شناسایی پتانسیل‌های معدنی سنگ آهن، با بهره‌گیری از هوش مصنوعی

به گزارش می‌متالز، هاشم باقری، عضو هیات علمی دانشکده زمین‌شناسی دانشگاه اصفهان است که با او درباره رشته زمین‌شناسی، نقش و اهمیت این رشته در جامعه و نیز اقدامات و فعالیت‌هایی که توسط اساتید و دانشجویان در خصوص «ارتباط دانشگاه با صنعت» در دانشگاه اصفهان انجام می‌شود، به گفتگو نشستیم. آنچه در ادامه می‌خوانید مصاحبه ایسنا با این عضو هیات علمی دانشگاه اصفهان است.

بفرمایید رشته زمین‌شناسی شامل چه گرایش‌هایی می‌شود و افراد با تحصیل در این رشته در چه حوزه‌هایی می‌توانند مشغول به فعالیت شوند؟

رشته زمین‌شناسی شامل گرایش‌ها و تخصص‌های مختلفی از جمله رشته تکتونیک، زمین‌شناسی مهندسی، چینه شناسی، پترولوژی، آب و رسوب شناسی، زمین‌شناسی اقتصادی و زمین شناسی زیست محیطی و برخی رشته‌های جدید دیگر می‌شود.

متخصصین این رشته به‌عنوان یکی از رشته‌ها و زیرمجموعه‌های علوم پایه، علاوه بر ایفای نقشی مهم در تحقیقات بنیادین، در زمینه‌هایی مانند اکتشاف و بهره‌برداری از منابع معدنی، مسائل مربوط به منابع آب در حوزه‌های مختلف، مشارکت در پروژه‌های عمرانی و توسعه زیرساخت‌های کشور، حل مسائل زیست محیطی و نیز مشارکت در پروژه‌های اکتشاف و بهره‌برداری از منابع نفت و گاز به تحقیق و پژوهش مشغول هستند.

آیا دانشجویان و اساتید رشته زمین‌شناسی دانشگاه اصفهان تاکنون توانسته‌اند میان دانشگاه و صنعت ارتباط برقرار کنند؟ در این راستا چه فعالیت‌هایی انجام شده است؟

ابتدا لازم است عرض کنم که ایران در زمینه ذخایر طبیعی و معدنی، کشوری بسیار غنی است و طبق آمار سال‌های اخیر از نظر تنوع مواد و ذخایر معدنی رتبه جهانی ۱۰ دنیا و از نظر تولیدات مواد معدنی رتبه ۱۵ دنیا را داراست. همچنین، در زمینه بعضی از منابع فلزی رتبه بالاتری را داریم و بر اساس ارزیابی‌های جدید، در زمینه ذخایر مس، ایران رتبه پنج دنیا را دارد. مواردی که عرض کردم بدون در نظر گرفتن منابع نفت و گاز بود، یعنی اگر شما بخواهید جایگاه ایران را در مجموع بسنجید و ذخایر نفت و گاز را هم در کنار منابع فلزی وغیرفلزی لحاظ کنید، شاید بتوان گفت ایران از نظر منابع طبیعی جزء سه کشور اول دنیا قرار می‌گیرد.

غنی بودن در زمینه منابع طبیعی و معدنی، می‌طلبد که ما در زمینه فناوری و بهره‌برداری این منابع از روش‌های نوین علمی استفاده کنیم. در واقع، بهره‌گیری از روش‌های نوین علمی، یکی از رسالت‌های همکاران و دانشجویان ما در رشته زمین شناسی است.

در رابطه با همکاری و نقش گروه زمین شناسی دانشگاه اصفهان در اجرای پروژه‌های تحقیقاتی و پژوهشی و ارتباط دانشگاه با جامعه و صنعت، به جرات می‌توانم بگویم که از ابتدای تاسیس این گروه تا به این لحظه، به ویژه از چهار سال گذشته تاکنون، همکاران ما بیشترین فعالیت را در ارتباط با صنعت و جامعه داشته‌اند، شاهد این ادعا هم انتخاب گروه زمین‌شناسی به‌عنوان گروه برتر دانشگاه اصفهان در زمینه ارتباط با صنعت و نیز انتخاب یکی از اعضاء هیات علمی و یک طرح پژوهشی در سطح کشور توسط وزارت علوم در سال ۱۴۰۰ است که این نشان دهنده تلاش همکاران ما در گروه زمین‌شناسی در راستای حرکت دانشگاه اصفهان به سمت دانشگاه‌های نسل سوم و چهارم است.

نقش دانشجویان در انجام پروژه‌هایی که به ارتباط با صنعت و جامعه مربوط می‌شود چیست؟ علاوه بر اساتید، آیا دانشجویان هم نقشی در انجام این پروژه‌ها دارند؟

یکی از محاسنی که انجام این طرح‌های پژوهشی در گروه‌های مختلف آموزشی دارد، این است که علاوه بر اینکه رسالت آموزشی انجام می‌شود، باعث می‌شود بسیاری از دانشجویان هم در این طرح‌ها مشغول به فعالیت شوند، آن‌ها علاوه بر مطالبی که در کلاس‌های درس آموزش می‌بینند، به طور عملی در پروژه‌هایی که با صنعت در ارتباط است هم فعالیت می‌کنند و در این زمینه تجربیاتی را کسب می‌کنند و این باعث می‌شود که آن‌ها پس از فارغ‌التحصیلی بهتر جذب بازار کار و جامعه شوند. این نکته را هم عرض کنم که در حال حاضر ما با کمبود نیروی متخصص و فارغ‌التحصیل زمین شناس مواجه هستیم، به شکلی که بسیاری از شرکت‌ها به ما مراجعه می‌کنند و حتی مشتاق جذب دانشجویان فعال ما پیش از فارغ‌التحصیلی هستند.

ما برای به کارگیری دانشجویان خود در پروژه‌هایمان هیچ محدودیتی نداریم. البته این امر به میزان زیادی به خود دانشجویان نیز مربوط می‌شود، به عبارتی بستگی به این نکته دارد که دانشجویان تا چه اندازه به رشته خود علاقه‌مند باشند و برای کسب دانش و مهارت‌های لازم تلاش نمایند.

اگر فردی علاقه‌مند به تحصیل و فعالیت در رشته زمین‌شناسی باشد باید با چه پیش فرض‌هایی آشنا باشد؟

همانگونه که اشاره شد رشته زمین‌شناسی از زیر مجموعه علوم پایه و در عین حال رشته‌ای کاربردی است. تقریبا تمام قوانین حاکم بر تکامل و عملکرد زمین که موضوع علم زمین شناسی است باعث می‌گردد که این رشته هر سلیقه‌ای را از لحاظ علمی بتواند قانع کند. برای مثال یک زمین‌شناس می‌تواند در زمینه‌های مختلف مانند ژئوشیمی، ژئوفیزیک، اکتشاف مواد معدنی، نفت، کامپیوتر، محیط زیست و... تحقیق و تحصیل کند. البته دانشجویان برای اینکه در این رشته موفق باشند و در عین حال بتوانند در جامعه ایفای نقش کنند، باید یک سری از مسائل را مورد توجه قرار دهند. برای مثال علاوه بر اینکه در رشته تحصیلی خود، مقالات و متون علمی به روز را مطالعه می‌کنند، باید اطلاعات و تجربیات خودشان را در حوزه‌هایی مانند تسلط بر کامپیوتر و نرم افزارها، زبان‌های خارجی و همچنین ریاضیات توسعه دهند. در واقع این موارد ابزار‌های پیشرفت همه علوم به‌ویژه در عصر حاضر بوده و اهمیت دادن به آن‌ها باعث برتری یک محقق نسبت به دیگران در عرصه تعامل با صنعت و جامعه هستند.

البته پشتوانه تمام این فعالیت‌ها مطالعات و تحقیقات بنیادی است که نمی‌توان آن را نادیده گرفت، اما این تحقیقات بنیادی باید بتواند نیاز‌های جامعه را هم برطرف کند و کلید آن ارتباط با جامعه و صنعت است. یکی از نکات کلیدی در مورد طرح‌های پژوهشی که در ارتباط با صنعت انجام می‌شود، این است که باید علاوه بر رفع نیاز‌های جامعه و صنعت، بر روی مرز‌های دانش حرکت کنند وگرنه بسیاری از کار‌هایی که همکاران ما انجام می‌دهند را ممکن است دیگران هم بدون داشتن تخصص زیاد انجام دهند. به عبارتی، ما نباید رقیب آن افراد باشم، بلکه باید این عرصه را از نظر علمی و ابزاری برای رفع نیاز‌ها در جامعه و صنعت و ایجاد فرصت‌های جدید گسترده‌تر کنیم. از این‌رو، نگرش ما در گروه زمین شناسی در طرح‌های کلان به این موضوع معطوف است که اولویت ما همیشه باید حرکت بر روی مرز‌های دانش باشد. به عبارتی رفع نیاز‌های جامعه توسط دانشگاهیان باید توام با دانش افزائی و تربیت نیرو‌های متعهد و متخصص با سطح علمی و تجربی بالا باشد.

آیا در حال حاضر بر روی طرح پژوهشی خاصی در خصوص «ارتباط دانشگاه با صنعت و جامعه» در گروه زمین شناسی دانشگاه اصفهان کار می‌شود؟

در حال حاضر، چندین طرح پژوهشی توسط همکاران ما در گروه زمین‌شناسی در دست اجرا است، برای مثال یکی از طرح‌های کلان دانشگاه اصفهان در خصوص «ارتباط دانشگاه با صنعت و جامعه» با مجتمع فولاد مبارکه در حال انجام است. در این طرح که تعدادی از اساتید، دانشجویان و فارغ‌التحصیلان رشته زمین شناسی همکاری می‌کنند، شناسایی پتانسیل‌های معدنی سنگ آهن در بخش بزرگی از کشور با توجه به روش‌های نوین از جمله کاربرد هوش مصنوعی در اکتشاف مواد معدنی انجام می‌شود.

با توجه به اینکه پروژه ««اکتشاف مواد معدنی با استفاده از هوش مصنوعی» به دو حوزه هوش مصنوعی و زمین شناسی مربوط می‌شود، آیا تنها اساتید و پژوهشگران رشته زمین‌شناسی در این پروژه شرکت می‌کنند، یا پژوهشگران هوش مصنوعی هم همکاری می‌کنند؟ در این طرح، هوش مصنوعی چطور می‌تواند در کشف مواد معدنی کمک کننده باشد؟ ساز و کار هوش مصنوعی در این طرح چطور است؟

چنین طرح‌هایی معمولا با همکاری متخصصین علوم مختلف از جمله رشته‌های زمین‌شناسی و کامپیوتر اجرا می‌گردد.

بخش اول این طرح شامل جمع‌آوری، اصلاح و تولید لایه‌های اطلاعاتی مانند لایه‌های واحد‌های زمین شناسی، ژئوشیمی، ژئوفیزیک، تصاویر ماهواره‌ای پردازش شده، تکتونیک و ... می‌گردد. برای اینکه بتوانیم از روش‌های نوین تلفیق و هوش مصنوعی در اکتشاف بهره بگیریم و در عین حال نتیجه قابل قبولی در اکتشاف پتانسیل‌های معدنی جدید بدست آوریم، لازم است که داده‌های مذکور با دقت بالا تهیه و یا اصلاح شوند. برای این منظور در مجموع طی این طرح ۱۵۰ اکیپ روز بازدید میدانی همراه با برداشت، آزمایش و مطالعه به روش‌های مختلف بر روی صد‌ها نمونه انجام می‌شود. در کنار تهیه لایه‌های اطلاعاتی مورد نیاز و اصلاح و پیش پردازش آن‌ها، از ده‌ها معدن فعال بازدید و یا اطلاعات آن‌ها برای آموزش و اعتبار سنجی سامانه برای مدل سازی و به دست آوردن ضرایب وزنی بهینه جهت تلفیق لایه‌های اطلاعاتی استفاده خواهد شد. در واقع، پس از تهیه لایه‌های اطلاعاتی و ماتریس داده‌ها که شامل سه نوع آموزشی، اعتبار سنجی و خام است با بهره‌گیری از روش‌های مختلف در حوزه هوش مصنوعی و با کمک همکاران رشته کامپیوتر نقاط امیدبخش معدنی برای بازدید‌های میدانی نهائی تعیین خواهد شد. از مناطق مذکور نیز هم جهت اعتبار سنجی مجدد مدل و هم به منظور اکتشاف منابع احتمالی جدید بازدید به عمل می‌آید. نتیجه این طرح علاوه بر احتمال کشف منابع معدنی جدید تولید دانش فنی است که این تیم را در زمره پیشگامان این عرصه در کشور قرار خواهد داد.

منبع: خبرگزاری دانشجویان ایران (ایسنا)