Ganin cewa sauyin yanayi yana haifar da hauhawar matakan teku da kuma guguwa mai ƙarfi, gabar tekun duniya na fuskantar haɗarin zaizayar ƙasa da ba a taɓa gani ba. Duk da haka, yin hasashen canjin bakin teku daidai yana da ƙalubale, musamman yanayin dogon lokaci. Kwanan nan, binciken haɗin gwiwa na ƙasa da ƙasa na ShoreShop2.0 ya kimanta aikin samfuran hasashen bakin teku guda 34 ta hanyar gwaji mara ma'ana, wanda ya bayyana yanayin da ake ciki a fannin ƙirar bakin teku a yanzu.

Bakin teku shine iyaka mai ƙarfi inda ƙasa ke haɗuwa da teku, tana canzawa koyaushe saboda raƙuman ruwa, raƙuman ruwa, guguwa, da hauhawar matakin teku. Kimanin kashi 24% na rairayin bakin teku a duk duniya suna ja da baya a saurin da ya wuce mita 0.5 a kowace shekara, kuma a wasu yankuna, kamar Tekun Tekun Amurka, yawan zaizayar ƙasa na shekara-shekara ya fi mita 20.

Hasashen sauyin gabar teku abu ne mai wahala da rikitarwa, wanda ke buƙatar la'akari da alaƙar abubuwa da yawa, ciki har da kuzarin raƙuman ruwa, jigilar laka, da hauhawar matakin teku. Hasashen da ya dace na tsawon lokaci ya fi ƙalubale.

Za a iya raba samfuran hasashen bakin teku na zamani zuwa rukuni uku: ɗaya ya dogara ne akan kwaikwayon zahiri, kamar Delft3D da MIKE21 bisa ga tsarin sarrafa ruwa da kuma daidaiton jigilar laka; ɗaya samfurin haɗaka ne wanda ya haɗa ƙa'idodin zahiri tare da hanyoyin da bayanai ke jagoranta, kamar CoSMoS-COAST da LX-Shore; ɗayan kuma samfurin da bayanai ke jagoranta ne wanda ya dogara gaba ɗaya akan dabarun ilimin kididdiga ko na'ura, kamar hanyoyin sadarwa na LSTM da tsarin Transformer.

Duk da nau'ikan samfura iri-iri, rashin daidaitattun ka'idojin kimantawa ya sa kwatancen aiki ya yi wahala. Wanne samfurin ne ke ba da hasashen da ya fi daidai? Gasar gwajin makafi ta ShoreShop2.0 tana ba da cikakkiyar dama don kwatantawa tsakanin fannoni daban-daban.

Gasar gwajin makafi ta duniya ta ShoreShop2.0 wani nau'i ne mai tsauri na haɗin gwiwar kimiyya. Ana sanar da ƙungiyoyin da suka shiga ne kawai game da wurin gwajin, wanda shine sunan lamba ga bakin teku ko bakin teku. Ana ɓoye muhimman bayanai kamar wurin da yake da ainihin sunansa don hana ilimin da ya gabata yin tasiri ga daidaita samfurin. Bugu da ƙari, ana adana bayanai a cikin sassan, tare da ɓoye bayanai daga 2019-2023 (na ɗan gajeren lokaci) da 1951-1998 (na matsakaici) da gangan. Sannan samfuran suna hasashen canje-canje na bakin teku na ɗan gajeren lokaci da matsakaici, a ƙarshe suna tabbatar da sahihancinsu ta amfani da bayanan sirri. Wannan ƙirar tana ba da damar kwatanta samfuran bakin teku a ƙarƙashin yanayi mara tabbas.

Ƙungiyoyin bincike talatin da huɗu daga ƙasashe 15 sun gabatar da samfura, waɗanda suka haɗa da samfura 12 da aka yi amfani da bayanai da samfura 22 na haɗin gwiwa. Waɗannan ƙungiyoyin sun fito ne daga cibiyoyi a Amurka, Ostiraliya, Japan, Faransa, da sauran ƙasashe. Duk da haka, samfuran da aka gabatar ba su da samfuran kasuwanci kamar GENESIS da samfuran Delft3D da MIKE21 da aka yi amfani da su a fannin kimiyyar lissafi.

Kwatantawa ta nuna cewa samfuran da suka fi yin fice a hasashen yanayi na ɗan gajeren lokaci, na shekaru biyar sune CoSMoS-COAST-CONV_SV (samfurin hybrid), GAT-LSTM_YM (samfurin da ke tafiyar da bayanai), da iTransformer-KC (samfurin da ke tafiyar da bayanai). Waɗannan samfuran sun sami matsakaicin kurakuran murabba'i na kusan mita 10, wanda yayi daidai da kuskuren da ke tattare da mita 8.9 a cikin bayanan nesa na tauraron dan adam na gabar teku. Wannan yana nuna cewa ga wasu rairayin bakin teku, ƙarfin hasashen samfuran yana gab da ƙarshen fasahar lura. Tabbas, wasu samfuran sun sami damar kama canje-canjen bakin teku mafi kyau.

Wani abin mamaki da aka gano shi ne cewa samfurin haɗin gwiwa ya yi aiki daidai da samfurin da ke tafiyar da bayanai. CoSMoS-COAST-CONV_SV (samfurin haɗin gwiwa) ya haɗu da hanyoyin jiki da ayyukan juyin halitta, yayin da GAT-LSTM_YM (samfurin da ke tafiyar da bayanai) ya yi amfani da hanyar sadarwa ta hankali ta jadawali don kama alaƙar sarari. Dukansu samfuran sun yi aiki da kyau.

Dangane da hasashen yanayi na matsakaicin lokaci, jerin LX-Shore (samfuran haɗin gwiwa) suna ba da hasashen da ya fi dacewa da bayanan da aka auna. Ta hanyar haɗa hanyoyin jigilar laka a gefen teku da kuma a gefe, waɗannan samfuran suna kiyaye kwanciyar hankali na dogon lokaci yayin da suke nuna mafi daidaiton martani ga abubuwan da suka faru na guguwa mai tsanani tare da bayanan da aka auna. Hasashen daga waɗannan samfuran sun nuna cewa guguwa mai tsanani guda ɗaya na iya haifar da ja da baya na ɗan lokaci zuwa mita 15-20, tare da cikakken murmurewa mai yiwuwa yana ɗaukar shekaru biyu zuwa uku. Jerin CoSMoS-COAST yana ba da kyakkyawan kwanciyar hankali, yayin da wasu samfuran na iya fuskantar koma baya na dogon lokaci da kuma yawan amsawa.

Sakamakon samfurin ya nuna cewaIngancin bayanaibabban abin da ke takaita aikin samfurin. Duk da cewa bayanai daga na'urar gano nesa ta tauraron dan adam ta mamaye yanki mai faɗi, ƙudurin ta na ɗan lokaci kaɗan ne, yawanci mako-mako zuwa wata-wata, wanda hakan ke sa ya yi wuya a kama saurin murmurewa bayan guguwa. Bugu da ƙari, raƙuman ruwa da raƙuman ruwa suna shafar gefen ruwa nan take, wanda ke haifar da kurakurai na ɗan lokaci waɗanda za su iya shafar hasashen samfurin.

Binciken ya gano cewa sassauta bayanai na spatiotemporal, kamar amfani da dabarun tacewa masu ƙarfi na girma biyu, na iya inganta aikin samfuri sosai. Daga baya, samfuran gwaji marasa makafi sun gabatar da raguwar matsakaicin kuskure da kashi 15% ta hanyar ingantaccen sarrafa bayanai kafin a fara aiki.

Ƙarfin 2D Smoothing wata hanya ce ta sarrafa sigina mai ci gaba wacce aka tsara musamman don sarrafa hayaniyar bayanai na tauraron dan adam na bakin teku. Ainihin, tsarin tacewa ne mai maimaitawa bisa ga mafi ƙarancin murabba'ai masu nauyi, kuma yana da ƙarfi sosai ga waɗanda ba sa cikin sa kamar hayaniyar raƙuman ruwa na ɗan lokaci a cikin hotunan tauraron dan adam.

Wani muhimmin abu ga hasashen samfuri shine daidaiton bayanan raƙuman ruwa na kusa. A halin yanzu, bayanan raƙuman ruwa suna fama da kurakurai daban-daban, gami da kurakurai a cikin sauya bayanan sake nazarin raƙuman ruwa na duniya na kusa, son zuciya da aka haifar ta hanyar cire sigogin raƙuman ruwa a isobath na mita 10 maimakon yankin da ke karyewa, da kuma rashin kimanta tasirin abubuwan da suka faru masu tsanani ta hanyar amfani da yanayin raƙuman ruwa na yau da kullun. Waɗannan kurakurai duk suna iya shafar hasashen samfuri.

Don hasashen dogon lokaci, yawancin samfuran sun dogara ne akan dokar Brownian ta gargajiya don kimanta tasirin hauhawar matakin teku. Duk da haka, wannan dokar tana ɗaukar wadatar laka mara iyaka kuma tana watsi da tasirin jigilar laka ko ayyukan ɗan adam a bakin teku, kamar ciyar da bakin teku. Wannan na iya haifar da babban son kai ga samfurin.

Dangane da ka'idar bayanin daidaito, dokar Brownian ta samar da alaƙa mai layi tsakanin hawan matakin teku da komawa bakin teku. Wannan ka'idar ta nuna cewa yanayin bakin teku yana riƙe da siffar daidaito. Yayin da matakin teku ke ƙaruwa, ƙarin sararin zama yana tilasta wannan yanayin daidaito ya koma ƙasa don kiyaye siffarsa idan aka kwatanta da sabon matakin teku. Saboda haka, ka'idar ta nuna cewa yayin da yanayin bakin teku ke canzawa zuwa ƙasa, saman bakin teku yana lalacewa, kuma kayan da suka lalace suna ajiyewa a teku, wanda ke haifar da ƙaruwar ƙasa a bakin teku, don haka yana kiyaye zurfin ruwa akai-akai. Dokar Brown ta annabta cewa komawa bakin teku na iya ninka girman matakin teku sau 10 zuwa 50, ya danganta da gangaren bakin teku.

Wannan binciken ya samar da tushe don zaɓar kayan aiki masu dacewa bisa ga takamaiman buƙatu. Bugu da ƙari, sarrafa bayanai kafin lokaci yana da mahimmanci; sarrafa bayanai yadda ya kamata wani lokacin na iya yin tasiri mafi girma fiye da samfurin kanta. Dangane da ƙwarewar da aka samu tare da ShoreShop 2.0, ana iya yin gyare-gyare ga bayanan tauraron ɗan adam da raƙuman ruwa don haɓaka daidaiton hasashen. Bugu da ƙari, tasirin da ba za a iya sarrafawa ba na rairayin bakin teku masu lalacewa ta hanyar wucin gadi a cikin hasashen dogon lokaci na iya yin tasiri sosai ga sakamakon hasashen. Bugu da ƙari, rashin shiga daga samfuran kasuwanci kamar GENESIS, Delft3D, da MIKE21 babban batu ne.

;Masu Tsaron Kan Iyaka Mai Shuɗi: Manufar Shekaru 11 ta Frankstar don Kare Tekunmu da Yanayi

Tsawon shekaru goma, Frankstar ya kasance a sahun gaba a fannin kula da muhallin ruwa, yana amfani da fasahar zamani da kuma tsauraran matakai na kimiyya don isar da bayanai game da teku da ruwa marasa misaltuwa. Manufarmu ta wuce tattara bayanai kawai—mu masu tsara makomar da za ta dore, muna ba cibiyoyi, jami'o'i, da gwamnatoci a duk duniya damar yanke shawara mai kyau game da lafiyar duniyarmu.