خوارزمية تكيفية لاتخاذ القرار
نهج لإدارة الأحمال يحدّث قرارات التشغيل وفق حالة البطارية في الوقت الفعلي، والتنبؤ بإنتاج الطاقة الشمسية، والطلب المتوقع، وأولويات الأحمال، بدلًا من الاعتماد على قواعد ثابتة فقط.
الدراسة والبحث
الأنظمة السيبرانية الفيزيائية
دمج البرمجيات والاستشعار والاتصالات والتحكم الذكي لمعالجة تحديات هندسية واقعية.
الدراسات العليا
ماجستير الأنظمة السيبرانية الفيزيائية
أتابع دراسة الماجستير في جامعة الأقصى. أُنجزت المقررات الدراسية، وما زالت الرسالة قيد الإعداد.
عنوان الرسالة الحالي
CPS-Based Smart Adaptive Energy Management Framework for Improving Solar Energy Utilization in Gaza Strip
يقترح البحث إطارًا للأنظمة السيبرانية الفيزيائية (CPS) يجمع الاستشعار عبر إنترنت الأشياء (IoT) والتنبؤ المعتمد على الذكاء الاصطناعي لمساعدة الأسر على استخدام الطاقة الشمسية المتاحة بكفاءة أكبر في ظل تغير الظروف ومحدودية الموارد.
نظرة عامة
فكرة البحث
صُمم الإطار المقترح لأنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية المنزلية التي تتأثر بتغير أشعة الشمس والطلب المنزلي وتقادم البطاريات واحتمال تضرر بعض المكونات. سيعمل النظام على مراقبة إنتاج الطاقة وحالة البطارية والأحمال المنزلية في الوقت الفعلي، وتقدير الطاقة المتاحة والطلب والتنبؤ بهما، وترتيب الأحمال الحرجة حسب الأولوية، والتحكم التكيفي في تشغيل الأحمال غير الحرجة أو القابلة للتأجيل. وعندما تتوفر طاقة شمسية فائضة مناسبة قد لا تُستخدم لولا ذلك، يمكن توجيهها إلى حمل مفيد قابل للتأجيل، مثل تسخين المياه.
من المخطط تقييم النظام عبر المحاكاة باستخدام MATLAB/Simulink، وبناء نموذج أولي صغير يعتمد على ESP32 ومستشعرات للطاقة ووحدات مرحلات (Relays). ويستند المقترح أيضًا إلى ملاحظة ميدانية استمرت 13 يومًا لنظام طاقة شمسية منزلي في غزة، بهدف ربط البحث بتحديات التشغيل الفعلية.
الإسهامات العلمية المتوقعة
ما الذي يسعى البحث إلى تقديمه؟
إطار متكامل للأنظمة السيبرانية الفيزيائية
تصميم موحد يجمع المراقبة والتنبؤ وتقييم حالة البطارية وترتيب أولويات الأحمال والتحكم الذكي في التشغيل ضمن آلية عملية لإدارة الطاقة المنزلية.
ذكاء اصطناعي خفيف ومراعٍ للموارد
تقييم أساليب التنبؤ واتخاذ القرار من حيث الكلفة الحاسوبية وزمن الاستجابة والذاكرة ومدى ملاءمتها للتنفيذ على ESP32 أو على أجهزة طرفية محدودة الموارد.
تقييم يستند إلى ظروف ميدانية
نهج للتقييم بالمحاكاة والنموذج الأولي يسترشد بملاحظات تشغيلية حقيقية من نظام شمسي منزلي في غزة، مع إمكانية الاستفادة منه في بيئات أخرى محدودة الموارد.
النتائج المتوقعة
ما الذي سيجري تقييمه؟
يستهدف البحث تطوير إطار عملي منخفض التكلفة لتحسين الاستفادة من الطاقة الشمسية المتاحة، وتقليل هدر الطاقة الممكن تجنبه، والمساعدة في استمرار تشغيل الأحمال المنزلية الحرجة مع تغير الإنتاج وأداء البطارية والطلب. هذه أهداف بحثية لم تُثبت نتائجها بعد.
سيُقيّم أداء الإطار باستخدام هذه المؤشرات في المحاكاة واختبار النموذج الأولي. ولا تُذكر أي نسبة تحسن رقمية قبل إتمام التقييم.
مجالات البحث
الاهتمامات البحثية
إنترنت الأشياء والمراقبة
جمع البيانات من الأنظمة الفيزيائية والاستفادة منها لفهم ظروف التشغيل.
الذكاء الاصطناعي الطرفي
دراسة أساليب تعلم آلي خفيفة يمكن تشغيلها بالقرب من مصدر البيانات.
إدارة الطاقة
ترتيب أولويات الأحمال المنزلية وتحسين الاستفادة من الطاقة الشمسية المتاحة.
تصميم أنظمة سيبرانية فيزيائية مرنة
حلول عملية تراعي محدودية الموارد وعدم موثوقية الاتصال.
يعرض هذا القسم توجهاتي الأكاديمية والبحثية المقترحة، ولا يدّعي نشر نتائج أو التحقق منها.
التعاون الأكاديمي
للتواصل
للنقاشات البحثية والاستفسارات المتعلقة بالتعاون.