الذكاء الاصطناعي وتعلم الآلة: ثورة في تصميم الهندسة الميكانيكية بمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا
تُحدث تقنيات الذكاء الاصطناعي وتعلم الآلة نقلة نوعية في مجال الهندسة الميكانيكية، مُقدّمةً فوائد جمة للمهندسين، من بينها:
- سرعة ودقة أكبر في التصميمات والمحاكاة: يُسهم الذكاء الاصطناعي في تقليل الوقت اللازم لتصميم المنتجات وتنفيذ عمليات المحاكاة، مع ضمان دقة أعلى للنتائج.
- تحسين الكفاءة: يُعزز استخدام هذه التقنيات من كفاءة عمليات التصميم والتصنيع، مما يُؤدي إلى توفير الوقت والجهد.
- خفض تكاليف التطوير: تُساهم أتمتة العمليات، بفضل الذكاء الاصطناعي، في تقليل التكاليف بشكل ملحوظ.
- تحسين الصيانة التنبؤية ومراقبة الجودة: يُمكن للذكاء الاصطناعي التنبؤ بمشاكل الصيانة المحتملة، بالإضافة إلى تعزيز جودة المنتجات النهائية.
دورة (AI and Machine Learning for Engineering Design) بمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا:
يُقدّم الأستاذ الدكتور فائز أحمد، رئيس كرسي دوهيرتي لاستغلال المحيطات وأستاذ الهندسة الميكانيكية في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT)، دورة (2.155/156) بعنوان “الذكاء الاصطناعي وتعلم الآلة في تصميم الهندسة”، والتي تُركز على استخدام أدوات وتقنيات الذكاء الاصطناعي وتعلم الآلة في تصميم المنتجات الهندسية الجديدة، ومعالجة التحديات الهندسية. يُشير الدكتور أحمد إلى اتساع نطاق الهندسة الميكانيكية، متجاوزاً الأدوات التقليدية ليشمل مجالات متقدمة. يُلعب الذكاء الاصطناعي وتعلم الآلة دورًا محوريًا في تسريع عمليات التصميم.
شعبية الدورة وتنوع المشاركين:
تُعدّ هذه الدورة، التي أُطلقت عام 2021، من أكثر الدورات شعبية في قسم الهندسة الميكانيكية بمعهد MIT، حيث تجذب طلبة من مختلف الأقسام، بما في ذلك:
- الهندسة الميكانيكية.
- الهندسة المدنية والبيئية.
- هندسة الطيران والفضاء.
- كلية سلون لإدارة الأعمال بمعهد MIT.
- الهندسة النووية.
- علوم الحاسوب.
كما يشارك فيها طلبة من جامعة هارفارد وجامعات أخرى. تُقدّم الدورة لطلاب البكالوريوس والدراسات العليا على حد سواء.
منهج الدورة والتطبيقات العملية:
تُركز الدورة على تطبيق استراتيجيات متقدمة في تعلم الآلة والتحسين في سياق مشاكل التصميم الميكانيكي الواقعية. يُشارك الطلاب في مسابقات تتعلق بالذكاء الاصطناعي لأنظمة مادية، ويواجهون تحديات تحسين في بيئة دراسية مشجعة على المنافسة. يُعطى الطلاب مشاكل تحدي مع شفرة برمجية أولية، ويعملون على تحسين الحلول المُقدمة. يتضمن المنهج مناقشات حول الأوراق البحثية، بالإضافة إلى تمارين عملية في تعلم الآلة مُصممة لمواجهة قضايا هندسية محددة، بما في ذلك:
- الروبوتات.
- الطائرات.
- الهياكل.
- المواد فائقة الصغر (Metamaterials).
المشاريع النهائية والنتائج البحثية:
يُنفّذ الطلاب مشروعًا نهائيًا جماعيًا يطبق تقنيات الذكاء الاصطناعي في تصميم مشكلة معقدة من اختيارهم. تُؤدي هذه المشاريع في كثير من الأحيان إلى منشورات بحثية وجوائز، مثل ورقة “GenCAD-Self-Repairing” التي فازت بجائزة أفضل ورقة بحثية من جمعية المهندسين الميكانيكيين الأمريكية لعام 2025. تتنوع مشاريع الطلاب من تصميم أطر الدراجات إلى شبكات المدن، وحتى تطوير برمجيات لتصميم طابعات ثلاثية الأبعاد جديدة.
الخلاصة:
تُسهم دورة “الذكاء الاصطناعي وتعلم الآلة في تصميم الهندسة” في كشف الستار عن إمكانيات هائلة لتطبيق هذه التقنيات في حل مشاكل التصميم الهندسي المعقدة، مُمكّنةً الطلاب من فهم عميق لهذه التقنيات وتطبيقها بشكل عملي.
اترك تعليقاً