Table of Contents

مقدمة: الجبهة الجديدة للسلامة النووية

إن لجنة تنظيم المواد النووية في الولايات المتحدة مسؤولة عن ضمان التشغيل الآمن لمصانع ومواد الطاقة النووية المدنية، وتعتمد تقييمات السلامة التقليدية على التحليلات الحاسمة، وتقييمات المخاطر المحتملة، وحكم الخبراء، غير أن تعقيد نظم المفاعلات الحديثة، وحجم بيانات الاستشعار، والحاجة إلى اتخاذ قرارات أسرع وأكثر دقة تؤدي إلى إدماج نماذج المعلومات الاستخباراتية الاصطناعية والآلات المستخدمة في المستقبل.

دور التنفيذ والحركة في تقييمات السلامة في جمهورية الكونغو الديمقراطية

وتُعتبر خامتا المقاييس الأولى والقائمة على الترددات المتعددة الأبعاد مناسبة بشكل خاص لمعالجة البيانات المتعددة الأبعاد والمتكررة التي تنتجها المرافق النووية، ومن خلال التعلم من الأنماط التاريخية والتحديث المستمر مع المعلومات الجديدة، يمكن لهذه الأدوات أن تكون بصيرة سطحية غير عملية بالنسبة للمحللين البشريين لكي يكشفوا يدوياً، وقد اعترفت لجنة التنسيق الوطنية بهذه الإمكانية من خلال شراكات بحثية مع شركات.

مصادر البيانات والتكامل

وترتكز البيانات على أي تطبيق من تطبيقات مكافحة غسل الأموال في تقييمات السلامة، وتقوم النباتات النووية بجمع البيانات من آلاف أجهزة الاستشعار التي تقيس درجة الحرارة والضغط ومعدل التدفق ومستويات الإشعاع والهتز، كما أن سجلات الصيانة وتقارير التفتيش وقواعد البيانات المتعلقة بالحوادث توفر معلومات إضافية ذات طابع نصي وهيكلي، كما أن إدماج هذه المصادر المتباينة في مجموعة بيانات موحدة ونظيفة يشكل خطوة أولى حاسمة.

الاعتراف بالأدوات وكشفها

وتظهر تقنيات التعلم غير المشرفة للآلات - مثل أجهزة التكتيك، واللوغاريتمات التكتيكية، وآلات الدعم من فئة واحدة - معبرة لتحديد الانحرافات عن ظروف التشغيل العادية دون أن تتطلب أمثلة على أخطاء، فعلى سبيل المثال، يمكن لجهاز آلي مدرب على ساعات من بيانات تهوية المفاعلات المبردة أن يكشف عن حالات اختراق طفيفة قبل أن يصل إلى حد لإجراء بحوث عن الأوبئة.

الصيانة الافتراضية

فالالصيانة الافتراضية هي أحد أكثر التطبيقات نضجاً في مجال القانون النموذجي في الظروف النووية، إذ أن جمع بيانات الاستشعار مع سجلات الفشل التاريخي، ونماذج التراجع أو الشبكات العصبية المتكررة قد يُتوقع أن تستمر الحياة المفيدة المتبقية لمكونات مثل الصمامات والمضخات وآليات الدفع المزودة بالحبوب، وتمتد الفوائد إلى ما يتجاوز سرعة التنبؤ بحجم المخاطر غير المخطط لها.

تقييم المخاطر ودعم القرارات

كما تعزز القدرات على تقييم المخاطر المحتملة (PRA) ويعتمد نظام تقييم المخاطر التقليدية على أشجار الأحداث الثابتة وأشجار الخطأ، ولا يستكمل في كثير من الأحيان إلا عندما تحدث تغييرات رئيسية، ويمكن للتعلم من الآلات أن يستكمل بشكل دينامي احتمالات الفشل استناداً إلى تسلسل الرصد والعمل في الوقت الحقيقي، فعلى سبيل المثال، يمكن للشبكة البيزيائية التي تتعلم من القراءات الحساسة الحالية أن تضبط احتمالات حدوث حادث مركب في السوق.

المؤسسات التقنية لرابطة الدول المستقلة/الدولية في مجال السلامة النووية

ويتطلب النجاح في نشر منظمة العفو الدولية وحركة التحرير في البيئات المنظمة فهما عميقا للخرافيزميات وقوامها وحدودها، وندرس في الوقت نفسه النهج التقنية الرئيسية ذات الصلة ببعثة السلامة في جمهورية الكونغو الديمقراطية.

التعليم المشرف على التصنيف الافتراضي

وعندما تتوافر بيانات مسموعة من الحوادث السابقة، يمكن أن تصنف نماذج التعلم الخاضعة للمراقبة (مثل الغابات العشوائية، أو آلات الدعم، أو الشبكات العصبية الموالية) التوقيعات المستشعرة إلى دول عادية أو متدهورة أو غير عادية، غير أن الحصول على مجموعات بيانات كبيرة ومسموعة يشكل تحديا في المجال النووي بسبب تواتر الأحداث الهامة.

التعليم غير المشرف وشبه المشرف

ونظراً إلى عدم التوازن في البيانات العادية مقابل البيانات الشاذة، كثيراً ما تُفضَّل الأساليب غير الخاضعة للرقابة، فالتعلُّم شبه الموصوف يستخدم عدداً صغيراً من الأمثلة المسمَّاة، مقترناً بمجموعة كبيرة من البيانات غير الموسَّعة، مما يتيح أرضاً متوسطة عملية، كما أن النماذج الجينيّة العميقة، مثل أجهزة الترقيم الآلي المختلفة، يمكن أن تُمثل التوزيع المحتمل للعمليات العادية وأن تُدرِّب نماذجاً غير مرئي.

رؤية عميقة للتعلم والحساب لأغراض التفتيش

أما عمليات التفتيش الافتراضية داخل الاحتواء وحول مكونات النظام الأساسي فهي حاسمة ولكن تستغرق وقتا طويلا، ويمكن أن تحلل نماذج التعلم العميق لكشف وتصنيف الأجسام صور أو أطعمة فيديو من الزحف الآلي أو الطائرات الآلية لتحديد التآكل أو الشقوق أو الحطام، وقد قام مكتب البحوث التنظيمية النووية التابع للرابطة بتمويل مشاريع تستخدم شبكات الظواهر العصبية التي تستخدم مؤشرات الارتداد في تقنيات الضبط الإجهاد.

تجهيز اللغات الطبيعية لتقارير الحوادث

وتقدم تقارير أحداث الامتحانات وغيرها من الوثائق السردية إلى المركز الوطني لإعادة التأهيل كل سنة، ويمكن أن تستخلص خطوط الأنابيب الخاصة بتجهيز اللغات الطبيعية تسلسلات السببية، وتصنف الأحداث، وتحدد الاتجاهات الناشئة، ويمكن للاعتراف بالكيانات التي تم تدريبها على التحصين النووي أن تحدد عناصر محددة وأسبابها الجذرية وإجراءات تصحيحية، ويمكن أن يكمل النموذج (مثل التقارير المتأخرة عن التخلف) التي تتيح توزيع نماذج البيانات.

دراسات الحالات والبرامج الرائدة

وتوضح عدة برامج تجريبية ومبادرات بحثية التطبيق الحقيقي للشركة في تقييمات السلامة في جمهورية الكونغو الديمقراطية.

تحليلات المراقبة والسلامة المستقلة

وقد ساهم مختبر إيداهو الوطني في إقامة برنامج تحليلات الرقابة والسلامة الذاتية، وفي عام 2023، تم اختبار برنامج المساعدة التقنية في مجال السلامة والأمن على نموذج محفز للمفاعلات الصغيرة المتحركة، وقد أدمج النظام بيانات الاستشعار في الوقت الحقيقي من سرير الاختبار لدى المنظم، وطبق على الكشف عن الشذوذ على شبكة الإنترنت، وحدد برنامج التخفيف الدينامي في إطار برنامج التخفيف من مخاطر الكوارث الطبيعية في أقل من دورة ثانية واحدة لكل مرة.

Westinghouse and Machine Learning for Fuel Performance

وقامت شركة ويستنغهاوس للكهرباء، بالتعاون مع لجنة التنسيق الوطنية، باستكشاف نماذج للتعلم الآلي للتنبؤ بالفشل في تصفيق الوقود أثناء مباريات الكهرباء، وبفضل التدريب على عقود من بيانات مفاعل الاختبار، حققت شبكة عصبية عميقة درجة من الدقة في التنبؤ بالقضبان التي ستخل بالحد الأقصى للمحاصيل المربعة، واستخدمت لجنة التنسيق الوطنية هذه التنبؤات لتنقية معايير قبولها لتصميمات الوقود بموجب قاعدة ١٠ CFR 50.46.

الدليل التجريبي للوكالة الدولية للطاقة الذرية بشأن السلامة

وقد أطلقت الوكالة الدولية للطاقة الذرية مشروعاً بحثياً منسقاً بشأن استخدام الطاقة النووية في الأغراض النووية، بمشاركة من اللجنة الوطنية المعنية بالتنوع البيولوجي، ويركز المشروع على تطوير أفضل الممارسات في مجال التحقق من نماذج حركة تحرير الكونغو، والشفافية، وعدم التيقن، وهي مسائل تتصل مباشرة بقبول الجهة التنظيمية لهذه الأدوات (]]] ].

التحديات والنظر في المسألة

ورغم الوعد، فإن إدماج منظمة العفو الدولية وحركة التحرير في تقييمات السلامة في جمهورية الكونغو الديمقراطية يواجه عقبات كبيرة يجب معالجتها قبل القبول التنظيمي الواسع النطاق.

نوعية البيانات والأمن

ويصدق " الارتجاف في القمامة " بشكل خاص في المجالات الحساسة، حيث يمكن أن تؤدي قضايا الانجراف الحاصلي وتزامن الزمن، والسجلات الفاسدة إلى تحيزات أو إشارات إيجابية كاذبة، وتشترط لجنة التنسيق الوطنية أن تكون أي بيانات تستخدم في تطبيق السلامة قابلة للتتبع في إجراءات القياس والمعايرة المعتمدة(71). وبالإضافة إلى ذلك، فإن الشواغل المتعلقة بالأمن السيبراني بالنسبة لنظم AI هي الافتراضات غير الملزمة يمكن أن تُكشف عن وجود نمط حقيقي.

نموذج التقييم والتحقق (VV)

وتخضع البرامجيات النووية التقليدية لبرمجيات صارمة ضد العنف ضد المرأة، ولكن نماذج التعلم الآلات غير محددة ويمكن أن تتغير سلوكها مع إعادة التدريب، وقد وضعت لجنة التنسيق الوطنية، بالتعاون مع مختبرات سانديا الوطنية، إطاراً لنموذج " VLV " الذي يتضمن اختبار الإجهاد في إطار مدخلات خارج التوزيع، وعمليات فحص الاحتكارات التي تتسق مع الفيزياء، وأساليب تجميعية لتقييم عدم اليقين.

الشفافية والتفسير

ويتعين على الجهات التنظيمية ومشغلي النبات أن يفهموا سبب تقديم نموذج معين لتوصية معينة، وكثيرا ما تكون نماذج التعلم العميق " صناديق زراعية " ، ولكن تقنيات مثل " SHAP " (SHapley Additive exPlanations)، و " LIME " (التوقعات النموذجية القابلة للتنبؤ)، وآليات الاهتمام في المحولات يمكن أن تقدم تفسيرات محلية، أما بالنسبة للقرارات المتعلقة بالتنوع الكبير، فإن لجنة التنسيق تتوقع أن تُجرى مراجعة حساباتها

الاعتبارات التنظيمية والأخلاقية

The NRC is actively developing a technology-inclusive regulatory framework. In 2020, the NRC issued a draft white paper on the use of AI in the regulatory process, highlighting principles such as human responsibility, transparency, and incremental adoption. An ethics panel convened by the Commission recommended that AI decisions that could lead to a plant shutdown or safety escalation must have a human-in-operation Agency is also coordinating with the Organization for Economic

المساءلة والمسؤولية

ومن المسؤول إذا كان نموذج " آي " يسيئ الحكم على نظام حرج للسلامة؟ إن الموقف الحالي للجنة هو أن صاحب الترخيص يحتفظ بالمساءلة الكاملة، وأن نظم " آي " تُعامل كأدوات توفر المعلومات، لا بوصفها من صنع القرار المستقلين، وهذا المبدأ يتوافق مع تركيز الصناعة على الأداء البشري وفلسفة الدفاع عن النفس.

البازلاء والجني

وقد تعكس بيانات التدريب أوجه التحيز التاريخية - على سبيل المثال، قد تكون بعض التشكيلات النباتية أو ظروف التشغيل ممثلة تمثيلاً زائداً، وإذا لم تعالج، يمكن أن تقلل النماذج بصورة منهجية من المخاطر بالنسبة للسيناريوهات الأقل شيوعاً ولكنها هامة، وتوصي لجنة التنسيق الوطنية باستخدام تحليلات مفصَّلة للتحقق والحساسية لضمان أن تكون النماذج قوية في جميع أماكن تصميم المفاعل.

مستقبل الوكالة الدولية للطاقة الذرية في مجال السلامة النووية

وفي المستقبل، فإن دور التنفيذ المسبق والحركة في تقييمات السلامة في المركز الوطني لإعادة التحريج هو دور مُحدَّد للتوسع بشكل كبير، مدفوع بثلاث عوامل: نشر المفاعلات المتقدمة، وتطور الأجهزة الرقمية، ونضج تقنيات السلامة في مجال التنفيذ.

AI for Small Modular and Advanced Reactors

وكثيرا ما تسمح المفاعلات النموذجية الصغيرة والتصميمات غير المائيـة )مثل الملح المتحرك، والمربوط بالغاز العالي التمرين( بعدد أقل من المشغلين، وتعتمد على نظم المراقبة الآلية، ويمكن للشركة أن تُستخدم استراتيجيات التحكم على النحو الأمثل في الوقت الحقيقي، بينما تقوم باستمرار برصد هوامش الأمان، وتقوم لجنة التنسيق الوطنية حاليا باستعراض نماذج أولية تقترح استخدام نظام " AIim-L " لرسم الخرائط.

العمليات الافتراضية والتأديبية

وبالإضافة إلى الصيانة المتوقعة، يمكن للمحللين الافتراضيين أن يوصيوا بإجراءات محددة للمشغلين أو بالجدول الزمني للتعهد الوقائي للتقليل إلى أدنى حد من المخاطر، ويمكن للعوامل التعليمية المعززة، التي تم تدريبها في مجال محاكاة عالية الجودة، أن تستكشف أماكن السياسات التي لا ينظر فيها المشغلون البشريون بصورة ملائمة، ويقوم برنامج البحوث التابع للمنسق الوطني حاليا بتقييم توأم رقمي لمفاعل مياه الغليان (BWR) يستخدم عامل تعلم للتعزيزات كعامل تسارعة للتوصية بإضافة.

التعاون بين منظمة العمل الدولية

ولا يتعلق المستقبل باستبدال البشر بل بزيادة عددهم، وتتوخى اللجنة الوطنية لإعادة التأهيل نموذجاً للأفرقة بين الإنسان ومؤسسة البحوث الدولية حيث تعالج شركة AI دمج البيانات، والاعتراف بالنمط، وتوليد السيناريوهات، بينما يركز محللو الخبراء على التعليل، واتخاذ القرارات في ظل عدم اليقين، ومعالجة الحالات الجديدة، وستتضمن برامج تدريب مشغلي المفاعلات ومفتشي مراكز التنسيق الوطنية محو الأمية، ومساعدة الموظفين على تفسير النواتج النموذجية وتحديد الحالات التي قد لا يمكن الاعتماد عليها.

التعلم المستمر والتكيُّف

ومع تطور الأسطول وإتاحة بيانات تشغيلية جديدة، يجب تحديث نماذج حركة تحرير الكونغو مع الحفاظ على السلامة، ويجري البحث في تقنيات مثل التعلم المستمر والتعلم الموحد (حيث يتم تدريب النماذج عبر محطات متعددة دون تقاسم البيانات الخام)، كما أن الإطار التنظيمي للشبكة هو مجال نشط للتنمية، مع مدخلات من معهد الطاقة النووية (NEI[FL]:

خاتمة

إن إدماج التعلم الآلي في تقييمات السلامة في جمهورية الكونغو الديمقراطية يمثل خطوة هامة إلى الأمام في البعثة لحماية الصحة العامة والسلامة العامة، ومن الصيانة المتوقعة والتقييم الدينامي للمخاطر إلى رؤية الحاسوب وتجهيز اللغات الطبيعية، فإن هذه الأدوات تتيح القدرة على كشف المخاطر والاستجابة لها بشكل أسرع وأكثر دقة من أي وقت مضى، ولكن اعتمادها يجب أن يسترشد بإثبات دقيق وشفافية والتزام ثابت بمبدأ أن تكون الجهات الفاعلة البشرية مسؤولة في نهاية المطاف عن اتخاذ قرارات السلامة.