میدان مین ایده چندان خوبی هم نیست.

این جایی است که سر و کله هواپیما‌های بی‌سرنشین پیدا می‌شود. یک تیم تحقیقاتی مشترک از بوسنی هرزگوین و کرواسی به این فکر افتادند که از پهپاد برای زیر نظر گرفتن زنبور‌ها هنگام کار استفاده کنند. این هواپیما‌های بی‌سرنشین حین پرواز در آسمان تصاویر زنبور‌ها را ضبط و پس از آن کامپیوتر‌ها با بررسی این تصاویر مشخص می‌کنند در کدام نقاط زمین ممکن است مین پنهان شده باشد.

مین‌های مربوط به جنگ‌هایی که ده‌ها سال پیش اتفاق افتاده‌اند، در بیشتر مناطق دنیا همچنان تهدیدی مرگبار به حساب می‌آیند. هزاران مورد از این مین‌ها در جریان جنگ‌های بالکان در دهه ۱۹۹۰ کار گذاشته شده‌اند که بسیاری از آن‌ها تا به امروز هم وجود دارند.

تخمین زده شده در بوسنی و هرزگوین نزدیک به حدود ۸۰ هزار و در کرواسی حدود ۳۰ هزار مین وجود دارد. خنثی کردن این مین‌ها پروژه‌ای طولانی و طاقت‌فرسا به حساب می‌آید که راه‌حل آسانی هم ندارد. اما نوآوری‌های فنی می‌تواند تفاوت ایجاد کند.

تصور می‌شود بعد از جنگ‌های بالکان ده‌ها هزار میدان مین در این منطقه باقی مانده باشد

ولادیمیر ریسویِویچ از دانشگاه بانیا لوکا در بوسنی و هرزگوین می‌گوید: "سعی ما بر این بود که از پهپاد استفاده کنیم و انسان‌ها را در معرض خطر‌های احتمالی قرار ندهیم. "

پیش از آن هم گروهی دیگر از محققان روی روشی برای آموزش مین‌یابی به زنبور‌ها کار کرده بودند. آن‌ها به این حشرات آموزش دادند که بوی تی‌ان‌تی را با بوی غذای خود (محلول شکر) مرتبط بدانند. به این ترتیب این زنبور‌ها وقتی به نزدیکی نقطه‌ای که مین در آن کار گذاشته شده می‌رسند، به امید پیدا کردن غذا دور هم جمع می‌شوند.

تلاش‌ها در این زمینه سال‌هاست ادامه دارند، اما دکتر ریسویویچ می‌گوید او و تیمش دریافته‌اند که کامپیوتر‌ها می‌توانند در این زمینه بسیار مفید باشند و از طریق تجزیه و تحلیل خودکار تصاویر زنبور‌های مین‌یاب و رسم نمودار فعالیت آن‌ها، شناسایی مکان مین‌ها را آسان‌تر کنند.

محققان برای بررسی عملکرد پهپادها، یک میدان مین آزمایشی ایجاد کردند

اما حتی این کار هم سختی‌های خودش را دارد.

او می‌گوید: "پیدا کردن زنبور‌های در حال پرواز در این تصاویر ویدئویی برای انسان‌ها هم بسیار سخت است، چه برسد به کامپیوترها. لحظاتی بود که فکر می‌کردم پاک دیوانه‌ایم که داریم این کار را انجام می‌دهیم، اما نتایج بدست آمده من را به شکل خوشایندی شگفت‌زده کرد. "

این تیم تحقیقاتی کارش را با تصاویر ضبط شده توسط یک پهپاد از یک فضای باز شروع کرد که روی آن تصویر "زنبور‌های ساختگی" انداخته شده بود. این زنبور‌ها در واقع لکه‌های خاکستری رنگ مبهمی بودند که با سرعت زیادی حرکت می‌کردند.

پهپاد‌ها طوری برنامه‌ریزی شدند که بر فراز میدان مین در مسیر‌های متقاطع حرکت کنند

تلاش این تیم بر این بود که زنبور‌های ساختگی درون تصویر از زنبور‌های واقعی قابل تشخیص نباشند و وقتی به نتیجه دلخواه رسید، با استفاده از یک الگوریتم یادگیری ماشین به کامپیوتر آموزش داد لکه‌های خاکستری روی صفحه نمایش را با دقت شناسایی و دنبال کند.

بنابر مقاله‌ای که به تازگی منتشر شده، این آزمایش‌ها نشان داد الگوریتم به کار گرفته شده بیش از ۸۰ درصد در ردیابی زنبور‌های دیجیتال موثر بوده است. محققان پس از آن برای امتحان این سیستم در شرایط واقعی به یک میدان مین امن در مرکز مین‌زدایی کرواسی رفتند که مین‌های واقعی، اما خنثی شده را در نقاطی نامشخص از آن کار گذاشته بودند.

نتایج این آزمایش هنوز در قالب مقاله دانشگاهی منتشر نشده، اما دکتر ریسویویچ می‌گوید ارتباط زیادی میان نقاط تجمع زنبور‌ها و مکان مین‌های شناسایی شده در محل آزمایش وجود داشت.

در حال حاضر این سیستم از پهپاد‌هایی استفاده می‌کند که برای پرواز در طول مسیری از قبل تعیین‌شده برنامه‌ریزی شده‌اند و ضمن حرکت بر فراز میدان مین در خطوط متقاطع، از زنبور‌هایی که با سرعت در حال پرواز هستند تصویر‌برداری می‌کنند. بعدتر با بررسی این تصاویر مشخص خواهد شد که زنبور‌ها در کدام نقاط تجمع کرده‌اند.

پروفسور ریسویویچ می‌گوید شاید تا چند سال دیگر بتوان از این روش در مکانی آلوده به مین‌های فعال و خطرناک استفاده کرد. با این حال او معتقد است این روش می‌تواند تکمیل‌کننده سایر تکنیک‌های مین‌روبی باشد. از جمله ابزار‌هایی که در حال حاضر برای این کار استفاده می‌شوند، فلزیاب‌های دستی مجهز به رادار نفوذ‌کننده در زمین هستند.

متیو بری بولتون می‌گوید مسائل سیاسی بیشتر از مشکلات فنی در به تاخیر افتادن عملیات‌های پاکسازی میدان‌های مین مقصر هستند

اما تیم‌های مین‌روبی حتی با استفاده از چنین فناوری‌هایی هم به سختی می‌توانند کاملا مطمئن شوند که تک تک مین‌های یک منطقه آلوده را خنثی کرده‌اند. زنبور‌ها و پهپاد‌ها به عنوان مثال می‌توانند در چنین شرایطی به کمک آن‌ها بیایند و با بازرسی دوباره منطقه تایید کنند که هیچ مینی از قلم نیفتاده است.

متیو بری بولتون، استاد دانشگاه پیس در نیویورک و نویسنده کتاب "میدان‌های مین سیاست: مبارزه با کشتار خودکار" می‌گوید: " "نوآوری‌های فنی خوبی که می‌توانند به تعیین مرز‌ها و تشخیص مناطق خطر کمک کنند، واقعا مفید هستند. "

با این وجود او می‌گوید برای پاکسازی زمین‌های مین هیچگونه راه حل فوری وجود ندارد. دعوا‌های سیاسی و نبود منابع بیشتر اوقات باعث تاخیر در پروژه‌های پاکسازی می‌شوند و فرقی هم نمی‌کند چه فناوری‌هایی برای این کار در دسترس هستند. علاوه بر آن، در برخی کشور‌ها از جمله یمن حتی تا به امروز هم مین کار گذاشته می‌شود.

اما با وجود همه این موانع ریسویویچ انتظار روزی را می‌کشد که راهکار او و تیمش بتواند به پاکسازی میدان‌های مین در کشور‌هایی نظیر کرواسی یا بوسنی و هرزگوین کمک کند.

البته نوآوری‌های دیگر هم در راه هستند.

در سال‌های اخیر پژوهشگران حوزه بینایی کامپیوتر، سیستم‌های آزمایشی را طراحی کرده‌اند که قادر به ردیابی و تعقیب حشرات در حیات وحش هستند. دکتر ریسویویچ و تیمش معتقدند این ابزار‌ها روزی می‌توانند گرده افشان‌ها را زیر نظر بگیرند.

این دسته از حشرات از جمله زنبور‌ها برای سلامت محصولات کشاورزی و اکوسیستم‌ها بسیار مهم هستند، اما آمار آن‌ها عمدتا به دلیل آلودگی‌های ناشی از فعالیت‌های انسان‌ها رو به کاهش است. همکاری ماشین‌ها و حشرات نه تنها ایده‌ای جالب است بلکه می‌تواند برای سیاره‌مان سودمند باشد.