از اوایل دههی ۱۹۹۰ و همزمان با ظهور بازاریابی B2B در سطح بینالمللی، یکی از مشکلات مهم کارشناسان کسبوکار این بود که برای مالکان شرکتها توضیح دهند چرا برای بازاریابی مصرفکننده به استراتژی و تکنیکهای متفاوتی نیاز دارند. بااینحال در ۲۰ سال گذشته، بازاریابی B2B بهصورت رشتهای مستقل و مجزا پذیرفته شده و ضرورت برنامهریزی و اجرای راهبردهای آن بر کسی پوشیده نیست.
بازاریابی B2B چیست؟
برای پاسخ به این پرسش، ابتدا باید بدانیم بازارهای B2B چه بازارهایی هستند. میتوانیم زنجیرهی ارزش را بررسی کنیم که با تقاضای مصرفکننده آغاز میشود و متوجه شویم در این مسیر، دهها محصول و خدمات دیگر نیز وجود دارند که مستقیما بهدست مصرفکنندهی نهایی نمیرسند؛ اما کسبوکارهای عرضهکننده و تولیدی به آنها نیاز دارند. بهعنوان مثال، به پیراهن سادهای فکر کنید که از خُردهفروشی میخرید. زنجیرهی ارزش پیراهن مسیر پیچیدهای طی میکند که از پنبه یا فیبرهای دیگر آغاز میشود. الیاف به پارچه تبدیل و لباسها بستهبندی میشوند و حمل و در سطوح مختلف توزیع میشوند تا سرانجام آنها را در قفسههای فروشگاه ببینیم. این مسیر «زنجیرهی تقاضای مشتقشده» نام دارد؛ زیرا همهی اتفاقها و الزامهای آن، ناشی از تقاضای محصولی نهایی (در اینجا پیراهن) است. هر بنگاه یا کسبوکاری که در این مسیر قرار دارند، محصول یا خدمت دریافتی خود را نه با هدف عرضهی مستقیم به مصرفکننده، بلکه با این هدف میفروشد که ارزشافزودهای به آن اضافه و حرکت محصول را در طول زنجیره معنادار کند تا زمانیکه محصول نهایی بهدست ما، یعنی عموم مردم میرسد.
پس، بازاریابی B2B رفع نیازهای سایر شرکتها را هدف قرار میدهد؛ اما مقصد اصلی محصول نهایی کسبوکارهای B2C مصرفکنندگان هستند.
تفاوت بازارهای B2B و بازارهای مصرفی
تصمیمگیری در بازارهای B2B پیچیدهتر است
در اغلب خانوارها، تصمیمگیری دربارهی اقلام مصرفی، مثل پوشاکی که برای خودمان میخریم، معمولا به یک نفر یا در برخی اقلام، مثل مواد خوراکی که اعضای خانواده دربارهی آن نظر میدهند، به چند نفر محدود میشود. باوجوداین در بازارهای B2B، واحد تصمیمگیری (DMU) بسیار پیچیدهتر است یا دستِکم ظرفیت پیچیدهبودن را دارد. شاید سفارش محصولاتی که از ارزش و خطر کمتری برخوردار هستند، مانند دستمال توالت و اقلامی که همهجا یافت میشود، به عهدهی کارمندی جوان گذاشته شود. بااینحال، خرید آیتمهایی که حیات کسبوکار به آنها بستگی دارد، احتمالا برعهدهی تیمی بزرگ خواهد بود که تصمیمهای خود را در طول زمان اتخاذ میکنند. بهعبارتِدیگر، گرچه کارشناسان و متخصصان مختلفی در DMU نقش دارند، DMU وابسته به مقام خاص سازمانی نیست و اگر در این مدت یک یا دو کارمند شرکت را ترک کنند، تصمیمهای واحد خانوار خود را متأثر نمیکنند.
این پیچیدگی و پویایی بر بازارهای B2B نیز تأثیر میگذارد. مخاطبان ارتباطات B2B از فرم و ساختار منظم مصرفکنندگان نهایی برخوردار نیستند؛ بلکه گروههایی را شامل میشوند که دائما درحالتغییرند و منافع و انگیزههای متفاوتی دنبال میکنند. بهعنوان مثال، خریداران بهدنبال معاملهی مالی دندانگیری هستند. مدیران تولید میخواهند تولید درخورتوجهی داشته باشند. مدیران بهداشت و ایمنی خطر کمتری میخواهند و این تنها نیازهای ساده و کاربردی آنها است. درواقع، هرکسی که در DMU نقش ایفا میکند، براساس نیازها و تفکرهای خاصی ایدهپردازی میکند و این امر انتخاب محصولات و عرضهکنندگان را با بیثباتی دائمی مواجه میکند.
اختلاف بازارهای B2B و بازارهای مصرفکننده به پیچیدگی فرایند تصمیمگیری محدود نمیشود. بهعنوان مثال:
- خریداران B2B منطقیتر از مصرفکنندگان کالاهای نهایی هستند.
- خرید محصولات B2B معمولا به تخصص بیشتری نیاز دارد.
- بازارهای B2B معمولا براساس رفتار و نیازهای شخصی مشتریان بخشبندی نمیشود. این بازارها معمولا با تمرکز بر قیمت، خدمات، شراکت یا کیفیت و برند بخشبندی میشوند.
- بازارهای B2B کمتر از بازارهای مصرفی به نوآوری منجر میشوند.
- در بازارهای B2B ارتباطات شخصی اهمیت بیشتری پیدا میکنند.
- بازارهای مصرفکننده اهمیت بیشتری به بستهبندی محصولات میدهند.
- زیربرندها در بازارهای تجاری تأثیر و اهمیتشان کمتر است.
خریداران خود را تعریف کنید
همانطورکه گفتیم، در حوزهی بازاریابی بازارهای مصرفکننده و B2B با یکدیگر کاملا متفاوتاند؛ بنابراین، شما باید از رویکرد دیگری برای شناسایی بازار خود استفاده کنید. شما محصول یا خدمات خاص را ارائه میکنید و باید بفهمید چه شرکتهایی به هر دلیلی به آن نیاز دارند. برای نمونه، فرض کنیم موادشیمیایی تمیزکنندهی خشکشوییهای تجاری را تولید میکنید. شاید فکر کنید هر شرکت ارائهدهندهی خدمات خشکشویی در کشور یا منطقه در بازار هدف شما جای میگیرد. این درحالی است که ممکن است فرض اولیهی درستی باشد؛ ولی لزوما کمک نمیکند خریداران خود را تعریف کنید.
افزونبراین، باید مشخص کنید چه کسی یا کدام مقام شرکت مخاطب قدرت تصمیمگیری دربارهی خرید محصولات شرکت شما را دارد؛ مثلا مدیرعامل یا مدیر تولید یا بخش تسهیلات. شناسایی فردی که تصمیم خرید را اتخاذ میکند، با شناسایی بازار هدف متفاوت است. یکی از نتایج مهم این مرحله، این است که میتوانید تلاشهای بازاریابی خود را روی گروه بسیار کوچکتری از مردم متمرکز کنید. حالا میتوانید برای ارتقای نرخ تبدیل خود، پرسونای مشتری را تعریف کنید؛ اما باید بهیاد داشته باشید پرسونا بسته به نوع کسبوکاری که با آن معامله میکنید، کاملا تغییر میکند.
«تعریف خریداران» نخستین گام بازاریابی B2B محسوب میشود؛ درغیر اینصورت، سایر کمپینهای شما معنای خاصی نخواهند داشت.
روی روابط بلندمدت تمرکز کنید
زمانیکه محصولات خود را مستقیما به مصرفکنندگان عرضه میکنید، «حفظ مشتریان» را یکی از اولویتهای خود میدانید؛ اما در حوزهی بازاریابی B2B، روابط بلندمدت اهمیت بیشتری دارند. چرا؟ اگر یکی از مصرفکنندگان مستقیم یکبار محصول شما را بخرد و دیگر هرگز بازنگردد، به این معنا نیست که کسبوکار شما شکست خورده است. باوجوداین، بهعنوان شرکت B2B ناچارید برای نگهداشتن هریک از مشتریان خود بیشتر تلاش کنید؛ زیرا ازدستدادن هریک از مشتریان، شما را با خطر بزرگی مواجه میکند. بهعلاوه، نمیتوانید همیشه روی سطح ثابتی از فروش متوقف شوید. مشتریان شرکتی به دریچهی معرفی شما به کسبوکارهای دیگر تبدیل میشوند و درعینحال، اگر کسبوکار خود را گسترش دهند، بازهم حجم سفارشهای خود را به شما افزایش میدهند. پس، همیشه به آینده نگاه کنید و برای ساخت روابط بلندمدت با مشتریان برنامهریزی کنید.
اولویتدادن به رضایتمندی مشتریان
همانطورکه شرکتهای B2C با اجرای برنامههای وفاداری بهدنبال جلبِنظر مساعد مصرفکنندگان هستند، شما نیز باید از رضایتمندی بلندمدت مشتریان مطمئن شوید؛ هرچند با ترفندهای متفاوت. بهعنوان مثال، شرکت B2C نمیتواند به یک میزان از محصول خود را بهرایگان برای مشتریان ارسال کند تا آنها درصورت رضایت، سفارشهای بیشتری ثبت کنند. با تمام اینها، این تکنیک در بازاریابی B2B اقدام یا حتی سرمایهگذاری هوشمندانهای بهشمار میرود. فراموش نکنید همیشه بازخورد شرکتهای مشتری را در سفارشهای بعدی لحاظ کنید. بهعلاوه، اگر مشتریان راضی قصد خرید محصولات شما را در بلندمدت داشته باشند، میتوانید محصولات را برای آنها سفارشیسازی کنید.
اهمیت شخصیسازی
همانطورکه اشاره شد، در برخی مواقع میتوانید محصولات یا خدمات خود را براساس خواسته و نیاز مشتری سفارشی کنید. شکی نیست در اجرای استراتژی مذکور باید محدودیتهایی نیز در نظر بگیرید. برای مثال، اگر خودرو تولید میکنید و مشتری از شما قایق میخواهد، نمیتوانید خواستهی او را اجرا کنید. اگر کیسهی پلاستیکی ۵۰ سانتیمتری تولید میکنید و مشتری از شما میخواهد برای او کیسهی پلاستیکی ۶۰ سانتیمتری تولید و لوگو شرکت او را نیز روی کیسهها چاپ کنید، با سؤال دیگری مواجه هستید: «رضایت این مشتری و رابطهی بلندمدت با او چقدر برایتان اهمیت دارد؟»
اگر خریداران خود را بهدرستی تعریف کرده باشید و از تکرار سفارش مشتری در بلندمدت اطمینان داشته باشید، میتوانید استراتژی خود را به سطح بعدی هدایت کنید. همچنین، نباید رقبای شرکت خود را فراموش کنید. به این مسئله فکر کنید اگر با شخصیسازینکردن سفارش مشتری یکی از رقبا این کار را انجام بدهد، چقدر متضرر میشوید؟
داستان شرکت را بفروشید
«هنر داستانسرایی» در بازاریابی شرکتهای B2C و B2B نقش مهمی ایفا میکند. اگر داستانی عالی برای برند یا محصولات خود بنویسید و آن را در وبسایت شرکت منتشر کنید، مخاطبان بالقوهی بیشتری جذب میکنید یا بهعبارتِدیگر، «لید» تولید خواهید کرد. در این داستان، بهشیوهای جذاب برای مشتریان تعریف میکنید چرا این کسبوکار را راهاندازی کردهاید و سوابقتان چیست و چه تجربهای به مشتریان ارائه میکنید. اگر نمیدانید چگونه باید داستان خود را به گوش مشتریان برسانید، حالا بهترین زمان برای شروع وبلاگنویسی است. همانطورکه در نمودار زیر مشاهده میکنید، شرکتهای B2B که وبلاگنویسی را در برنامههای خود لحاظ کردهاند، درمقایسهبا سایر شرکتها لید بیشتری تولید میکنند.
مشتریان چگونه از محتوای شما استفاده میکنند؟
هرچند شرکتهای B2B نمیتوانند مانند شرکتهای B2C به تبلیغ محصولات خود بپردازند، هنوزهم رسانههای اجتماعی مدیوم قدرتمندی برای بازاریابی آنها است. بااینحال، رسانهای مانند اسنپچت کمکی به معرفی محصولات شما نمیکند و احتمالا یوتیوب و حتیلینکدین گزینههای معقولانهتری دراینزمینه بهشمار میروند. توصیه میکنیم از ویدئوهای تبلیغاتی و تصاویر و انواع دیگر محتوای بصری برای معرفی و فروش به مشتریان B2B استفاده کنید. همچنین، مطمئن شوید همیشه همهچیز را در سطوح حرفهای نگه میدارید.
مقالهی مرتبط:
هدف اصلی شبکهسازی را رشد شرکت بدانید
استراتژی بازاریابی B2B باید به رشد شرکت شما کمک کند. سعی کنید مخاطبان بالقوهی بیشتری جذب کنید و با مشتریان جدید بیشتری قرارداد ببندید. شبکهسازی راهی عالی برای آشنایی با مشتریان جدید است؛ مخصوصا در حوزهی شرکتهای B2B. در رویدادهای محلی و منطقهای و ملی شرکت کنید و به شبکههای صنعتی بپیوندید تا با افراد جدید آشنا شوید. این شبکهها هرسال جلسهها و کنفرانسهایی برگزار میکنند که حضور در آنها برای شرکتتان بسیار سودمند خواهد بود. فراموش نکنید ایمیلهایی با مضمون تحسین موفقیتهای مخاطبان ارسال کنید و ترجیحا در این ایمیلها درخواست خاصی مطرح کنید. این استراتژی واقعا کارآمد است و درمقایسهبا مدتی که در صنعت خود میگذرانید، RIO درخورتوجهی نصیبتان میکند.
قیمتگذاری
روشهای ضعیف قیمتگذاری تبعات پنهان، اما شدیدا آسیبزنندهای بهدنبال دارند. قیمتگذاری نادرست میتواند اقتصاد شرکت را نابود کند و تا سالهای سال، کسی متوجه نشود ایراد کار از کجا است. در یکی از مقالات پیشین زومیت، به این موضوع پرداختهایم که چرا شرکتهای B2B معمولا در قیمتگذاریهای خود اشتباه عمل میکنند. در این مقاله آمده بود که شرکتهای موفق B2B در سه زمینه با سایرین متفاوت هستند:
- آنها در سطح محصولات و مشتریان فردی قیمتگذاری مناسبی دارند.
- فروشندگان خود را دربرابر استراتژیهای قیمتگذاری باانگیزه نگه میدارند و از ترکیبی از حقوق ثابت و پورسانت استفاده میکنند.
- با برگزاری دورههای آموزشی و فراهمکردن ابزارهای مناسب، روی توسعهی کارایی تیمهای فروش سرمایهگذاری میکنند.
قیمتگذاری متوسط همیشه اشتباه است. اگر قیمت یکسانی را بهتمامی مشتریان خود پیشنهاد دهید، هیچکس از این رویکرد شما منتفع نمیشود. شما باید به حداکثرکردن حاشیهی سودتان فکر کنید. برای این منظور میتوانید از تاکتیکی استفاده کنید که اغلب شرکتهای پیشرفته در آن مهارت دارند؛ یعنی برای هر ترکیب از «مشتری و محصول» قیمتهای خاص و متفاوتی در نظر بگیرید. دراینصورت براساس دادههای کسبوکار، سه متغیر مهم قیمتگذاری هدف را باید بیابید: ۱. هر مشتری کدام ویژگیهای محصولتان را مهمتر میداند و برای این ویژگیهای چه ارزشی در نظر میگیرد؛ ۲. صنعتتان تا چه حد رقابتی است و محصول شما چه جایگزینهایی دارد؛ ۳. نرخ سودآوری معاملات پس از کسر تخفیفات، هزینهی حملونقل، هزینهی انبارداری و... چقدر است.
نکتهی مهم: برخلاف شرکتهای B2C که قیمت نهایی خود را روی محصولات درج میکنند، شما در زمان تنظیم استراتژی قیمتگذاری باید به فکر مذاکره با شرکتهای مخاطب نیز باشید؛ زیرا شرکتهای B2B در پذیرش قیمتها بسیار دقیقتر از مصرفکنندگان کالاهای نهایی عمل میکنند.
مقالهی مرتبط:
استراتژی بازاریابی محتوا
همانطورکه قبلا اشاره کردیم، محتوای جذاب باعث میشود مشتریان بالقوهی بیشتری فعالیتهای کسبوکارتان را دنبال کنند و ترافیک بیشتری در وبسایت شرکت ایجاد شود. باوجوداین، اگر محتوای ویدئویی خود را بهطور اتفاقی در یوتیوب بارگذاری کنید، به نرخ بازگشت سرمایهی شرکت کمکی نمیکنید. درواقع، برای انتشار محتوای تولیدی خود به استراتژی نیاز دارید. استراتژی بازاریابی محتوا بخشی از برنامهی بازاریابی است که تولید انواع مختلف محتوا، ازجمله پستهای وبلاگ و کتابهای الکترونیکی و ویدئوها و سپس، بازاریابی آنلاین آنها را شامل میشود. «شناسایی مخاطبان و تشکیل پرسونا» اولین مرحله از استراتژی محتوای شما است. پسازآن، باید اهداف واقعگرایانه و تأثیرگذار و روشنی برای فعالیتهای بازاریابی محتوا تعیین کنید. توجه کنید گرچه سئو یکی از بخشهای استراتژیک بازاریابی آنلاین محسوب میشود، هدف نهایی محسوب نمیشود. هدف نهایی باید به رشد کسبوکارتان کمک کند. در سومین مرحله، برای یافتن ایدههای محتوا تحقیق کنید. بدینمنظور میتوانید کار را با جستوجوی کلمات کلیدی شروع کنید و سؤالات متداول کاربران را دربارهی محتوای مدنظر بیابید. بدیهی است پاسخ این پرسشها ایدهی محتوای شما خواهد بود. درنهایت، باید محتوایی تولید کنید که میزان ترافیک وبلاگ یا وبسایت شرکت را افزایش دهد. اگر این مراحل را با موفقیت طی کنید، استراتژی بازاریابی محتوای شما به یکی از سرمایهگذاریهای مهم بلندمدت کسبوکار تبدیل میشود.
توجه به رشد و درآمدزایی مشتریان
در یکی دیگر از مقالات زومیت، توضیح دادیم اگر کسبوکارهای B2B به مشتریان خود کمک کنند به اهدافشان برسند، از مزایای متعددی بهرهمند میشوند. برای مثال، فهرست مفصلتری از مشتریان خشنود و وفادار بهدست میآورند. درک این نکته بسیار ساده بهنظر میرسد؛ اما متأسفانه بیشتر رهبران شرکتهای B2B پیامهای نادرستی به مشتریان بالقوه و فعلی خود میدهند. تیم بازاریابی شما با پاسخ به چهار پرسش میتواند از رویکرد واقعی کسبوکار آگاه شود:
خدمات خود را چگونه توصیف میکنید؟ اغلب کسبوکارهای B2B فقط روی نتیجهها و خروجیها متمرکزند؛ اما شما باید ارزشآفرینی خود را بهشیوهای توصیف کنید که مشتریان منافع خود را در آن ببینند. بهعنوان مثال، میتوانید ویژگیهای محصولتان را نام ببرید و در ادامه بگویید :«یعنی شما میتوانید...» و جای خالی را با مزایای مدنظر مشتریان پر کنید.
چقدر از نرخ بازگشت سرمایه رضایت دارید؟زمانیکه موفق شدید نظر مثبت مشتریان را جلب کنید، چگونه با آنها قرارداد میبندید؟ در این مرحله، باید مزایای مالی خرید محصولات خود را برای مشتریان شرح دهید. برای نمونه، اگر خرید محصولاتتان باعث صرفهجویی در هزینههای مشتریان میشود، باید این موضوع را به آنها اثبات کنید.
از نوآوری خاصی بهره میبرید یا صرفا روندهای صنعت را دنبال میکنید؟ منظور از نوآوری، جریان یا فرایندی است که راهکارهای سنّتی را کنار میزند یا تحولی که به مزیت رقابتی شما تبدیل میشود و مشتریان را هم منتفع میکند. فراموش نکنید در بازارهای بهسرعت درحالتغییر امروزی، دنبالکردن روندهای صنعت و عرضهی خدماتی که پیش از نیز ارائه شده، برای بقای کسبوکار B2B کافی نیست.
منافع شما با منافع مشتریان همسو است؟ زمانیکه میخواهید با مشتری قرارداد ببندید، باید همپای او روی بهترین راهکارها متمرکز شوید. وقتی مشکلات مشتری به مشکلات شما تبدیل میشوند، روابط تجاری از عرضهکنندهخریدار، به روابط دو شریک تغییر مییابد. درواقع، همین متمرکزشدن روی هدفی مشترک ارزش کسبوکارتان را به مشتریان ثابت میکند.
اشتباهات متداول در بازاریابی B2B
اگر میخواهید استراتژی بازاریابی مؤثری برای کسبوکارتان تنظیم کنید و با موفقیت رقیبان را پشتسر بگذارید، بهتر است اشتباهات رایج بازاریابی B2B را نیز بشناسید. برخی از این اشتباهات عبارتاند از:
معامله با خریداران سطح پایین: ملاقات با مشتریان و مدیران فروش ردهپایین سادهتر از مذاکره با مدیران ارشد است؛ اما سود خاصی برای کسبوکارتان بههمراه ندارد. مدیران ردهپایین معمولا اختیار یا بودجهی لازم برای پذیرش پیشنهاد شما را ندارند. بنابراین، همیشه برای ملاقات با مدیران ارشد برنامهریزی کنید؛ هرچند مجبور باشید بیشتر صبر کنید.
مقاله مرتبط:
تبلیغ ویژگی یا فواید محصول: امروزه برخلاف گذشته، مشتریان B2B صرفا به ویژگیهای محصول اهمیت نمیدهند. آنها به نتیجه و مزیتی اولویت میدهند که محصول شما برای کسبوکار آنها بهارمغان میآورد. مشتریان میخواهند بدانند محصول شما چه کمکی به حل مشکلات یا رفع نیازهای کسبوکارشان میکند. پس، بهجای تبلیغ ویژگیهای محصولات یا خدماتتان، به مزایای منحصربهفردی اشاره کنید که محصولتان برای کمک به اهداف کسبوکار مشتری ایجاد میکند.
ارائهی فقط یک راهحل: یکی از اشتباهات بزرگ تیمهای بازاریابی B2B این است که فقط یک گزینه را پیش روی مشتریان بالقوه قرار میدهند. دراینصورت، مخاطبان بلافاصله بهدنبال مقایسهی محصولات جایگزین و انتخاب قیمتهای مناسبتر میروند. بهعلاوه مشتریانی که مایلاند در راهحلهای اساسی و پرهزینه سرمایهگذاری کنند، به پیشنهادهای ارزانقیمت محدود میشوند. بهتر است همیشه چندین پیشنهاد با بازههای قیمتی متفاوت را به مخاطبان ارائه دهید.
اتکا به فروش غیرحضوری: اگر شرکتتان محصولات یا خدمات ارزشمند و پرهزینهای عرضه میکند، نباید بهسادگی ملاقات رودررو را نادیده بگیرید. در جلسات حضوری فرصت دارید خدمات خود را کاملتر معرفی کنید و بر احساسات مخاطب تأثیر بگذارید.
تفهیم ضعیف مزایای منحصربهفرد محصول: زمانیکه مشتریان از شما میخواهند بهطور دقیق روش کار خود را توضیح دهید، باید ابتکارِعمل داشته باشید و مزایای رقابتی خود را بهصورت شفاف و واضح عنوان کنید.
تخفیفهای برنامهریزینشده: هرگز برای جذب مشتری بیشتر قیمت محصولات خود را کم نکنید. بهجای ارائهی پیشنهادهای وسوسهکننده، روی ارزشی متمرکز شوید که محصولتان خلق میکند. دراینصورت، مشتریان بزرگ را بهخود جذب میکنید و سودآوری بلندمدت شرکت را ارتقا میدهید.
صحبت کردن در مورد آبوهوا یکی از موضوعات ثابت تمام مکالمات است. همهی ما دوست داریم در مورد مسائلی مانند میزان بارش باران و برف با دوستان و همکارانمان حرف بزنیم و از پیشبینی وضعیت آن در آینده مطلع شویم. آبوهوا بیشتر از آن چیزی که فکرش را میکنیم روی زندگی ما تأثیر میگذارد و وضعیت آن بهدلیل آلودگی هوا و گرم شدن کرهی زمین در تمام دنیا به یک نگرانی جدی تبدیل شده است.
بارش بیسابقهی برف، جاری شدن سیل و طوفانهای شدید بیش از هر زمانی در حال وقوع هستند و جان و مال انسانها را تهدید میکنند، به همین دلیل پیشبینی وضعیت آبوهوا اهمیت زیادی پیدا کرده و استارتاپهای زیادی نیز در این زمینه فعالیت میکنند. این استارتاپها با استفاده از دادههای دقیقی که هر ثانیه از وضعیت جوی و سطح زمین به دست میآورند مانند میزان رطوبت، فشار و دما میتوانند پیشبینی دقیقی برای آبوهوای هر منطقه ارائه داده و اطلاعات خود را در اختیار صنایع مختلفی از جمله کشاورزی، خطوط هواپیمایی، حملونقل، بیمهو... قرار دهند تا میزان تلفات را به حداقل کاهش دهند.
مقالات مرتبط:
دادهها پایه و اساس تمام استارتاپهایی هستند که در زمینهی پیشبینی وضعیت آبوهوا فعالیت میکنند. آنها با احداث ایستگاههای هواشناسی در سطح زمین و ماهوارههایی که به مدار کم ارتفاع زمین ارسال میکنند دادههای مورد نظر خود را تهیه کرده و سپس با استفاده از الگوریتمهایهوش مصنوعی و یادگیری ماشین آنها را پردازش کرده و وضعیت آبوهوای یک منطقه را بهطور دقیق پیشبینی میکنند. در ادامهی این مقالهی زومیت به معرفی تعدادی از این استارتاپها و روند کاری آنها میپردازیم.
۱- استارتاپ ClimaCell
استارتاپ ClimaCell در سال ۲۰۱۵ توسط سه فارغالتحصیل دانشگاه امآیتی در بوستون آمریکا بنیانگذاری شد. این استارتاپ از شبکههای ارتباطی بیسیم برای پیشبینی پیشرفته و لحظهای آبوهوا در صنایع مهمی مانند مدیریت شهر، ورزش و حملونقل استفاده میکند.
پیشبینیهای قدیمی و سنتی آبوهوا براساس دادههای عمومی دولتی انجام میگرفت اما ClimaCell دادههای زمان واقعی خود را با استفاده از تکنیکهای جدید و پیشگام زیرساخت ارتباطات بیسیم و اینترنت اشیا جمعآوری میکند. آنها اطلاعات آبوهوا را از شبکههای تلفن همراه جمعآوری میکنند و با دادههای سنتی و قدیمی که از سنسورهایی مانند ایستگاههای آبوهوایی، رادارها و ماهواره جمعآوری شده ترکیب میکنند. دادههایی که آنها با تکنولوژی جدید خود تولید میکنند، نسبت به دادههای جمعآوری شده توسط ماهوارهها وضوح بالاتری دارد. سپس دادههای جمعآوری شده توسط سنسورها از جمله دادههای مربوطبه دما، سرعت باد و میزان بارش در نرمافزار اختصاصی این شرکت پردازش میشود.
نرمافزار اختصاصی این استارتاپ Nowcasting نام دارد که توسط جیپییو انویدیا ساخته شده و میتواند نقشههای باکیفیت آبوهوایی بسازد. ClimaCell پلتفرم نرمافزاری خود را به صنایع مختلفی از جمله خطوط هواپیمایی، خدمات تحویل، شرکتهای ساختوساز و بیمه میفروشد.
شرکتهای بیمه بعد از وقوع بلایای طبیعی خسارت بالایی به بیمهشدگان پرداخت میکنند. بهعنوان مثال شرکت بیمهی State Farm در جریان طوفان سال ۲۰۱۴ حدود دو میلیارد دلار خسارت پرداخت کرد؛ بنابراین شرکتهای بیمه با استفاده از تکنولوژی ClimaCell اعتبار مربوطبه ادعاهای بیمهشدگان در مورد بلایای طبیعی و تغییرات آبوهوایی از جمله شدت بارش در هر خیابان را میتوانند با دقت بالا بررسی کنند تا بیمهشدگان نتوانند از شرکتهای بیمه سوءاستفاده کنند.
استارتاپ ClimaCell اولین شرکتی است که منبع جدیدی از دادههای آبوهوایی را به بازار عرضه کرد، طبق اعلام کرانچبیس این استارتاپ تا به حال ۶۸ میلیون دلار سرمایه جذب کرده است. نرمافزار این شرکت اطلاعات ارزشمندی از پیشبینی آبوهوا را برای خطوط هواپیمایی، سایتهای ساختوساز، بیمه، ورزش و رویدادهای فضای باز تأمین میکند. شرکتهای بزرگی مانند خطوط هواپیمایی JetBlue، Delta و New England Patriots از مشتریهای استارتاپ ClimaCell هستند.
۲- استارتاپ Understory
Understory استارتاپ دیگری است که در زمینهی پیشبینی آبوهوا فعالیت کرده و دادههای خود را با استفاده از شبکهی سختافزاری حساس به آبوهوا و از سطح زمین جمعآوری میکند. این استارتاپ در سال ۲۰۱۲ و در ویسکانسین آمریکا بنیانگذاری شد. این استارتاپ بهجای استفاده از نرمافزار، پیشبینیهای آبوهوایی را براساس تکنولوژی سختافزاری خود انجام میدهد.
Understory ایستگاههای هواشناسی به نام RTis دارد که مخفف عبارت «ابزارهای زمان واقعی» بوده و بهجای استفاده از دادههای جوی، شدت باد، باران، دما، فشار و رطوبت را از سطح زمین و در هر ثانیه در هر روز اندازهگیری میکند. هر ایستگاه هواشناسی حدود ۰.۳ متر پهنا و حدود ۰.۶ متر طول دارد و ازطریق اتصالات سلولی به شبکه متصل میشود. این پلتفرم همچنین اطلاعات دیگری مانند میزان سردی باد، شاخص گرما، نرخ تبخیر و سایر متغیرهای آبوهوایی را نیز جمعآوری میکند. ایستگاهها اطلاعات را با نرخی معادل ۵۰ هزار بار در ثانیه اندازهگیری میکنند و هستهی هوش مصنوعی مبتنی بر ابر هر ایستگاه هواشناسی، دادههای جمعآوری شده را با هم ترکیب میکند تا مفهوم خوب و باکیفیتی از پیشبینی آبوهوا ارائه دهد.
استارتاپ Understory خدمات ویژهای از جمله نظارت بر باد، تگرگ و بارش باران با وضوح بالا را به شرکتهای بیمه ارائه میدهد. این استارتاپ همچنین خدمات خود را به شرکتهای فعال در صنعت کشاورزی ارائه داده و ادعا میکند که شبکهی آبوهوایی آن قادر است وضعیت آبوهوا را بهصورت شخصی و برای هر مزرعه پیشبینی کند. طبق اعلام کرانچبیس این استارتاپ تا به حال ۱۷ میلیون دلار سرمایه جذب کرده است.
۳- استارتاپ Earth Networks
استارتاپ Earth Networks در سال ۱۹۹۳ در مریلند آمریکا بنیانگذاری شد و تا به حال حدود ۴۴ میلیون دلار سرمایه جذب کرده است. این استارتاپ ۱۲ هزار ایستگاه هواشناسی در شبکهی رعدوبرق خود در بیش از ۹۰ کشور و ۱۸۰۰ حسگر در ۵۰ کشور دارد تا وقوع طوفان، گردباد و بارش تگرگ را پیشبینی کند.
این استارتاپ مشاهدات خود را از سراسر دنیا جمعآوری میکند و بعد از تحلیل آنها درک بهتری از شرایط جوی را ارائه میدهد. پیشبینی شرایط جوی، LCD نمایش آبوهوا، خدمات دادهای سیستم اطلاعات جغرافیایی، شبکهی رعدوبرق، ایستگاههای هواشناسی و هشدار طوفانهای خطرناک بخشی از محصولات این استارتاپ هستند.
صنایع گوناگون مانند کشاورزی، حملونقل و همچنین ادارات دولتی مختلفی از جمله فرودگاه بینالمللی اورلاندو برای پیشبینی وضعیت آبوهوا از خدمات این استارتاپ استفاده میکنند. بسیاری از مشتریهای این استارتاپ مانند تیم ملی بسکتبال واشنگتن از خدمات پیشبینی آبوهوای این شرکت استفاده میکنند و اگر طوفانی در راه باشد بازیهای خود را لغو میکنند.
۴- استارتاپ ArabiaWeather
ArabiaWeather یک استارتاپ عربی است که در سال ۲۰۰۶ توسط محمد الشاکر در امان پایتخت اردن بنیانگذاری شد و شرکت آن در دوبی و امارات نیز شعبه دارد. در این استارتاپ بیش از ۳۰ هواشناس، محقق، طراح و توسعهدهنده از اردن، امارات، کویت، سوریه و... مشغول به کار هستند و خدماتی را ازطریق اپلیکیشن موبایل و وبسایت خود ارائه میدهند.ArabiaWeather
استارتاپ ArabiaWeather اطلاعات هواشناسی خود را از ایستگاههای محلی دریافت میکند و ارتباط مستقیمی با ماهوارهی هوایی جهان عرب دارد. اطلاعات دریافت شده سپس توسط اعضای تیم و الگوریتمهای آنها مدلسازی شده و وضعیت آبوهوای منطقه را پیشبینی میکند و خدمات خود را به سازمانها و شرکتهای رسانهای، کشاورزی، حملونقل، ساختوساز، انرژی و... ارائه میدهد. این استارتاپ به منبع هواشناسی اصلی تعداد زیادی از ایستگاههای تلویزیونی، رادیویی، روزنامهها و سایتهای آنلاین تبدیل شده است.
طبق اعلام کرانچبیس این استارتاپ تا به حال هفت میلیون دلار سرمایه جذب کرده و وبسایت آن یکی از ۱۰۰ وبسایت برتر در عربستان صعودی و اردن است. اپلیکیشن این استارتاپ هم برای گوشیهای اندرویدی و هم گوشیهای iOS ارائه شده است.
مدل کسبوکار استارتاپ ArabiaWeather با دو مدل تجارت با تجارت (B2B) و تجارت با مشتری (B2C) ارائه میشود. در مدل B2B خدمات و گزارشهای جمعآوری شده به صنایع هوایی، رسانه، فرودگاهها، کشاورزی و شرکتهای نفت و گاز در عربستان صعودی ارائه میشود. در مدل B2C، اطلاعات تحلیل شده ازطریق وبسایت و اپلیکیشن موبایل به کاربران ارائه شده و منبع درآمد آن تبلیغات است.
ArabiaWeather خدمات آبوهوایی بیش از پنج هزار منطقه و ۱۲ صنعت کسبوکار را با استفاده از جمعآوری داده، تحلیل آنها توسط الگوریتمهای خاص در ابر کامپیوترها و تولید اطلاعات به روز در منطقهی منا پوشش میدهد. این استارتاپ علاوهبر پیشبینی هوا، اخبار علمیو همچنین اخبار مرتبط با طبیعت را نیز ارائه میدهد.
۵- استارتاپ .Spire Global Inc
استارتاپ Spire Global یکی دیگر از استارتاپهای فعال در زمینهی پیشبینی آبوهوا است. این استارتاپ از ماهوارههای کوچک یا نانوستلایت و الگوریتمهای مخصوص برای ساخت الگوهای هوایی، دریایی و آبوهوایی استفاده میکند. تحلیل دادههای این استارتاپ بهطور کامل توسط ماهوارههای کوچک و ایستگاههای زمینی که در سراسر جهان نصب شده پشتیبانی میشود. این دادههای زمان واقعی ۱۰۰ بار در هر روز و در هفت روز هفته تولید شده و باعث میشوند تحلیلها دقیق و به روز باشند.
استارتاپ Spire در سال ۲۰۱۲ در سانفرانسیسکوی آمریکا بنیانگذاری شد. ماهوارههای Spire طبق استاندارد CubeSat ساخته شده و شرکت برای کاهش هزینهی ساخت آنها از قطعات الکترونیکی بازیافت شده استفاده میکند. ماهوارهها در مدارهای کم ارتفاع زمین یا لئو قرار میگیرند و هر دو سال یک بار تعویض میشوند. Spire تمام ماهوارهها دارای چند حسگر هستند و در همین شرکت طراحی، تولید و آزمایش میشوند.
دادههایی که از ماهوارهها به دست میآید برای خدمات مختلف از جمله سیستم شناسایی و ردیابی خودکار کشتیها، اندازهگیری دما، فشار و میزان بارش و همچنین شناسایی ماهیگیریهای غیرقانونی، جستوجو و نجات و شناسایی دزدان دریایی استفاده میشود. طبق اعلام کرانچبیس استارتاپ Spire بیش از ۱۴۰ میلیون دلار سرمایه جذب کرده است.
۶- استارتاپ Skymet Weather Services
Skymet Weather Services یک استارتاپ هندی در زمینهی پیشبینی وضعیت آبوهوا است که در سال ۲۰۰۳ در شهر نویدا هند بنیانگذاری شد. این استارتاپ خدمات خود را به شرکتهای بزرگ رسانهای هندی، شرکتهای بیمه، انرژی، کشاورزی و همچنین خدمات دریایی در هندوستان ارائه میدهد.
Skymet پیشبینیهای بادی و خورشیدی را به شرکتهای فعال در زمینهی انرژی تجدیدپذیر ارائه میدهد و همچنین به منظور بهبود شرایط کشاورزان در نقاط مختلف هند با چند شرکت غیردولتی همکاری نزدیک دارد. کاربران میتوانند سایر خدمات این استارتاپ و پیشبینیهای آبوهوایی آن را در وبسایت این شرکت یا اپلیکیشن اندروید و iOS آن و بهصورت رایگان دریافت کنند.
با اینکه اپلیکیشنهای زیادی در زمینهی هواشناسی در گوگل پلی وجود دارند اما اپلیکیشن Skymet بهعنوان اولین اپلیکیشن هواشناسی هندی به کاربران نشان داده میشود. Skymet ابزارهای نرمافزاری زیادی برای پیشبینی وضعیت آبوهوا ارائه داده و مانند وبسایتهای بزرگ و بینالمللی مانند Accuweather به آن ارجاع میشود. طبق اعلام کرانچبیس این استارتاپ بیش از ۱۵ میلیون دلار سرمایه جذب کرده است.
۷- استارتاپ Weather Analytics
استارتاپ Weather Analytics از دیگر استارتاپهایی است که به صنعت بیمه کمک میکند. این استارتاپ تا به حال بیش از ۳۲ میلیون دلار سرمایه جذب کرده و به شرکتهای بیمه و سایر شرکتها کمک میکند تا دربرابر تغییرات ناخوشایند آبوهوا آماده باشند. این استارتاپ با استفاده از دادههای قدیمی و مدلهای پیشبینی آبوهوای سرویس هواشناسی ملی، خدمات مختلفی را در هر ساعت و برای هر نقطه از دنیا ارائه میدهد.
پلتفرم مخصوص این استارتاپ برای صنعت بیمه Dexter نام دارد و نرخ ریسک را براساس احتمال تخریب در اثر تغییرات جوی تخمین میزند. این استارتاپ در سال ۲۰۱۸ اعلام کرد که با شرکتی فعال در زمینهی تحلیل آبوهوا به نام Athenium ادغام شده و بیش از ۲۵ میلیون دلار برای ساخت نرمافزارهایی هزینه کرده است که با استفاده از هوش مصنوعی به شرکتهای ارائه دهندهی خدمات بیمه کمک میکند. بعد از این ادغام نام استارتاپ به Athenium Analytics تغییر پیدا کرد.
۸- استارتاپ Riskpulse
استارتاپ Riskpulse در سال ۲۰۰۷ در آمریکا بنیانگذاری شد و طبق اعلام کرانچبیس حدود ۲.۵ میلیون دلار سرمایه جذب کرده است. این استارتاپ با استفاده از پلتفرم هوش مصنوعی خود به نام Sunrise به بهینهسازی حملونقل بار کشتیها کمک میکند.
Sunrise با تجزیه و تحلیل برنامهی ۱۰ روزهی حملونقل شرکت و همچنین اسکن کردن خطرات احتمالی از جمله آبوهوای نامساعد که باعث تأخیر میشود یا دمای زیاد که کیفیت محمولهها را پایین میآورد به شرکتها حملونقل کمک میکند عملکرد بهتری داشته باشند. این استارتاپ همچنین عوامل دیگری مانند بلایای طبیعی و حملهی دزدان دریایی را بررسی میکند. درواقع این استارتاپ میتواند نرخ ریسک را برای شرکتهایی که روزانه ۱۵ هزار محمولهی دریایی را جابهجا میکنند تخمین بزند.
۹- استارتاپ Tempo Quest
این استارتاپ در سال ۲۰۱۴ در آمریکا بنیانگذاری شد و تا به حال طبق اعلام کرانچبیس ۳.۵ میلیون دلار سرمایه جذب کرده است. این استارتاپ نیز مانند استارتاپ ClimaCell از جیپییوهای انویدیا در سختافزارهای خود استفاده میکند.
استارتاپ Tempo Quest بهعنوان یک واسطهی فناوری آبوهوا فعالیت میکند. به این صورت که دادههای آبوهوایی را از ماهوارهها، هواپیماهای بدون سرنشین، رادارها و سایر منابع جمعآوری میکند و سپس با استفاده از نرمافزارهای خود، دادهها را به پیشبینی آبوهوا تبدیل میکند و درنهایت پیشبینیها را در اختیار کانالهای آبوهوا یا معاملهگران کالا قرار میدهد.
ریچارد یو، مدیرعامل هواوی در آخرین مصاحبهی خود تأیید کرده که بهشدت روی توسعهی گوشیهای هوشمند تاشدنی متمرکز خواهد بود و بهنظر می رسد غول فناوری کرهای روی دستگاههای تاشدنی حساب باز کرده است.
ریچارد یو برنامههایی جدیدی برای توسعه و عرضهی گوشیهای هوشمند تاشدنی دارد. در جریان کنگره جهانی موبایل، میت ایکس، گوشی تاشدنی هواوی با نمایشگر تمامصفحه و مودم 5G معرفی شد. انتظار میرود این گوشی هوشمند هواوی ماه ژوئن (خردادماه) به بازار عرضه شود.
مقالههای مرتبط:
باوجودی که غول فناوری چینی نیز معتقد است که گوشی تاشدنی هواوی میت ایکس دستگاهی نسبتا گرانقیمت است، اما چینیها بر عرضه و فروش دستگاه تاشدنی خود تمرکز کردهاند. البته انتظار میرود که بهمرور زمان و عرضهی گوشیهای هوشمند تاشدنی به بازار، قیمت چنین دستگاههایی سیر نزولی داشته باشند.
در عرض دو سال آینده، گوشیهای هوشمند پرچمدار هواوی با نمایشگر تاشدنی، قیمت بسیار بالاتری نسبت به گوشیهای هوشمند معمولی نخواهند داشت و بهتدریج قیمت چنین دستگاههایی نیز روند نزولی را در بازار طی خواهد کرد. در نتیجه، گوشیهای تاشدنی بیشتری به بازار عرضه خواهد شد. انتظار میرود تا سال ۲۰۲۱، نیمی از گوشیهای پرچمدار هواوی با نمایشگر تاشدنی به بازار عرضه شوند. همچنین بهنظر میرسد که یکی از این گوشیهای هوشمند تاشدنی ابعادی کوچکتر از هواوی میت ایکس و هواوی پی ۳۰ پرو داشته باشند.
بیشک دستگاههای تاشدنی در سالهای پیشرو، از اهمیت ویژهای برای هواوی برخوردار خواهند بود و غول فناوری چینی قصد دارد توجه بیشتری به گوشیهایی با نمایشگر تاشدنی نشان دهد. البته هواوی به این نکته نیز توجه دارد که همهی کاربران به طراحی گوشی تاشدنی ممکن است علاقهمند نباشند. برخی از کاربران کماکان گوشیهای هوشمند سنتی را ترجیح میدهند. در نتیجه،بهنظر میرسد گوشیهای هوشمند با طراحی سنتی کماکان به بازار عرضه خواهند شد.
بهتازگی در مجمعالجزایر کوچک اورکنی درسواحل شمال شرقی اسکاتلند، یک ایستگاه سوختگیری هیدروژن تأسیس شده است و ساکنان این مجمعالجزایر قصد دارند از این پس از هیدروژن برای تأمین نیروی خودروها، فرابرها (وسیلهای شبیه لندیگراف برای جابهجایی مسافر و خودرو) و دیگهای بخار استفاده کنند؛ البته این ایستگاه سوخت هیدروژنی که توجه افراد زیادی را نیز به خود جلب کرده است؛ ظاهر متفاوت و خاصی ندارد و در آن مانند پمپ بنزینها تنها پمپهایی برای انتقال سوخت دیده میشود که برای استفاده از آنها تنها باید نازل آنها را درست مانند نازل پمپهای بنزین در مخزن قرار دهید و منتظر پر شدن مخزن سوخت باشید.
استفاده از هیدروژن بهعنوان سوخت پاک از سال ۲۰۱۶ در مجمعالجزایر اورکنی آغاز شده است و درحالحاضر در این جزایر کوچک ۵ ون وجود دارد که انرژی آنها تنها با هیدروژن تأمین میشود و هیچ نوع گاز گلخانهای یا آلودگی تولید نمیکنند. البته تأمین سوخت این ونها در ابتدا با مشکلاتی مواجه بود؛ زمانیکه نخستین دستگاه از این ونها در سال ۲۰۱۷ وارد جزایر اورکنی شد، هنوز گاز هیدروژن برای تأمین سوخت آنها در این جزایر تولید نمیشد. مدتی بعد پمپها راهاندازی شدند؛ اما مشکل دیگری نیز باید در رابطه با این ونها برطرف میشد و آن هم نبود تعمیرکاری ماهر برای تعمیر آنها بود.
ساکنان اورکنی برای برطرف کردن این مشکل از فرد متخصصی خواستند تا تعمیر این خودروها را به یکی از تعمیرکاران بومی آموزش دهد. درضمن آنها برای تسهیل استفاده از هیدروژن در شناورها، برای اپراتورهای کشتیها چندین دورهی آموزشی برگزار و پیشنویسی از قوانین جدید دریایی نیز تهیه کردند. همچنین طبق برنامهریزیهای انجامشده، قرار است نخستین خودروی دریایی و نخستین فرابر کاملا هیدروژنی جهان تا سال ۲۰۲۱ کار خود را در این جزایر آغاز کنند.
چنین اهدافی برای جزایر کوچک اورکنی کمی بلندپروازانه و دور از ذهن به نظر میرسد؛ اما در صورتی که محقق شوند؛ این مجمعالجزایر به الگویی برای دور شدن از سوختهای فسیلی تبدیل خواهد شد. یکی از شهروندان این شهر دررابطهبا این موضوع این چنین گفته است:
اگر روزی رویای راهاندازی یک کشتی کاملا هیدروژنی به واقعیت بپیوندند، قطعا دیگران نیز از ما تقلید خواهند کرد.
ساختار هیدروژن برخلاف بنزین و نفت دریایی به این صورت نیست که خودش بسوزد و مواد آلاینده تولید کند، بلکه پس از ترکیب شدن با اکسیژن منجر به ایجاد واکنش الکترونیکی و درنهایت تأمین نیروی موتور میشود؛ تنها مادهی خروجی از خودرو پس از مصرف هیدروژن، آب خالص است؛ به عبارت دیگر این مادهی سوختی اصلا باعث آلودگی و تولید گازهای گلخانهای(مانند دیاکسید) نمیشود و درنتیجه پدیدهی گرم شدن جهانی را نیز به همراه ندارد. هیدروژن میتواند علاوهبر تأمین سوخت خودروها، برای گرمایش ساختمانها، تأمین نیروی تجهیزات برقی، قطارها، فرابرها، کشتیهای باربری و همچنین تأمین نیروی لازم برای انجام فرآیندهای صنعتی نیز استفاده شود.
امکان ذخیرهسازی طولانیمدت گاز هیدروژن و انتقال آن به نقاط دیگر، یکی دیگر از مزایای این سوخت پاک محسوب میشود. یکی از مشاوران شرکت بلومبرگ نیو انرژی فایننس در یکی از مقالههای خود اذعان کرده است که هیدروژن یکی از بهترین مواد برای ذخیرهسازی طولانیمدت (بیشتر از چند روز) محسوب میشود و میتوان آن را در باتری ذخیره کرد.
البته هیدروژن درکنار مزایای خود معایبی هم دارد. تولید این ماده به شکل گاز کار پیچیدهای است؛ اگرچه هیدروژن فراوانترین ماده در جهان محسوب میشود اما میزان بسیار کمی از آن را میتوان بهعنوان گاز استفاده کرد (این کار بسیار دشوارتر از ایجاد پیوند قوی این ماده با اکسیژن برای تولید آب است). برای تبدیل هیدروژن به گاز باید پیوند اکسیژن و هیدروژن را شکست که نیازمند برق زیادی است و در بسیاری از موارد برق مورد نیاز برای انجام این کار از منابع انرژی سبزو پاک تأمین نمیشود. درضمن برق مصرفی در این فرایند میتواند در زمینههای دیگر (مثلا تأمین نیروی خودروهای برقی) به کار رود.
روش کمهزینهتر تولید گاز هیدروژن، استفاده از گاز متان و روش جذب و ذخیرهی کربن (CCS) است. برخی از کارشناسان معتقدند که با این روش میتوان میزان بیشتری از این گاز را تولید کرد؛ اما این روش نیز آلودگی دارد؛ البته نتایج پژوهشی که در فوریه ۲۰۱۹ انجام شد، نشان داد که هزینهی تولید گاز هیدروژن با استفاده از نیروی برقی که ازطریق منابع انرژیهای تجدیدپذیر تأمین میشود؛ میتواند در طول یک دهه با هزینهی تولید این ماده با روش CCS قابل رقابت باشد.
البته در جزایر اورکنی تولید هیدروژن با استفاده از برق به خوبی جواب داده است. درضمن این جزایر یکی از بخشهای انگلستان با یشترین تعداد وسایل نقلیهی الکترونیکی محسوب میشود. بهلطف برخورداری این جزایر از منابع انرژی پاک مانند انرژی تولیدی از نیروی امواج و جزر و مد، برقی که در این جزایر با استفاده از این منابع تولید میشود، بیش از نیاز ساکنان آنها است.
این میزان برق که از انرژی باد، امواج و جزر و مد تأمین میشود، بهحدی است که حتی پس از استفاده از آن در شبکهی ملی انگلستان باز هم ۱۳۰ درصد از انرژی مورد نیاز ساکنان اورکنی را تأمین میکند؛ بهعبارت دیگر تمام برق مورد نیاز این جزایر با استفاده از منابع انرژی پاک تولید میشود.
ذخیرهی هیدروژن در مقیاس وسیع دشوار است؛ زیرا هنوز باتریهای بسیار بزرگ برای ذخیرهسازی گسترده ساخته نشدهاند و از سویی دیگر گاهی اوقات باید برای جلوگیری از آسیب رسیدن به خطوط برقرسانی سرزمین اصلی، فعالیتهای توربینهایی که نیروی آنها با انرژی باد و جزر و مد تأمین میشود، متوقف شود؛ زیرا رفع مشکل این شبکهها و بهروزرسانی آنها هزینهی زیادی دارد.
این محدودیتها ساکنان جزایر اورکنی را آزار میدهد و از سویی دیگر استفاده از انرژیهای پاک برای آنها هزینه زیادی دارد؛ البته آنها ترجیح میدهند توربینها به فعالیت خود ادامه دهند یا بهدنبال راههایی برای استفاده از انرژی آنها هستند؛ بنابراین آنها مدتی پیش تصمیم گرفتند از انرژی پاک تولیدشدهی مازاد بر مصرف برای تولید هیدروژن استفاده کنند.
تولید هیدروژن
گاز هیدروژن مصرفی ساکنان جزایر اورکنی، از جزیرهای به نام ایدِی (Eday) تأمین میشود که ۱۳۰ نفر جمعیت دارد. ایدی جزیرهای است که ساکنان آن میزان زیادی از انرژی پاک را در اختیار دارند؛ اما نمیتوانند از آن استفاده کنند.
در این جزیره در سال ۲۰۱۲ یک توربین بادی اختصاصی ساخته شد که برق تولیدی آن به انگلستان فروخته میشود و در شبکهی برق ملی این کشور به مصرف میرسد و مردم ایدی از این طریق درآمد خوبی کسب میکنند؛ البته اپراتور شبکهی ملی برقرسانی انگلستان اواخر سال میلادی گذشته اعلام کرد که توربینهای جدید زیادی در شمال اسکاتلند ساخته شده است که تمام برق تولیدی آنها به مصرف نمیرسد.
جزیرهی ایدی در مکانی واقع شده است که مرکز انرژی دریایی اروپا (EMEC)، سازمان جهانی پیشتازی برای استفاده از انرژی جزر و مد، تلاش میکند توربینهای جزر و مدی جدیدی را در آبهای پرتلاطم اطراف جزیره مورد بهرهبرداری قرار دهد. جزیرهی ایدی با دسترسی به دو منبع قابلاعتماد برای تولید انرژی پاک، مکانی ایدهآل برای شروع تولید گاز هیدروژن است؛ اما ساکنان این جزیره قبلا توانایی خود را برای تولید گاز هیدروژن محک زدهاند.
پژوهشگران جزایر اورکنی پس از دریافت ۱٫۴ میلیون پوند کمک هزینه از دولت انگلستان، پژوهشی دربارهی این موضوع انجام دادند و به پاسخ سؤال خود رسیدند. آنها تانکی سبز به اندازهی تانک کامیونهای باربری را پر از آب کردند و برای جدا کردن اتم اکسیژن و هیدروژن در مولکولهای آب، برق را وارد آب کردند (به این فرایند برقکافت یا الکترولیز میگویند). پس از انجام این فرایند، اکسیژن بدون هیچ خطری در هوای آزاد رها شد و هیدروژن باقیمانده نیز پس از فشردهسازی در مخزنهای مخصوص ذخیره شد.
مخازن حاوی نیتروژن ابتدا برای تأمین نیروی کارهایی که به انرژی زیادی نیاز نداشتند، مصرف میشدند. هیدروژن پس از تبدیل شدن به الکتریسیته و ذخیرهسازی در پیلهای سوختی موجود در بندر کیرکوال، برای روشن کردن لامپهای کشتیها و گرمایش سالن خدمه، مورد استفاده قرار میگرفتند.
بنابراین اگر روزی باد زیادی بوزد، امکان تولید و ذخیرهسازی هیدروژن برای روشن کردن لامپها در دو یا چند روز پس از آن وجود دارد.
پس از انجام این پروژه، پروژههای جدید دیگر یکی پس از دیگری اجرا شدند و ایستگاه دوم تولید گاز هیدروژن با فرایند برقکافت در جزیرهی شاپینسای ایجاد شد. راهاندازی دیگ بخار هیدروژنی برای یک مدرسه و اقداماتی برای ساخت فرابر هیدروژنی نیز از دیگر پروژهها بود. درعین حال چندین ایستگاه سوخت هیدروژن و پنج ون هیدروژنی دیگر نیز در این جزایر راهاندازی شد؛ البته مردم اورکنی اهداف دیگری را نیز دنبال میکردند.
فرابرهای دیزلی سروصدای زیادی دارند و آرامش را از مسافران میگیرند؛ اما موتور فرابرهای هیدروژنی اصلا آلودگی صوتی ندارند. پس از راهاندازی نسل جدید فرابر در جزایر اورکنی، برخی از شرکتها و دولتها برای کاهش آلودگی ناشی از کشتیهای دیزلی که بیش از ۲ درصد کل دیاکسید کربنجهان را تولید میکنند، به فکر استفاده از فرابرهای هیدروژنی افتادند. حتی کارشناسان سازمان آب و هوای اروپا (European Climate Foundation) معتقدند که فرابر هیدروژنی جزایر اورکنی، نمونهی خوبی از وسیله حملونقل دریایی پاک است.
مجمعالجزایر اورکنی که از جزایر کوچکی تشکیل شده، و برای جابهجایی روزانهی کالاها، داروها و اشخاص بین بنادر مختلف، به میزان زیادی به حملونقل دریایی و فرابرها وابسته است؛ اما فرابرها حدود یک سوم از سوختهای فسیلی این جزایر را مصرف میکنند و مانع بزرگی برای تبدیل شدن جزایر به مکانی سبز هستند.
جان کلیپشام، سرپرست بخش مدیریت هیدروژن در مرکز انرژی دریایی اروپا، معتقد است استفاده از فرابر هیدروژنی یکی از روشهای بسیار خوب کاهش تولید دیاکسید کربن در بخش حملونقل دریایی است.
جزیرهی شاپینسای (Shaponsay) با ۳۰۰ نفر جمعیت، تپهها و سواحل بسیار خوبی را نیز در خود جای داده است. در سال ۲۰۱۲ در دامنههای این جزیره دوربینهای بادی زیادی نصب شد که به اندازهی کافی درآمد دارند و بودجهی آموزشی این جزیره را تأمین میکنند. درضمن یک تاکسی برقی نیز در این جزیره فعالیت میکند. درگذشته ۳۶ درصد از انرژی تولیدی توربینهای بادی شاپینسای هدر میرفت؛ اما چند سال بعد مسئولان چند سازمان از این جزیره بازدید کردند و تصمیم گرفتند از برق مازاد بر مصرف این جزیره برای تولید گاز هیدروژن استفاده کنند و با ساکنان جزیره نیز به توافق رسیدند.
عملیات ساخت ایستگاه تولید برق با استفاده از روش الکترولیز در این جزیره در سال ۲۰۱۸ آغاز شد و در آیندهای نزدیک با ظرفیت ۵۰۰ کیلوگرم در روز به بهرهبرداری میرسد. محصول این ایستگاه تقریبا برای تردد فرابر بین شاپینسای و بندر کیرکوال کافی است. درحالحاضر مردم شاپینسای برق مازاد بر مصرف خود را میفروشند و بهجای آن یک دیگ بخار هیدروژنی کاتالیزوری برای گرمایش کلاسهای یک مدرسه گرفتهاند.
فرابر هیدروژنی مسیر بین شاپینسای- کیریکوال نیز بدون هیچ مشکلی به کار خود ادامه میدهد. شاید روزی دوران لندیگرافهای دیزلی به پایان برسد؛ اما نمیتوان دربارهی این موضوع با قطعیت نظر داد؛ زیرا فرابر هیدروژنی مجمعالجزایر اورکنی تنها یک نمونهی اولیه است و ساختن نمونههای مشابه چند سال یا حتی چند دهه طول میکشد.
البته وعدههای ابتدایی در این زمینه داده شده و پروژهی ساخت یک فرابر هیدروژنی دیگر در بندر پورت گِلسگاو (Port Glasgow) که کارخانهی کشتیسازی فِرگوسِن مَرین (Ferguson Marine) در حال اجرا است. درضمن در کالیفرنیا نیز قرار است در پروژهای تحتعنوان Water-Go-Round یک فرابر هیدروژنی تا اواخر سال میلادی جاری ساخته شود.
طرح اولیهی فرابر هیدروژنی پروژهی Water-Go-Round
مقالههای مرتبط:
همچنین پژوهشگران نروژی و سوئدی در حال کار کردن روی فناوری جدیدی جهت ساخت شناورهای هیدروژنی بزرگتری هستند و مسئولان یک شرکت کشتیسازی ژاپنی بسیار بزرگ هم تصمیم خود را برای ساخت یک کشتی باربری کاملا هیدروژنی ۲۰۰ متری تا سال ۲۰۵۰ اعلام کردهاند. مسئولان امر کشورهای عضو سازمان بینالمللی دریایی (IMO) در آوریل ۲۰۱۸ با تشکیل جلسهای در مقر این سازمان در لندن متعهد شدند میزان تولید دیاکسید کربن در بخش حملونقل دریایی را تا سال ۲۰۵۰ تا ۵۰ درصد (در مقایسه با میزان تولیدی در سال ۲۰۰۸) کاهش دهند.این رویکرد برای هر کشوری تغییر بزرگی محسوب میشود.
وجود دومین پایانهی نفتی انگلستان در یکی از شهرهای مجمعالجزایر اورکنی به نام فلوتا (Flotta)، یکی دیگر از موانع بزرگ دیگر برای تبدیل این مجمعالجزایر به مکانی سبز است؛ این پایانهی نفتی نشان میدهد که سوختهای فسیلی هنوز هم در این جزایر مصرف میشوند. درضمن صنعت نفت درآمد تعداد قابل توجهی از ساکنان این جزیره را تأمین میکند؛ البته اکنون انرژیهای تجدیدپذیر و پاک میتوانند فرصتهای شغلی و درآمد خوبی برای جوانان فراهم کنند که میتواند بیشتر از درآمد کشاورزی و سوختهای فسیلی باشد.
بسیاری از مردم جزایر اورکنی از اینکه فناوریهای پیچیدهای در اختیار دارند، افتخار میکنند و قصد دارند مشاغل حرفهای خوبی نیز برای جوانان خود ایجاد کنند. همچنین استفاده از انرژیهای پاک در جزایر اورکنی میتواند زمینهساز کاهش استفاده از سوختهای فسیلی در مناطق و شهرهای کوچکی باشد که بودجهی خوبی در اختیار دارند.
بهتازگی، اولین پیوند عمل کلیه از یک اهداکنندهی مبتلا به HIV به یک گیرندهی مبتلا به HIV دربیمارستان جان هاپکینز انجام شد. این عمل نشان داد که پزشکان برای پیوند اعضا لازم نیست به اهدا کنندهی اچآیوی مثبت فوتشده محدود شوند و اکنون به کلیههای بیشتری برای پیوند دسترسی دارند.
امکان اهدای عضو در بیماران مبتلا به HIV در سال ۲۰۱۳ امکانپذیر و به دو عضو کبد و کلیه محدود شد. دکتر سندر فلورمن، مدیر مؤسسهی پیوند اعضای ریکاناتی/میلر در نیویورک میگوید:
این تجربه برای افرادی که به HIV مبتلا نیستند، اهمیت زیادی دارد. زیرا هر زمان که یکی از افراد سالم به پیوند عضو نیاز پیدا میکند، باید در فهرست انتظار باقی بماند تا اعضای دیگر از فهرست حذف شوند. با این امکان جدید، شانس افراد حاضر در فهرست انتظار، بیشتر خواهد شد.
در عمل پیوند اخیر، نینا مارتینز ۳۵ ساله، اهداکنندهی کلیه بود. او پس از فوت دوستش در پاییز گذشته، کلیهی خود را به یک گیرندهی گمنام اهدا کرد. مارتینز در سن ۸ سالگی، پس از گذشت ۶ هفته ازطریق انتقال خون، مبتلا ویروس اچ آی وی شد. او در یک کنفرانس خبری گفت:
هدف من از اهدای کلیهام این بود که نشان دهم افراد مبتلا به اچآیوی مانند افراد سالم هستند. هر کسی به کلیه نیاز دارد؛ حتی اگر این کلیه متعلق به یک فرد HIV مثبت باشد. من بهسادگی نشان دادم که مانند دیگران هستم.
بهگفتهی بیمارستان جان هاپکینز، مارتینز ترخیص شده و گیرندهی ناشناس در شرایط پایدار سلامتی است و احتمالا در چند روز آینده مرخص خواهد شد. طبق گزارش سازمان مدیریت فهرست پیوند عضو UNOS، از سال ۱۹۹۸ پزشکان حداقل ۱۷۸۸ عمل پیوند کلیه و ۵۰۷ عمل پیوند کبد انجام دادهاند که این پیوندها بین افراد اچآیوی مثبت و اچآیوی منفی به گیرندگان اچآیوی مثبت بوده است.
مرکز پزشکی جان هاپکینز، نخستین عمل پیوند کلیه بین دو اهداکننده و گیرندهی HIV-HIV را در سال ۲۰۱۶ انجام داد. البته در این عمل اهداکننده یک فرد فوت شده بود. دکتر دوری سگو، یکی از جراحان پیوند عضو در عمل مارتینز گفت:
عمل پیوند در حالت اهداکنندهی زنده تفاوتی با حالت اهداکنندهی فوتشده نداشت و وضعیت HIV مارتینز به خوبی با داروهای ضد رتروویروس کنترل شد. او افزود که پس از این عمل، تماسهایی از افراد مبتلا به HIV دریافت کرده که حاضر به اهدای عضو خود هستند. این ماجرا نهتنها یک اتفاق خوب در زمینهی عمل پیوند اعضا است بلکه کمکی در جهت بهبود حال مبتلایان به HIV است.
افرادی که با اچآیوی زندگی میکنند، در خصوص اهدا و گیرندگی عضو پیوندی با چالشهایی مواجه هستند. مراکز پیوند عضو در ابتدا در خصوص انجام چنین عملی تردید داشتند؛ زیرا احتمال این موضوع را میدادند که عفونت بدن فرد اهداکننده به بدن فرد گیرنده سرایت کرده و باعث شتابدهی وضعیت او به سمت ایدز شود. تصور پزشکان این بود که داروهای جلوگیریکننده از رد پیوند- که سیستم ایمنی بدن را سرکوب میکنند- میتوانند باعث پیشروی HIV و تخریب بیشتر سلولهای بدن شوند.
بااینحال، برخی از مراکز پزشکی با درنظرگرفتن این خطرات، چنین عملی را انجام میدهند. فلورمن در این خصوص میگوید:
هیچ قانونی دربارهی این احتمالها وجود نداشت. شرایط افسارگسیخته بود.
به این ترتیب، عملهای پیوند اعضا بین مبتلایان به اچآیوی افزایش پیدا کرد و نرخ موفقیت پیوند در گیرندگان این اعضا مانند پیوند اعضا بین افراد غیرمبتلا بود. تا اینکه از سال ۲۰۰۰ به بعد، جامعهی پزشکی خواهان توسعهی این عملهای جراحی شد. پیش از این، اهداکنندگان زندهی مبتلا به HIV اجازهی اهدای عضو نداشتند؛ زیرا کنگره چنین عملی را ممنوع اعلام کرده بود.
مقالهی مرتبط:
درنهایت، در سال ۲۰۱۳ فشارها برای تغییر قانون جواب داد. این قانون که HOPE Act نام گرفت، برای افراد مبتلا به HIV اجازهی اهدای عضو را صادر کرد. بنابراین، پیوند اعضا بین این افراد در مراکز درمانی وجههی قانونی پیدا کرد. بهگفتهی فلورمن، این قانون توانست زمان انتظار گیرندگان اچآیوی مثبت را بهطور چشمگیری کاهش دهد و از چند سال به چند ماه برساند. زیرا فقط مبتلایان به ویروس HIV مجاز به دریافت این اعضا بودند.
سه سال پس از تصویب HOPE، پیوندهای کلیه و کبد هم شروع به انجام شد. بهطوریکه تاکنون ۱۱۶ پیوند کلیه و کبد در سایهی حمایت این قانون صورت گرفته است. در حالت عادی، UNOS اطلاعات مربوطبه وضعیت HIV کاندیداهای حاضر در فهرست پیوند اعضا را در نظر نمیگیرد. بااینحال، ۲۲۱ فرد اچآیوی مثبت حاضر در این فهرست اعلام کردهاند که مایل به دریافت عضو پیوندی از یک اهداکنندهی اچآیوی مثبت هستند. فلورمن خاطرنشان کرد:
طبق قانون HOPE، گیرندگان و اهداکنندگان باید آزمایشهای لازم مانند سطح آلودگی به HIV و تعداد سلولهای لنفوسیت تی کمککننده (CD4) را بدهند تا فرصتی برای عفونت بیشتر فراهم نشود. در مورد اهداکنندگان فوتشده، بررسیهای شدیدتر صورت میگیرد تا این اطمینان حاصل شود که آلودگی آنها به ویروس HIV در سطح شدید نباشد.
پژوهشگران بهدنبال گسترش قانون HOPE به سایر اعضای بدن هستند. دکتر دیوید کلاسن، عضو ارشد UNOS میگوید:
عمل پیوند اخیری که در بیمارستان جان هاپکینز از یک اهداکنندهی زنده انجام شد، دریچهی امیدی به روی گیرندهها و اهداکنندههای مبتلا به HIV گشود. هرچه دادههای ایمنی بیشتری جمعآوری میکنیم، بیشتر مطمئن میشویم که قانون HOPE قابلیت تبدیل شدن به یک استاندارد درمانی طی سالهای آینده را خواهد داشت.
پیتر استوک، پروفسور جراحی دانشگاه کالیفرنیا- سانفرانسیسکو میگوید:
چنین قوانینی نهتنها باعث پیشبرد علم پزشکی میشود بلکه کمک میکند تا فهم عموم نسبت به HIV افزایش پیدا کند. پیش از این گمان حاکم بر این بود که اهدای عضو نیازمند دسترسی به سطح بالایی از سلامتی است و مبتلایان HIV امکان اهدای عضو ندارند. پیش از این، اهدای عضو یک فرد اچآیوی مثبت معادل حکم مرگ تلقی میشد! درحالیکه امروز اعضای بدن این افراد میتواند به افراد دیگر پیوند زده شود.
دکتر کریستین دوراند، یکی دیگر از جراحان بیمارستان جان هاپکینز که درگیر عمل اخیر مارتینز بود، مبتلایان به HIV را تشویق میکند تا کارت اهدای اعضای خود را امضا کنند و در صورت تمایل به مرکز پیوند اعضا تماس بگیرند. وی افزود:
امیدوارم چنین حرکتی اثرات موجی به همراه داشته باشد و افراد HIV مثبت زیادی بهعنوان اهداکنندهی عضو ثبتنام کنند.
تغییرات اقلیمی منجر به اختلالاتی در تقویم طبیعت شده است که از آن میان میتوان به زمان گلدهی گیاهان و آغاز فصل بهار اشاره کرد؛ پژوهش جدیدی نیز در دانشکدهی بهداشت عمومی دانشگاه مریلند انجام شده است که نشان میدهد هزینهی این اتفاق برای ما انسانها به شکل تشدید آلرژیهای فصلی کرد پیدا میکند.
طبق این پژوهش که روی ۳۰۰ نفر در فاصلهی سالهای ۲۰۰۲ تا ۲۰۱۳ انجام شد، رینیت آلرژیک یا تب یونجه (التهاب مخاط بینی که دراثر واکنش زیاد حساسیتی ایجاد میشود) بهدلیل تغییر زمان شروع بهار افزایش مییابد. امیر ساپکوتا، دانشیار مؤسسهی مریلند میگوید:
ما دریافتیم در نقاطی که شروع بهار زودتر از زمان نرمال اتفاق میافتد، شیوع تب یونجه ۱۴ درصد بالاتر بوده است. علاوهبراین در مناطقی که شروع بهار بسیار دیرتر از موعد همیشگی رخ میدهد نیز به نتایج مشابه رسیدیم.
این پژوهش حاوی اولین دادههای کمی در سطح ملی است که نشان میدهد چطور تغییرات اقلیمی فعلی منجر به تشدید بیماریهای حساسیتی در ایالات متحده شده است. رینیت آلرژیک یا تب یونجه بر ۲۵ میلیون بزرگسال در ایالات متحده اثر گذاشته است و سالانه هزینهی درمانیای معادل ۱۱٫۲ میلیارد دلار را بر کشور تحمیل میکند. دکتر ساپکوتا و تیمش از دادههای ماهوارهای بهدستآمده از تابشسنج طیفی تصویربرداری با وضوح متوسط ناسا استفاده کردند تا شروع فصل بهار در سراسر ایالات متحده را مشخص کنند؛ سپس این دادهها را با دادههای پژوهش مصاحبهی سلامت ملی که توسط مرکز کنترل و پیشگیری بیماری ایالات متحده گردآوری شده بود، مقایسه کردند.
دکتر چنگشنگ ژیانگ از نویسندگان این پژوهش میگوید:
پژوهشهای قبلی حاکی از آن بود که پدیدهشناسی گیاهان بهشدت به دمای هوا وابسته است. بهاینترتیب پدیدهشناسی گیاهان یکی از حساسترین شاخصها دربارهی نحوهی واکنش اکوسیستم به تغییرات اقلیمی بهشمار میرود. ما در پژوهش خود نشان دادیم این نوع تغییرات اقلیمی که منجر به تغییرات اکوسیستم میشود، مستقیماً با بیماری آلرژی در ایالات متحده در ارتباط است. باتوجه به ۲۵ میلیون آمریکایی که هر سال از تب یونجه رنج میبرند، حتی تغییرات نسبتاً جزئی در زمان گلدهی درختان نیز میتواند اثرات قابلتوجه اقتصادی داشته باشد.
علت تشدید تب یونجه که بهواسطهی شروع زودهنگام بهار اتفاق میافتد، ظاهراً به گردهافشانی مرتبط است. شروع زودتر از موعد بهار بدان معنا است که درختان زودتر گل میدهند و زمان گردهافشانی آنها طولانیتر است که همین موضوع عامل اصلی آلرژیهای فصل بهار محسوب میشود؛ اما آغاز دیرهنگام بهار نیز باعث میشود بسیاری از گونههای درختان بهطور همزمان شروع به گلدهی کنند و بهخاطر ایجاد حجم زیادی گرده در مدت زمانی کوتاه، آلرژی افراد تشدید میشود.
دکتر ساپکوتا میگوید:
این موضوع به خوبی نشان میدهد که تغییرات اقلیمی چطور میتواند بر شدت بیماری آلرژی اثرگذار باشد. باتوجه به اینکه وضعیت تغییرات اقلیمی بدتر خواهد شد، من معتقدم که چنین اطلاعاتی برای راهبردهای تطبیقی سلامت عمومی نظیر سیستمهای هشدار پیش از موعد، مهم هستند. ما به راهبردهای تطبیقی خاص نیاز داریم تا با کمک آنها بتوانیم انعطافپذیری را افزایش و شدت بیماری مرتبط با تغییرات اقلیمی را کاهش دهیم.
در هر روز خاص، اغلب بیش از ۱۰۰ مقالهی خبری با تمرکز بر سرطان منتشر میشود که بسیاری از آنها از مطالعات جدید و امیدوارکننده یا پیشرفت در یک آزمایشگاه پژوهشی سخن میگویند. بااینحال، ناامیدی نسبتبه گزینههای درمانی جدید و بهتر آشکار است و البته جای تعجبی هم ندارد؛ چرا که از هر سه نفر، یک نفر در طول زندگی مبتلا بهنوعی سرطان تشخیص داده میشود. درحالیکه در پژوهشهای سرطان و درمانها پیشرفتهای زیادی به دست آمده ولی سرطان هنوز بسیار شایع است.
درمانهای معمول سرطان مانند شیمیدرمانی، اشعهدرمانی و ایمنیدرمانی پیشرفت زیادی داشتهاند ولی هرکدام دارای محدودیتهای خود هستند. شیمیدرمانی میتواند بسیار مؤثر باشد و هنوز روش استاندارد درمان سرطان است اما در این روش سیستم ایمنی بدن از کار میافتد و اغلب امکان عود بیماری وجود دارد. بیشتر انواع اشعهها نمیتوانند به تمام بخشهای بدن نفوذ کنند و بنابراین در سرطانهایی که گسترش زیادی پیدا کردهاند، مفید نیستند. جامعهی پزشکی درمورد پیشرفتهای بهدستآمده در حوزهی ایمنیدرمانی امیدوار شدهاند ولی این روش هنوز هم در مورد برخی از سرطانها تنها حدود ۳۰-۲۰ درصد تأثیرگذار بوده و در برخی از انواع سرطان نیز بهکلی اثری ندارد.
نوع دیگری از درمان سرطان نیز وجود دارد که با عنوان «درمان متابولیکی» شناخته میشود که برای دههها مورد بحث و پژوهش قرار گرفته ولی هیچ گزینهی درمانی مناسبی حاصل نکرده است. درمان متابولیکی سلولی، میتوکندری سلولهای سرطانی را مورد هدف قرار میدهد و موجب توقف رشد تومورها شده و از انتشار آنها جلوگیری میکند. اگر ما منبع انرژی را که این سلولها از آن برای حمله به بدن استفاده میکنند، حذف کنیم، میتوانیم با این بیماری مبارزه کنیم.
دلایل متعددی وجود دارد که چرا درمان متابولیکی سلولی در دهههای گذشته با شکست روبهرو شدهاند اما دادههای اخیر نشان میدهند که این روش سرانجام دارد به موفقیتهایی دست مییابد. میتوکندری متابولیسم بیشتر سلولهای بدن را تنظیم میکند و به آنها انرژی مورد نیاز برای عملکردشان را میدهد. در دههی گذشته، میزان درک ما از نقشی که میتوکندری در رشد سرطان ایفا میکند بهشدت افزایش یافته است. دانشمندان تصور میکردند که میتوکندریها مهم نیستند زیرا بهنظر نمیرسید که در سلولهای سرطانی فعال باشند؛ اگرچه ما اکنون میدانیم که خلاف این تصور واقعیت دارد.
متابولیسم سلولی، مجموعهای از واکنشهای شیمیایی است که در ارگانیسمهای زنده بهمنظور نگهداری حیات اتفاق میافتد و شامل یک توالی از واکنشهای بیوشیمیایی کنترل شده است که با عنوان «مسیرهای متابولیکی» شناخته میشوند. اوتو واربورگ در دههی ۱۹۲۰ مشاهده کرد که برشهای نازک تومور نسبتبه سلولهای طبیعی گلوکز بیشتری مصرف میکنند و بیشتر گلوکز را به اسید لاکتیک تبدیل میکنند. این «اثر واربورگ» پایه و اساس یکی از اولین مفاهیم سرطان است که میگوید که ریشهی تشکیل و رشد تومور وجود یک اختلال اساسی در فعالیت متابولیکی سلول است.
مقاله های مرتبط :
امروزه ما میدانیم که انتقال متابولیکی از یک سلول سالم به یک سلول بیماری شامل میتوکندری نیز میشود، نه فقط برای تولید انرژی بلکه همچنین برای تولید واسطهای بیوسنتزی یعنی واحدهای سازندهی مورد استفاده برای حمایت از رشد و تکثیر سلولهای جدید. بنابراین ازطریق مورد هدف قرار دادن میتوکندری سلولهای سرطانی میتوانیم توانایی رشد تومورها را در آسیبپذیرترین بخش آنها مختل کنیم. البته توسعه یک روش درمانی که بتواند این کار را مؤثر انجام دهد، چندان ساده نخواهد بود. درحالیکه آزمایشگاههای زیادی درحال تلاش برای ایجاد درمانهایی برای مورد هدف قرار دادن میتوکندری سلولهای سرطانی هستند، اما بیشتر آنها ناموفق بودهاند. چالش اصلی این رویکرد، مورد هدف قرار دادن اختصاصی سلولهای سرطانی و در همان حال حفاظت از سلولهای سالم است.
چالش دیگر این است که سلولهای سرطانی سریعا راهی برای گریز از روشهای درمان سرکوب مسیرهای متابولیکی پیدا میکنند. برای دههها حوزهی درمان متابولیکی سلولهای سرطانی همچون یک جزیرهی متروکه مانده بود. اما همهی اینها درحال تغییر است و پژوهشگران در مسیر کشف و توسعهی درمانهای ضدسرطان جدید مبتنی بر مسیرهای متابولیکی سلولهای سرطانی هستند. برای مثال متفورمین و هیدروکسی کلروکین دو مورد از داروهای تأییدشده توسط سازمان غذا و داروی آمریکا هستند که بهعنوان داروی ضدسرطان نیز مورد آزمایش قرار میگیرند. متفورمین معمولا بهعنوان داروی اول درمان دیابت مورد استفاده قرار میگیرد. تاثیرات ضدسرطانی آن تاحدودی ناشی از روشی است که موجب کاهش عملکردهای متابولیکی میتوکندری میشود. در حال حاضر، آزمایشهای بالینی چندی با استفاده از متفورمین در حال انجام هستند، ازجمله یک آزمایش بالینی مرحلهی سوم در سرطان سینه.
هیدروکسی کلروکین یک داروهای ضد مالاریا است. هیدروکسی کلروکین میتواند ازطریق توقف رسیدن سوختهایی که موجب تقویت عملکرد میتوکندری میشوند، رشد تومور را تضعیف کند. داروهای دیگری نیز وجود دارند که موجب تضعیف عملکرد میتوکندری میشوند. یک نمونه از این داروها، داروی دِویمیستات (devimistat) است، دارویی که در مرحلهی آزمایش بالینی قرار دارد و در آزمایشهای مرحلهی دوم و سوم نیز مورد بررسی قرار خواهد گرفت. در یک آزمایش مرحلهی اول، این دارو همراهبا یک رژیم شیمیدرمانی با عنوان فولفیرینوکس (FOLFIRINOX)، موجب افزایش ماندگاری بیماران مبتلا به سرطان پانکراس شد. دویمیستات عمل آنزیمهای درون میتوکندری را مهار میکند و بنابراین مانع تولید ماکرومولکولهای مورد نیاز در میتوکندری میشود. دیگر دارویی که درحال گذراندن مرحلهی بالینی است، CB-839 است که مانع از انجام عمل آنزیمی میشود که سوخت میتوکندری را فراهم میکند. این دارو در آزمایشهای بالینی مرحلهی دوم و سوم قرار دارد.
متابولیسم سرطان در حال تبدیل به یک حوزهی مهیج و امیدوارکننده برای توسعهی داروهایی برای درمان سرطان است. بهویژه اینکه پژوهشهای اخیر نشان میدهند که درمان متابولیکی سلولی میتواند بهطور اختصاصی میتوکندری سلولهای سرطانی را مورد هدف قرار دهد. با درک بهتر فرایندهای متابولیکی خاص سرطان، پژوهشگران میتوانند داروهای جدیدی را برای ایجاد تحول در درمان سرطان پیدا کنند. مورد هدف قرار دادن متابولیسم سرطان نشاندهندهی فرصتی برای توسعهی داروهای جدیدِ اختصاصی و قابل کاربرد برای درمان انواع مختلفی از سرطان است.
یک حوزهی هیجانانگیز در حال بررسی دیگر، این است که چگونه درمان متابولیکی ممکن است اثربخشی درمانهای موجود شامل ایمنیدرمانی را بهبود بخشد. طی دههی آینده، زمینهی درمان هدفمند متابولیسم سرطان ممکن است به جریان اصلی درمانهای معمول ضد سرطان بپیوندد.
اولین نسخهی «هندل» (Handle)، رباتهای چرخدار بوستون داینامیکس (Boston Dynamics)، دو سال پیش معرفی شد؛ ولی نسبت به سایر محصولات شرکت کمتر مورد توجه مشتریان قرار گرفته بودند. این رباتهای دو پا در مقایسه با سایر تولیدات از جذابیتهای کمتری برخوردار نیستند، اما همیشه این رباتهای «اطلس» (Atlas) و «اسپات» / «اسپات مینی» (Spot / Spot Mini) بودند که در ویدیوهای بوستون داینامیکس به چشم میخوردند.
بالاخره پس از دو سال، این ربات فرصتی نهچندان عالی برای اثبات تواناییهای خود به مشتریان به دست آورد. ویدیوی جدیدی توسط این شرکت منتشر شده است که تصویر بهتری از قابلیتهای این ربات حین حمل کالا در یک انبار را نشان میدهد. ویدیویی که در گذشته از این ربات منتشر شده بود نشان میداد که آنها میتوانند تقریبا ۴۵ کیلو بار را از زمین بلند کنند؛ اما نسخهی بازطراحیشدهی آنها تفاوتهای آشکاری با پیشینیان خود دارند. قد آنها بلندتر شده و دو بازوی قبلی جای خود را به یک اهرم بزرگ با قدرت مکندگی زیاد در بالای ربات دادهاند. جعبههایی که در ویدئو دیده میشوند تنها ۵٫۵ کیلو وزن دارند؛ ولی هندل میتواند اجسامی به وزن ۱۴ کیلو را از روی زمین بلند کند. با وجود کمتر شدن قدرت هندل، باز هم مهارت، سرعت و حفظ تعادل این رباتها در حین کار در نگاه اول بهشدت چشمگیر هستند.
مقالههای مرتبط:
بوستون داینامیکس میگوید:
هندل میتواند پس از استقرار و راهاندازی در محل مناسب، عملیات چیدمان و مرتبسازی پالتهای SKU را بهصورت خودران و مستقل انجام بدهد. سیستم آن-بوردی که روی این رباتها نصب شده است، پالتهای نشانهگذاریشده برای ناوبری را رهگیری و جعبههایی را که باید برداشته و بهجای دیگری منتقل شوند، شناسایی میکند.
سال گذشته در رویداد برکلی روباتیکس، این شرکت برنامههای خود را برای تولید انبوه رباتهای اسپات مینی اعلام کرد. خرید ربات اسپات مینی بوستون داینامیکس در سال ۲۰۱۹ امکانپذیر میشود و بخشی از برنامههای جدید شرکت مذکور برای کسب درآمد از محصولات خود است. همچنین، میتوان گفت این کار مرحلهای از برنامههای بوستون داینامیکس در راستای پیوستن به سازمانی بزرگتر محسوب میشود؛ منظور از سازمان بزرگتر، در وهلهی اول گوگل و سپس، سافت بانک است.
بهطور یقین، انتشار این ویدئو را نمیتوان بهعنوان نشانهای قطعی از گام برداشتن شرکت در این مسیر تلقی کرد. علاوهبراین، باور آن هم سخت است که انبارها قادر به خرید رباتی به پیشرفتگی و گرانقیمتی هندل باشند و برای خرید آن، دچار سختیهای مالی نشوند. بااینحال، در عصری که بیشتر رباتهای انبارهایش صرفا نوعی چرخدستی خودران هستند، وجود رباتهای سریعی که این قابلیت را دارند که خودشان بهتنهایی محصولات را از روی قفسهها بردارند و جای دیگری بچینند، یک مزیت عمده به شمار میآید.
پزشک اسکاتلندی، ویلیام کالن بود که برای اولینبار اصطلاح «رواننژندی (Neurosis)» را به کار برد، اما این زیگموند فروید بود که این اصطلاح را برای توصیف تعدادی از اختلالات عصبی از جمله هیستری، ترس، افسردگی و خودبیمارانگاری رواج داد. با تجدید نظر روانشناسان در تعاریف اضطراب، این اصطلاح فرویدی از تعاریف مورد استفاده روانشناسی حذف شد و در دههی ۱۹۸۰ کاملا از «راهنمای تشخیصی و آماری اختلالهای روانی» نیز کنار گذاشته شد.
امروزه اصطلاح رواننژندی تنزل پیدا کرده و روانشناسان بهجای آن فقط از اصطلاح «روانرنجوری (Neuroticism)» استفاده میکنند که یکی از صفات شخصیتی «آزمون روانشناسی پنج عامل بزرگ شخصیت» نیز محسوب میشود. در تخیل و فرهنگ عامه و همینطور دنیای روانشناسی، روانرنجوری راهی برای بالا بردن تخیل و خلاقیت و حتی لازمهی نابغه واقعی بودن است، با شخصیتهایی از وودی آلن گرفته تا استیو جابز که با افتخار از نگرانیها و وسواسهای خود صحبت کردهاند. ما به طرز شگفتانگیزی از کلماتی مانند «وسواس» و «کمالگرایی» بهعنوان مترادف آنچه روانرنجوری میدانیم استفاده میکنیم.
سِر آیزاک نیوتن برای مدت طولانی از عمر خود در آستانه فروپاشی عصبی قرار داشت
حقیقت سلامتی این دست افراد هرچه باشد، پژوهشهای متعددی رابطهای بین روانرنجوری و خلاقیت پیدا کردهاند. تا حدی که پژوهشگران بریتانیایی دلیل احتمالی این رابطه را توضیح دادهاند و گفتهاند که خلاقیت و روانرنجوری میتوانند همچون دو روی یک سکه باشند.
روانرنجوری یک ویژگی شخصیتی است که با نگرانی، اضطراب و انزوا شناخته میشود. افراد بسیار روانرنجورتر بیش از افراد بیغم و همیشهخوش مستعد بیماریهای روانی هستند. این دست افراد در حرفههای پرخطری مانند هوانوردی نظامی یا خنثیکردن بمب افتضاح هستند، مشاغلی که نیاز به حفظ خونسردی و آرامش در شرایط سخت و بحرانی دارند. از سوی دیگر، روانرنجوری به نظر با فعالیتهای خلاقانه ارتباط دارد. بهعنوان مثال، پژوهشها نشان دادهاند که هنرمندان و سایر افراد خلاق در آزمونهای روانرنجوری امتیاز بالاتری نسبت به سایر افراد دارند.
آدام پرکینز، مدرس علوم عصبیشناسی شخصیت از دانشگاه کینگز لندن، میگوید:
این مسئلهای است که برای مدت طولانی ناراحتم میکرد.
پرکینز یکی از نویسندگان پژوهشی است که در سال ۲۰۱۵، ارتباطی بین روانرنجوری و خلاقیت مغز گزارش کردند. پژوهشهای بیشتری برای اثبات نظریه پرکینز و همکارانش لازم است، اما در عین شگفتی، این نظریه با افسانههایی که از نوابغ حساس و همیشه مضطرب سراغ داریم همخوانی دارد.
سِر آیزاک نیوتن قوانین گرانش را تدوین کرد، تلسکوپ ساخت و غرق نظریههای ریاضی شد. اما، به نظر میرسید که نیوتن برای مدت طولانی از عمر خود در آستانهی یک «فروپاشی عصبی» قرار داشته است. در سال ۱۶۹۳، سرانجام فروپاشی از راه رسید: نیوتون پس از پنج روز نخوابیدن، نامههایی به دوستش فرستاد و او را متهم به توطئه و دسیسهچینی بر علیه خودش کرد. او از انتشار کتابهایش خودداری کرد و در همان سال در یادداشتهای خود، دلیل این کار را ترس از مناقشات و اختلافاتی دانست که از سوی جاهلان و مغرضان متوجهش خواهد شد.
از این لحاظ، نیوتن مانند بسیاری از افراد نابغه و خلاق بود. بهعنوان مثال، چارلز داروین همواره در حال مبارزه با دلآشوب و ناراحتیهای دستگاه گوارش ناشی از استرس بود تا آنجایی که روانشناسان مدرن گمان میکنند که داروین، ممکن است دچار «اختلال ترس» بوده باشد. استیو جابز، بنیانگذار اپل نیز یکی از همیندست نوابغ روانرنجور است. او بهحدی وسواس به کمالگرایی داشت که در دورهای به نظر میرسید واقعا دارد خودش را شکنجه میدهد.
در فرهنگ عامه نیز چنین نوابغ عجیب غریبی به تصویر کشیده شدند. احتمالا بهترین روایت از یک شخصیت روانرنجور را در فیلم «آنیهال (۱۹۷۷)» به کارگردانی وودی آلن پیدا کنیم، جایی که فیلم با این تکگویی الوی سینگر (با بازی خود آلن) شروع میشود: «در اصل طرز فکر من نسبت به زندگي اینطوره؛ پر از تنهايي و بدبختي، درد کشيدن و ناراحتيه و تازه خيلي زود هم تموم ميشه!»
روانشناسان مدرن گمان میکنند که چارلز داروین، ممکن است دچار اختلال ترس بوده باشد
در کمدی، لری دیوید و جری ساینفلد همین راه را دنبال کردند. و امروز، در تلویزیون و سینما، قهرمانان روانرنجور فقط اشخاصی ساکت و وسواسی نیستند. بلکه عادات وسواسی و بدگمانیهای دوراندیشانه آنها به نتایج ماجراجویانهای منتهی میشود. از نئو در سری فیلمهای «ماتریکس» تا الیوت در «آقای ربات» و نقشآفرینیهای بندیکت کامبربچ در «شرلوک هولمز» و «آلن تورینگ». ریچارد هندریکز (با بازی توماس میددیچ)، کدنویس نابغه مجموعه تلویزیونی «دره سیلیکون» در چند قسمت اول این سریال کمدی از تعریق شبانه و دلآشوب ناشی از استرس رنج میبرد. سرانجام به پزشکی مراجعه میکند و او نیز بعد از معاینه، علائم اختلال ترس را در ریچارد تشخیص میدهد و میگوید: «به دره سیلیکون خوش آمدی، ما اینجا افرادی مثل تو را همیشه میبینیم!»
اما با تمام این اوصاف، فقط جنبههای مثبت در میان نیست. حتی اگر تعریف فروید اغراق شده باشد، میزان بالای روانرنجوری عامل اصلی خطر بسیاری از مشکلات روانی، از جمله اختلالات تغذیه، اسکیزوفرنی و سوءمصرف مواد مخدر است.
آنی مورفی پل، نویسنده کتاب «فرقه شخصیت»، میگوید:
روانرنجوری یا بودن درکنار افراد روانرنجور اصلا شوخیبردار نیست. ما همواره با شوخی و خنده در مورد آن صحبت میکنیم، اما درواقع، روانرنجوری خصوصیتی بسیار ناخوشایند و طاقتفرسا است.
بااینحال، این ارتباط میتواند توضیح دهد که چرا بسیاری از متفکران بزرگ و همینطور هنرمندان روانرنجور مشهوری مانند نقاش هلندی وینسنت ون گوگ، فیلمساز وودی آلن یا دانشمند آیزاک نیوتن، برای هنر خود رنج میبردند. آنچه در بین افراد مشترک است، مغزی است که نسبت به درک تهدیدات حساستر از سایر افراد است.
پرکینز میگوید، افرادی که سطح بالایی از افکار منفی را گزارش دادند، فعالیتهای زیادی در ناحیهای از مغز به نام «قشر پیشپیشانی» حتی در زمان استراحت داشتهاند. این ناحیهای از مغز است که پشت پیشانی ما قرار دارد و نقش اصلی را در ارزیابی تهدیدات ایفا میکند.
پرکینز میگوید:
این یک جهش ساده است، درواقع این دست افراد نوعی «مولد تهدید داخلی» در سر خود دارند. آنها میتوانند در محیطی آرام در رختخواب دراز کشیده یا در صندلی نشسته باشند، اما هنوز هم حس کنند که در معرض خطر هستند.
پرکینز میگوید، این مولد افکار میتواند شخص را بیچاره کند. در حقیقت، فرد مشکلاتی را تصور میکند که وجود ندارند. پژوهشها نشان میدهد که افراد روانرنجور «آمیگدال» حساسی دارند. هسته آمیگدال یا آمیگدال، قسمت بادامی شکلی از مغز است که مسئول پردازش ترس و اضطراب است. بنابراین، فرد روانرنجور نهتنها مشکلات را اختراع میکند، بلکه تحتتأثیر این مشکلات خودساخته بهشدت خود را زیر فشار قرار میدهد.
اما این مولد افکار با مهارتهای برنامهریزی و توانایی تأخیر رضایتمندی نیز ارتباط دارد. پرکینز دریافته است که این مولد تهدید میتواند جوانب مثبتی نیز داشته باشد.
او میگوید:
افراد روانرنجور به خودی خود احساس بیچارگی میکنند و در عین حال، در ارائه راهکارهای خلاقانه بهتر عمل میکنند.
بهعنوان مثال، نیوتن یک بار نوشت که او مشکلات خود را با فکر کردن لاینقطع به آنها حل میکند. بنابراین، پرکینز میگوید، تمایل روانرنجورها فکر کردن به مسائلی است که ممکن است ریشه در خلاقیت و حل مشکلات داشته باشد.
براساس نظریات پرکینز و همکارانش، مغز افراد روانرنجور ممکن است یک «شبکه حالت پیشفرض» داشته باشد که مدار آن زمانیکه فرد تقریبا هیچ کار خاصی هم انجام نمیدهد نیز فعال میشود. و قشر پیشپیشانی بخشی از این شبکه است. ممکن است که روانرنجورها در خاموش کردن این مولد افکار مشکل داشته باشند، و همین هم آنها را مستعد زیاد فکر کردن و دلمشغولی زیاده از حد نسبت به مشکلات واقعی و خیالی کند.
تابلوی بیمار خیالی اثر اونوره دومیه؛ پژوهشگران بر این باورند که افراد روانرنجور نوعی مولد تهدید در سر خود دارند که حتی در شرایط آرام و امن نیز حس میکنند در معرض خطر هستند
پرکینز میگوید، این میتواند مشکلساز باشد، زیرا افراد روانرنجور آمیگدالی حساس دارند و از این جهت، ترس ناشی از مشکلات خیالی میتواند واقعا فرد روانرنجور را بیچاره کند. از سوی دیگر، روانرنجوری مزایایی نیز دارد.
پرکینز اشاره میکند:
اگر این مشکلات برای مدتطولانی دلمشغولی شما باشند، کاملا واضح است که احتمال دارد به راهکاری دست پیدا کنید که یکی از این آدمهای بیغمِ همیشهخوش محال است به آن برسد.
این فرض، جالبتوجه است، اما هیچکس تا به حال آزمایشی انجام نداده که ثابت کند همین فرایندها باعث میشود، ذهن افراد روانرنجور معطوف به دلمشغولیهای-خیالی و واقعی- شود و به افکاری خلاقانه دست پیدا کنند. پرکینز میگوید، پیدا کردن اثبات این قضیه مشکل خواهد بود، چرا که اندازهگیری خلاقیت در آزمایشگاه دشوار است.
مقالههای مرتبط:
در اکثر آزمایشها، پژوهشگران به شرکتکنندگان اشیای معمولی را میدهند و از آنها میخواهند که تا حد ممکن راهکارهای بیشتری برای استفاده از آن پیدا کنند. پرکینز میگوید، این واقعا همان فرایندی نیست که باعث تبادر «نظریه تکامل» یا «ساخت موتور جت» به ذهنهای نوابغ شده باشد. نیازی به گفتن هم نیست که فرانک ویتل، مخترع موتور جت نیز در طول زندگی خود چندین فروپاشی عصبی را تجربه کرده است!
پرکینز با احتیاط میگوید، افراد واقعا خلاق کمیاب هستند. فقط به نظر میرسد که بسیاری از آنها روانرنجور بودند. او در ادامه میگوید، یک گام مؤثر در جهت اثبات این ارتباط این است که فعالیت قشر پیشپیشانی افرادی با سطوح بالای روانرنجوری را آزمایش کنیم.
او میگوید:
فقط امیدواریم که این بتواند انگیزهای برای پژوهشگران دیگر باشد که قطعا باهوشتر از ما خواهند بود و آزمون های بهتری طراحی میکنند.
کیفیت خروجی زبانهای برنامهنویسی، بسته به نوع آنها و حتی مهارت برنامهنویس، با هم تفاوت دارد. مصرف برق، یکی دیگر از فاکتورهای دخیل در کارایی سیستمعاملها است که برخی اوقات، دستکم گرفته میشود. اکنون این سؤال ایجاد میشود که آیا مصرف انرژی، نشاندهندهی کیفیت یک زبان برنامهنویسی هست یا خیر؟
گروهی متشکل از محققان ۳ دانشگاه مختلف در پرتقال، سال گذشتهی میلادی تحقیقی را برای پاسخ به سؤال فوق انجام دادند که منجر به مقالهای بهنام Energy Efficiency Across Programming Languages شد. آنها آزمایش خود را روی ۱۰ مسئلهی نرمافزاری بین ۲۷ زبان برنامهنویسی انجام دادند و در حین اجرای نرمافزار حاصل، مقدار مصرف برق هریک از آنها را بررسی کردند. بهعلاوه، سرعت و مقدار اشغال حافظهی رم نیز مورد بررسی قرار گرفت.
مقالههای مرتبط:
محققان پروژهی تحقیقاتی، ۱۰ مسئلهی آزمایشی را در سرویس Computer LanguageBenchmark Game اجرا کردند. آن سرویس، یک پروژهی نرمافزاری آزاد است که برای مقایسهی کارایی زبانهای برنامهنویسی استفاده میشود و تعدادی مسئلههای الگوریتمی در خود دارد. بهعلاوه، فریمورکی برای اجرای آزمایشها نیز به کاربر عرضه میشود.
سرویس مورد استفاده، قبلا بهنام The Great Computer Language Shootout شناخته میشد. محققان اعتقاد دارند استفاده از سرویسبنچمارک، به آنها امکان داد تا تعدادی برنامهی قابل مقایسه و توسعهیافته را در دسترس داشته باشند. بهعلاوه، سرویس، نسخههای مختلف کامپایلر و راهکارهای متعدد اجرا را نیز در اختیار آنها قرار میداد.
پیادهسازی انواع مختلف بنچمارک، برای آزمایش کارایی و مصرف برق، حیاتی بود. درواقع، نتایج آزمایشها بسته به نوع تست، تغییر میکرد و باید گسترهای جامع مورد آزمایش قرار میگرفت. بهعنوان مثال، زبان برنامهنویسی C از لحاظ کلی، سریعترین زبان با مصرف بهینهی برق بود، اما در آزمایشی شامل اسکن پایگاه دادهی DNA برای یافتن ژنتیک خاص، زبان Rust نتایج بهتری داشت و C در رتبهی سوم مصرف انرژی قرار گرفت.
در همان آزمایش DNA، انتخاب بهترین زبان، به معیارهای آزمایش نیز بستگی داشت. در معیار سرعت، C پس از Rust در رتبهی دوم قرار گرفت، اما در معیار اشغال حافظهی رم، Rust سقوطی ۹ پلهای داشت. زبان فورترن، در بررسی براساس معیار مصرف انرژی، رتبهی دوم را داشت، اما با مرتب کردن نتایج براساس زمان مورد نیاز برای اجرای فرایند،۶ پله سقوط کرد.
جدول کامل مقایسهی زبانهای برنامهنویسی براساس زمان، انرژی و اشغال حافظهی رم
محققان در مقالهی خود تأکید کردند که با دقت از راهنمای استاندارد سرویس CLBG در انتخاب نسخهی کامپایلر برنامهها و روندهای بهینهسازی، پیروی کردند. مصرف برق هر آزمایش نیز توسط ابزاری از اینتل بهنام Running Average Power Limit استفاده شد. برای بهینهسازی نتایج و محاسبهی بهتر میانگین، همچنین خارج کردن فاکتورهایی همچون کش یا سریعتر بودن در اجرای اولیه، هر آزمایش ۱۰ بار تکرار شد. بههمین دلیل، محققان ادعا میکنند که نتایج، قابل اعتماد هستند.
فاکتور دیگری که برای بهینهسازی نتایج تنظیم شد،سیستمعامل و سختافزار مورد استفاده بود. همهی آزمایشها روی دستگاهی با ۱۶ گیگابایت رم، پردازندهی اینتل Core i5 3.20 GHz Haswell و سیستمعامل لینوکس اوبونتو سرور با کرنل نسخهی 4.8.0 انجام شد. درنهایت، نتایج تحقیقات، موارد قابل توجهی را روشن کرد. بهعنوان مثال:
زبان Lisp، بهطور میانگین ۲.۲۷ برابر C انرژی مصرف میکند (۱۳۱.۳۴ ژول). بهعلاوه، در مقایسه با پاسکال، ۲.۴۴ برابر برای اجرای یک برنامه، زمان نیاز دارد (۴۹۲۶.۹۹ میلی ثانیه) و همچنین، ۱.۹۲ برابر حافظهی رم نیاز دارد (۱۲۶.۶۴ مگابیت).
محققان، نتایج را بین زبانهای کامپایل شده و تفسیر شده هم بررسی کردند. بهعلاوه، دستهبندی مجزایی هم برای زبانهای اجرا شده در ماشینهای مجازی، در مقاله افزوده شد. دستهبندیهای دیگر در مقاله، شامل مقایسهی پاردایمهای مختلف برنامهنویسی همچون انواع شیٔگرا و اسکریپتی میشود.
مقایسهی زمان و انرژی مصرفی
آیا سرعت بهمعنای مصرف انرژی کمتر است؟
مقالهی منتشر شده، بهطور جدی با نظریهی تأثیر سرعت بر کاهش مصرف انرژی مخالفت کرد. در متن مقاله آمده بود که محاسبهی انرژی مصرفی، فرمولی فیزیکی شبیه به E=T*P نیست که انرژی را به زمان وابسته کند. بخشی از دلیل تناقض نیز، مصرف انرژی بهصورت غیرمنظم است. درواقع، نرخ ثابتی برای مصرف انرژی یک زبان برنامهنویسی، وجود ندارد. درنتیحه، نتایج تحقیق مذکور میتواند یافتههای محققان پیشین و نظریههای آنها پیرامون تأثیر سرعت بر مصرف انرژی را تحت تأثیر قرار دهد.
در یکی از آزمایشهای صورت گرفته، برنامهی نوشته شده در زبان Chapel، نسبت به برنامهای به زبان پاسکال، ۵۵ درصد زمان کمتری برای اجرا نیاز داشت. درحالیکه برنامهی زبان پاسکال، انرژی کمتری (به میزان ۱۰ درصد) مصرف کرد. درنهایت با وجود آن که بسیاری، هنوز سرعت را با مصرف انرژی مرتبط میدانند، محققان مذکور در مقالهی خود بهروشنی اعلام کردند که «یک زبان برنامهنویسی سریعتر، لزوما مصرف انرژی کمتری ندارد».
پاسخ دادن به سؤال این بخش، دشواریهای زیادی دارد، چرا که مصرف انرژی، به فاکتورهای بسیار متعددی وابسته میشود که از آن میان میتوان به کامپایلر و حتی کتابخانههای مورد استفاده اشاره کرد. محققان در بخش مهم دیگری از مقالهی خود، منبع مصرف انرژی برنامهها را نیز بررسی کردند. آنها میگویند که اکثر برق مصرفی (حدود ۸۸ درصد) توسط CPU مصرف میشود و ارتباطی هم به کامپایل شدن، تفسیر شدن یا اجرا روی ماشینهای مجازی ندارد. البته، برنامههای تفسیر شده، نتایج متفاوتی را در شرایط مختلف نشان دادند و بازهی تنوع آنها از ۸۱.۵۷ درصد تا ۹۲.۹ درصد، تفاوت داشت.
مقایسه براساس اشغال حافظهی رم
نتیجهی مهم دیگر در تحقیقات مذکور، وابستگی اوج استفاده از DRAM را به انرژی مصرفی، نقض کرد. بههرحال، با وجود تمامی یافتههای بالا، پاسخی تقریبا مثبت به سؤال این بخش داده میشود. در مقالهی منتشر شده برای این تحقیق میخوانیم:
۵ زبان برنامهنویسی اول براساس مصرف انرژی، در دستهبندی براساس زمان اجرای برنامهها نیز با تفاوتهایی جزئی در همان رتبهها قرار میگیرند.
از میان ۱۰ مسئلهی آزمایشی انجام شده، در ۹ عدد از آنها، بالاترین امتیاز از لحاظ سرعت و بازدهی، از زبانهایی بهدست آمد که بین ۳ مورد برتر از لحاظ مصرف انرژی قرار داشتند. در بخش دیگری از مقاله گفته شد:
باور عمومی بر آن است که ۳ زبان برتر برنامهنویسی یعنی C و ++C و Rust، بهبهترین نحو بهینهسازی شده و بازدهی بالایی دارند. دادههای ما در تحقیقات نیز همین باور عمومی را تصدیق میکنند.
با وجود گفتههای بالا، وقتی زبانهای برنامهنویسی دیگر را طبق فاکتورهای سرعت و مصرف انرژی مرتب کنیم، نتایج برابری مشاهده نمیشود. تنها ۴ زبان، رتبهبندی برابری در فهرست زمان و مصرف انرژی داشتند (OCaml، Haskel، Racket و Python).
دستهبندی براساس پارادایمهای برنامهنویسی
مزایای زبانهای کامپایل شده
یکی از نتایج جالب و مهم آزمایشها، دربارهی زبانهای برنامهنویسی کامپایل شده بود. آن زبانها، همیشه در بازدهی انرژی و سرعت، بالاتر از سایر تصور میشوند. نتایج مقاله نیز تاحدودی آن تصورات را تأیید کرد. بهطور میانگین، زبانهای کامپایل شده، ۱۲۰ ژول انرژی برای اجرای راهکارهای نرمافزاری مصرف کردند، درحالیکه زبانهای اجرا شده روی ماشین مجازی یا تفسیری، بهترتیب ۵۷۶ و ۲۳۶۵ ژول انرژی نیاز داشتند.
در مقایسهی زمانهای اجرای برنامهها، زبانهای کامپایل شده باز هم نتایج مثبتی نشان دادند. در نتایج آن بخش گفته شد که زبانهای کامپایل شده بهصورت میانگین ۵۱۰۳ میلیثانیه زمان نیاز داشتند. درحالیکه، زبانهای اجرا شده روی ماشین های مجازی عدد ۲۰۶۲۳ میلیثانیه را برای زمان نشان دادند و همین مقدار، برای زبانهای تفسیری به ۸۷۶۱۴ میلیثانیه رسید. درنهایت، ۴ عدد از ۵ زبان برتر هر ۲ دستهبندی زبانهای کامپایل شده بودند و تنها جاوا، مثال نقض فهرستها بود.
در میان زبانهای برنامهنویسی با کمترین سرعت، ۵ زبان کند فهرست، نمونههای تفسیری یعنی Lua، Python، Perl، Ruby و Typexcript بودند. بهعلاوه، زبانهای با بیشترین نرخ مصرف انرژی نیز از همان نوع بودند: Perl، Python، Ruby، JRuby و Lua. البته، در نوعی از برنامهنویسی که عبارتها بهصورت سادهسازی شده در زبانهای تفسیری استفاده شدند، ۳ عدد از آنها، Typescript، JavaScript و PHP در میان برترین زبانهای با بازدهی انرژی بالا قرار داشتند.
زبانهای کامپایل شده، در مقایسهی میزان اشغال فضای رم، مانند زمان و مصرف انرژی، بالاترین رتبهها را به خود اختصاص دادند. بهصورت میانگین، آن زبانها به ۱۲۵ مگابیت حافظه نیاز داشتند و زبانهای اجرا شده در ماشینهای محازی، ۲۸۵ مگابیت حافظه اشغال میکردند. زبانهای تفسیری در این بخش نیز امتیاز پایینی داشته و به ۴۲۶ مگابیت حافظهی رم نیاز داشتند. آن زبانها، در رتبهبندی اشغال فضای رم، پایینترین رتبهها را به خود اختصاص دادند که بهعنوان مثال میتوان JRuby، Dart، Lua و Perl را مثال زد. زبان دیگر در میان پایینترین نمونهها از لحاظ اشغال فضای رم، Erlang بود که البته، زبانی تفسیری نیست.
از لحاظ پارادایمهای برنامهنویسی، زبانهای دستوری (Imperative) به ۱۱۶ مگابیت حافظهی رم نیاز دارند. زبانهای شیٔگرا همان آزمایشها را با ۲۴۹ مگابیت، زبانهای تابعی با ۲۵۱ مگابیت و زبانهای اسکریپتی با ۴۲۱ مگابیت حافظهی رم، انجام میدهند. درواقع، زبانهای دستوری در دستهبندیهای دیگر همچون سرعت و مصرف انرژی نیز رتبههای بهتری را بهخود اختصاص دادند.
در مقایسهی پارادایمهای برنامهنویسی، فاکتورهای متعددی باید مورد بررسی قرار گیرند. کاملا مشخص است که پارادایمها و حتی زبانهای هر پاردایم، تأثیرات متفاوتی روی مصرف انرژی، زمان و حافظهی مورد نیاز دارند. بههمین دلیل، اینکه کدام فاکتور برای نتیجه مهمتر باشد، به برنامهنویس و پروژهی در دست اجرای او بستگی دارد.
برخی از پروژههای نرمافزاری، نیازمند درنظرگرفتن همزمان ۲ یا چند فاکتور هستند. بهعنوان مثال، شاید انرژی و زمان اجرا، در پروژهای اهمیت بالا داشته باشد. در چنان موردی، C بهترین گزینه خواهد بود چون در هر ۲ بخش، در صدر جدل قرار دارد. در نمونهای دیگر که زمان درکنار مصرف کمتر حافظهی رم، هدف شما باشد، زبانهای C، Pascal و Go انتخابهای مناسبی هستند. اگر هر ۳ مورد بالا یعنی زمان، انرژی و حافظهی رم برای شما اهمیت دارند، باز هم محققان همان ۳ زبان فوق را پیشنهاد میدهند.
در پایان مقاله، محققان اعلام کردند که در بررسیهای آتی، تأثیر گذر زمان بر اشغال حافظهی رم را بررسی خواهند کرد. نتایج کامل تحقیقات انجام شده، در لینک منبع موجود است و علاقهمندان میتوانند برای بررسیهای عمیقتر، از آن استفاده کنند. بهعنوان مثال، توسعهدهندههای حوزهیاینترنت اشیاء یا زمینههای مشابه، میتوانند با بررسی نتایج، زبانهایی با مصرف انرژی پایینتر را انتخاب کنند.
درنهایت، مقالهی منتشر شده هم برنامهنویسان را با ابهام رها میکند. محققان میگویند که اگر بهدنبال یک پاسخ ثابت و نسخهای نهایی برای انتخاب زبان برنامهنویسی هستید، به پاسخ نخواهید رسید. آنها میگویند با وجود اینکه نتایح، برخی زبانها را از لحاظ سرعت و مصرف انرژی بالاتر از سایر قرار میدهند، هیچگاه نمیتوان زبانی را کاملا بهتر از زبان دیگر دانست. درنهایت باید بدانیم که موقعیت و شرایطی که زبان در آن استفاده میشود، جنبهای حیاتی در بازدهی مصرف انرژی آن دارد.
.: Weblog Themes By Pichak :.