به گزارش پیام آوران معدن و فولاد: هوش مصنوعی چگونه بر نظارت در سایت‌های معدنی کمک می‌کند؟ آیا هوش مصنوعیِ رفتاری، به مرحله‌ای رسیده است که بتواند رفتار‌های خاص کارکنان مانند عدم رجوع نیروی انسانی پس از یک شیفت کاری را شناسایی کند؟ آیا تشخیص چهره با دوربین‌ها در مراکز کنترل یا در فضای ابری با دقت کافی انجام می‌شود؟ هوش مصنوعی چه نقشی در آن دارد؟ اینها پرسش‌هایی است که بسیاری از کارشناسان هوشمندسازی در حوزه معدنکاری دیجیتال با آن روبه‌رو می‌شوند و البته پاسخ‌های هر یک نیز تا اندازه‌ای روشن است.
مجتبی ابدالی*: در سال‌های اخیر، پیشرفت‌های زیادی در حوزه هوش مصنوعی به دست آمده است؛ پیشرفت‌هایی که سیستم‌های امنیت ویدئویی را در شناسایی و تحلیل سناریو‌های مختلف توانمند کرده است. مثال بارز آن، استفاده از هوش مصنوعی ویدئویی برای شناسایی و جلوگیری از سرقت در سایت‌های معدنی است. با تجزیه و تحلیل مبتنی بر هوش مصنوعی، حرکات مشکوک و شرایط متغیر (مثلاً وقتی فردی یک جسم را از روی حصار پرتاب می‌کند) براحتی قابل شناسایی است.
فناوری‌های پیشرفته در فرآیند جست‌وجوی اطلاعات می‌توانند ساعت‌ها ویدئو را مرتب کنند تا افراد خطرناک را شناسایی و اقدام‌های آنها واکاوی کنند. هدف استفاده از این فناوری‌ها، نه حذف نیروی انسانی، بلکه کمک به آنها در افزایش بهره‌وری در فرآیند‌های مختلف است. در واقع هوش مصنوعی، دستیار ماهر و دقیقی برای انسان است؛ دستیاری که تهدید‌ها را با جزئیات بررسی می‌کند، خسته نمی‌شود و در لحظه واکنش می‌دهد.
کارکرد‌های کنونی هوش مصنوعی در معادن
با بهره‌گیری درست از هوش مصنوعی ویدئویی، ابزار بسیار نیرومندی داریم که اثربخشی سیستم‌های امنیت فیزیکی را بالا می‌برد، نتایج تجاری را بهبود می‌بخشد و امنیت را برای شرکت‌ها تأمین می‌کند.
هوش مصنوعی اکنون در بسیاری از معادن دنیا برای اهداف متفاوت بکار گرفته می‌شود. برای مثال، از هوش مصنوعی برای کمک به اپراتور‌های معدن در تصمیم‌گیری بهتر استفاده می‌شود، یا از آن در تشخیص و حذف هشدار‌های کاذب بهره می‌برند.
اما تشخیص رفتار کارکنان با هوش مصنوعی کار آسانی نیست. هوش مصنوعی باید به روشی خاص آموزش داده شود و البته به‌تن‌هایی هم نمی‌تواند تصمیم نهایی را بگیرد؛ بنابراین بهتر است در شناسایی‌ها ابتدا هوش مصنوعی شرایط را تشخیص دهد، سپس اپراتور متخصص تصمیم به پیگیری بگیرد. البته با کلان‌داده‌های زیادی که برای آموزش دقیق به خورد الگوریتم‌های هوش مصنوعی داده می‌شوند، پیشبینی می‌شود در آینده هوش مصنوعی امکان تصمیم‌گیری مستقل را پیدا می‌کند.
در بیشتر الگوریتم‌های کنونی فهرست‌هایی وجود دارند که با استفاده از آنها رفتار و اشخاص خطرناک به ماشین شناسانده می‌شوند. با این حال، اگر چند نفر با علائم مشخص همزمان وارد یک درگاه شوند، هوش مصنوعی نمی‌تواند با دقت کافی همه آنها را همزمان شناسایی کند، بنابراین نیاز است که تغییرات فیزیکی در درگاه اصلی شرکت‌ها ایجاد شود تا عبور و مرور جداسازی شود.
به طور کلی، فایده‌های هوش مصنوعی را می‌توان در دسته‌های زیر بازشناسی کنیم:
ایمنی: با تجزیه و تحلیل رفتار کارمندان، هوش مصنوعی تشخیص می‌دهد که آیا فرد یا افرادی رفتار‌های خطرناک و با امکان بروز حادثه از خود نشان می‌دهند یا خیر. برای مثال، استفاده‌نکردن از کلاه ایمنی یا دیگر تجهیزات ایمنی در محیط‌های خطرناک و نزدیک ماشین‌آلات سنگین به سرعت تشخیص و گزارش می‌شود.
تغییر وضعیت: اگر فرد یا تجهیزات خاصی در موقعیت سقوط یا مشابه آن باشند خیلی سریع به آن فرد یا اپراتور ماشین هشدار فرستاده می‌شود.
شمارش افراد: تعداد افرادی که باید وارد هر شیفت کاری یا از آن خارج شوند بررسی و مغایرت‌ها گزارش می‌شوند.
آموزش دوربین‌ها: دوربین‌ها بمنظور تشخیص پارامتر‌های خطرناک در موقعیت یا دستگاه‌های موجود در معدن با فناوری یادگیری ماشین آموزش می‌بینند. برای مثال اگر میزان آب ورودی به یک کانال از واحدی بیشتر شود، دوربین‌ها آن را تشخیص داده و بسرعت گزارش می‌کنند.
نقش فناوری‌های نظارتی مدرن در معادن زیرزمینی
میزان روشنایی معادن زیرزمینی چندان مطلوب نیست و گرد و غبار زیاد، امکان تصویربرداری مطلوب را فراهم نمی‌کند. اما آیا می‌توانیم از فناوری‌های نظارتی مدرن به طور مؤثر در معادن زیرزمینی، تقاطع‌ها یا برای شمارش افراد در محیط‌های تاریک استفاده کنیم؟
فعالیت در معادن زیرزمینی به مجوز‌ها و استاندار‌دهای متفاوتی نیاز دارد؛ زیرا در این محیط‌ها خطر بیشتر و عمیق‌تر حس می‌شود. دوربین‌های ویدئویی با تعداد فریم بهبودیافته، عملکرد مطلوب در نور کم و قابلیت‌های تصویربرداری حرارتی می‌توانند در محیط با نور ضعیف هم فعالیت مؤثری داشته باشند. با استفاده از نرم‌افزار هوش مصنوعی ویدئویی، مانند الگوریتم‌های شمارش افراد، می‌توانیم از عملکرد ایمن فرآیند‌های معدنکاری و محیط آن مطمئن شویم. همچنین این نرم‌افزار‌ها می‌توانند برای شناسایی و جلوگیری از برخورد وسایل نقلیه مورد استفاده در معادن زیرزمینی استفاده شوند.
یکی دیگر از فناوری‌های مورد استفاده در بخش‌های مختلف معدنی و نفت و گاز، دوربین‌های ویدئویی هستند که برای محیط‌های با درجه بالا در خطر انفجار استفاده می‌شوند. این دوربین‌ها امکان بروز انفجار به دلیل وجود گاز‌ها و گردوغبار و مواد قابل اشتعال را دارند و به محض تشخیص میزان بالای مواد خطرناک در محیط، هشدار می‌دهند.
افزون بر این، در ده سال اخیر دوربین‌هایی تولید شده‌اند که در فضا‌هایی با کمترین میزان نور امکان تصویربرداری رنگی دارند. این محیط‌ها برای فعالیت انسان به هیچ وجه مناسب نیست، اما ماشین‌هایی که به دوربین‌های تصویربرداری مدرن مجهزند با استفاده از این چشم‌های الکترونیک می‌توانند به فعالیت معدنکاری در ژرفای زمین بپردازند. همچنین هوش مصنوعی و الگوریتم‌های اصلاحی آن این قابلیت را به سیستم‌های نظارتی می‌دهند که تصاویر با کیفیت پایین را اصلاح کنند و کیفیت آنها را بالا ببرند، بی‌آنکه در واقعیت تغییر چندانی ایجاد شود. دوربین‌هایی را که به نرم‌افزار‌های هوش مصنوعی مجهزند، می‌توانند روی ربات‌های جستجوگر یا ربات‌های تعمیرکار نصب شوند. در ادامه، این ربات‌ها به نقاط سخت‌گذر معدن وارد می‌شوند و نیاز به تعمیر کابل‌ها، تجهیزات یا امدادرسانی به نیروی انسانی را برآورده می‌کنند.
سرانجام، ترکیب هوش مصنوعی و دوربین‌های نظارتی با قابلیت تصویربرداری در محیط کم‌نور که بر درگاه‌های ورودی و خروجی معادن زیرزمینی نصب می‌شوند، با شمارش دقیق و در لحظه افراد، هرگونه ورود و خروج غیرمجاز یا جاماندن افراد در نقاط مختلف معدن را گزارش می‌کنند.
ویژگی‌های امنیت سایبری در دوربین‌های مدرن و هوشمند
امنیت سایبری یک نگرانی فزاینده برای هر سازمانی در جهان است. هر محصولی که تولید می‌شود باید به جنبه سایبری آن به دقت پرداخته شود. دوربین‌های هوشمند نیز از این امر مستثنی نیستند از همین‌رو دوربین‌ها و نرم‌افزار‌های مدیریت ویدئویی با قابلیت‌های رمزگذاری سراسری ایمن‌سازی می‌شوند. به عبارتی، هر بار که مرکز کنترل به دوربینی دسترسی پیدا می‌کند، دوربین مدارک را بصورت کاملاً رمزنگاری شده به شبکه منتقل می‌کند تا از استخراج غیرمجاز داده در میانه راه یا پس از بارگیری داده جلوگیری بشود.
در بیشتر دوربین‌ها از قابلیت‌های امنیتی مضاعف استفاده می‌شود و نرم‌افزار‌های فایروال مورد تأیید، دیوار‌های ایمنی در برابر ورود غیرمجاز به سیستم‌ها هستند. بنابراین، افزون بر رمزنگاری اطلاعات، از احراز هویت‌های میانی برای اطمینان بیشتر بهره گرفته می‌شود. ممکن است خرابکاران بخواهند صاحبان سیستم‌های نظارتی (یا اپراتور‌های آنها) را فریب بدهند و فایروال‌های دستکاری شده‌ای را برای نفوذ خود جایگزین کنند. با این حال، فایروال تاییدشده چنین امکانی را از بین برده و تنها فایروال شناخته شده و مورد تأیید امکان نصب بر روی سیستم را خواهد داشت.
دوربین‌های مدرن حتی به سیستم‌های «اعلام مسدود شدن دید» مجهز هستند؛ یعنی حتی اگر مجرمان، دید آنها را مسدود کنند، به سرعت هشدار می‌دهند و آخرین اطلاعات و تصاویر را در قالب پیوست هشدار به مرکز کنترل و نظارت ارسال می‌کنند. حتی اگر مجرمی به مرکز کنترل نفوذ کند و سخت‌افزار‌های نگهداری اطلاعات را بدزدد، هم‌چنان امکان برداشت اطلاعات آن برای او وجود نخواهد داشت.
سایر اقدامات امنیتی در زمینه امنیت سایبری عبارتند از:
پشتیبانی از اتصالات امن HTTPS
نیاز به رمز اختصاصی در هنگام نصب نرم‌افزار یا دوربین‌های جدید
غیرفعال کردن درگاه‌های ناامن به طور پیش‌فرض
حذف ارتباطات ناامن بصورت پیش‌فرض
حفاظت از سیستم در برابر اجرای کد‌های نامعتبر و مخرب
به‌روزرسانی فایروال‌ها فقط از راه فایل‌هایی ممکن است که با فایروال معتبر تأیید شوند
محافظت فایروال تاییدشده از سیستم در مقابل حملات انکار سرویس یا DoS
منبع: https://www.securitysa.com/۱۹۳۳۴r
مدیر ارشد پروژه‌های یکپارچگی زیرساخت صنعتی فناپ زیرساخت
