قفازات تساعد الشبكات العصبية على التعلم

معهد MIT يطوّر قفّازات مزوّدة بِمُستشعرات تُساعِد الشبكات العصبيّة على التعلُّم! 

قام معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا بِتطوير قفّازٍ يحتوي على عددٍ كبيرٍ مِنَ المُستشعرات، يرتديه المُستخدِمون أثناءَ التعامُل مع مجموعةٍ متنوّعة مِن الأشياء و الأدوات، حيثُ تسمح المُستشعِرات الموجودة داخل القفّاز لِلباحثين بِتجميعِ مجموعةٍ كبيرةٍ مِنَ البيانات لِمُساعدة نظام الذكاء الاصطناعيّ على التعرُّف على الأشياء مِن خِلال اللّمس وحده، ويُمكِن أن تُساعِد في تصميم الأطراف الاصطناعيّة!

القفّاز هو عِبارة عن وحدةٍ مُنخفِضة التكلفة تُسمَّى “Scalable Tactile Glove” أو STAG، ولديه حوالي 550 جهاز استشعارٍ صغيرٍ في جميعِ أنحاءِ اليدّ؛ تلتقِطُ كُلٌّ مِن هذهِ المُستشعِرات الصغيرة إشاراتَ الضغط حيثُ يتفاعل البَشَر مع الأشياء بِطُرُقٍ مُختلِفة، ويتمّ إرسال البيانات إلى شبكةٍ عصبيّةٍ تُعلِّمُ مجموعةَ البيانات تخزينَ أنماط إشارة الضغط المُتعلِّقة بِالأشياء التي تمَّ إمساكها.

قفّاز STAG مُغلَّفٌ بِـ”بوليمر” موصِلٌ كهربائيًّا، يُغيّرُ المقاومة لِتطبيقِ الضغط، ويتميّزُ بِخيوطٍ موصِلةٍ تمرُّ عبرَ ثقوبٍ في البوليمر مِن أطراف الأصابع إلى قاعِدةِ راحةِ اليدّ التي تتداخلُ بِطريقةٍ تحوِّلها إلى مجسّات ضغط.

يقول باحثو معهد ماساتشوستس: “إنَّ نِظامَ الاستشعار عن طريق اللّمس كانَ مِنَ المُمكِن استخدامه مع رؤية الحاسوب التقليديّة ومجموعات البيانات القائِمة على الصور، لِمنح الروبوتات فهمًا أشبه بالإنسان في تفاعُله مع الأشياء.” ؛ إضافةً إلى أنَّ طبيعة قفّاز MIT الحسّاسة للغاية تُتيحُ للباحثين استخدامَ مجموعة البيانات لِقياسِ التعاون بينَ مناطق اليدّ أثناءَ تفاعلها مع الأشياء.

يعتقد العلماء أنّهُ يُمكِن لِمُصنّعي الأطراف الاصطناعيّة استخدام المعلومات التي يتمّ جمعها بِواسطة القفّاز لِاختيار البُقَع المُثلى لِوضع المُستشعِر لِلمُساعدة في تخصيص الأطراف الاصطناعيّة لِلمهام والأشياء التي يتفاعل معها المُستخدِم بِانتظام.

تحدي Faceapp

تجدون في الصورة في الأسفل الجَدّ الأكبر لمؤسسة فاي للعلوم؛ بعدَ سنوات طويلة من العِلم والبحوث العلميّة التطبيقيّة، وفاي! 
ضمن تحدّي “FaceApp” ، إليكم ما يلي: 

امتلأت منصّات التواصل الاجتماعيّ مؤخّرًا بِصورٍ شخصيّة (Selfie) غريبة؛ ضمنَ تحدٍّ جديد ترى من خلاله شكلَ وجهك بعد مدةٍ زمنيّةٍ طويلة، وذلك باستخدام تطبيق (FaceApp) الذي يحوّل الوجوه ويُحلّلها بِطريقةٍ واقعيّة!

يسمحُ هذا التطبيق لِلمُستخدمين إضافةَ فلاتر لوجوهِهم تجعلهم مُبتسمينَ مثلًا، أو حتّى تُغيّر أعمارهم لِأعمار أكبر أو أصغر!

هذا وقد وضّحَ المدير التنفيذي للتطبيق سابقًا أنهم قاموا بِتطوير تكنولوجيا حديثة تستخدم الشبكات العصبيّة الاصطناعيّة (Artificial Neural Network) لِتعديل الوجوه في أيّ صورة مع المُحافظة على واقعيّة الصورة؛ إضافة ابتسامة، تغيير العمر لِصاحب الصورة، وغيرها.

ولكن، ما هي الشبكات العصبيّة الاصطناعيّة ؟

هي عبارة عن سلسلةٍ مِنَ الخوارزميّات التي تهدِفُ إلى التوصُّل إلى علاقةٍ ضمنيّةٍ لِمجموعةٍ من البيانات، عن طريق عمليّةٍ تُحاكي عملَ الدماغ البشري!
بِعبارةٍ أخرى، يُمكِن القول أنّها طبقةٌ لِتصنيف البيانات؛ إذ أنّها تقوم بِتصنيفِ هذهِ البيانات بِحسْبِ التشابه مع المثال الذي دُرِّبَت عليه!

– هل خضتُم هذا التحدي؟

مؤتمر شركة نيرولينك (Neuralink)

أعلنت شركة نيرولينك (Neuralink) -التي يرأسها ايلون ماسك- عن مؤتمرها القادم، حيث صرَّحت عبرَ حسابها على تويتر أنّها ستُشارِكنا فيه بما توصّلت وعملت عليه في العامين الماضيين!
سَيُعقَد المؤتمر يوم الثلاثاء القادم 16/7/2019 وسَيُبَثّ عبرَ الإنترنت!

———————————————–

لم يكتفي الرجل الحديدي ايلون ماسك بِشركاته Tesla، SpaceX و Boring، بل قام خلال عام 2017 بإنشاء شركةٍ أطلقَ عليها اسم Neuralink، شركةٌ يتركّزُ عملها في إيجاد طُرُقٍ لِربطِ دِماغِ الإنسان مُباشَرَةً بالحواسيب؛ ولقد خرجت عن صمتها بإعلانٍ عن مؤتمرها القادم الذي سَيَضمّ أحداثًا وتفاصيلَ مُهمّة.

غرّدت الشركة على حسابها الرسميّ على موقع توتير بِـ: “لدينا حدث (Event) يوم الثلاثاء القادم سَنُشارِككم به بعضَ ما توصّلنا وعملنا عليه طيلةَ العامين السابقين.”

لِحُسن الحظّ أعلنت الشركة أنّها سَتقوم بِبَثٍّ حيٍّ لِلمؤتمر عبرَ الإنترنت، لكن إلى هذه اللحظة لم يتمّ تحديد وقت المؤتمر ومكان البثّ؛ ولكن سَنقوم بِإبلاغكم بِرابط البثّ المُباشِر فورَ الإعلان عنه!

مُجدَّدًا نقول، إنَّ إنجازات هذا الرجل تجعلنا ننتظر بِشوق كُلّ أخباره وأعماله الثوريّة، هذهِ الشركة إحداها وأهمّها؛ ولذلك هل بِرأيك سَنعيشُ في عصرٍ يُصبِحُ الربط بين عقولنا وقدرات الذكاء الاصطناعي أمرًا واقعًا؟!

أول محاكاة للكون باستخدام الذكاء الاصطناعي

إنَّ مِن أفضلَ وأدقّ الطُرُق لِفهمِ كوننا هي استعمالُ المُحاكاة الحاسوبيّة (Computer simulations)؛ ذلكَ لأنّنا لا نستطيعُ السفرَ عبرَ الزمن لِلوراء -أو بِتعبيرٍ أدقّ إلى الآنَ مثلًا !!

تُصنَّفُ أنظمةُ المُحاكاة هذه إلى قسمين، الأوّل هو بطيْ (ذو دقّةٍ عالية)، والآخر سريعٌ ذو دِقّةٍ أقلّ.
مؤخّرًا، قامَ فريقٌ دوليٌّ مِنَ الباحثين بِبناءِ نِظامٍ يعملُ بِإحدى تقنيّات الذكاء الاصطناعيّ، نِظامٌ أطلقوا عليه اسمَ (Density Displacement Model -D3M، يمتازُ بِدقّةٍ عالية في نفسِ الوقت يعملُ بِسُرعةٍ مُمتازة مُنتِجًا مُحاكاةً ثُلاثيّةَ الأبعاد لِلكون!

كانَ هدفُ الباحثين تعليمَ النموذج طريقةَ تَشكُّل الكون بِتأثيرِ الجاذبيّة، لِذلك قاموا بِتزويدهِ بِـ 8000 نِظام مُختلِف مُحاكي لِلجاذبية!
يحتاجُ النِظام إلى 300 ساعة حسابيّة لِبناءِ نِظامٍ مُحاكي واحد، ولكِن بعدَ تدريب (Density Displacement Model -D3M) وبِاستخدامِ البيانات المطروحة أصبحَ قادِرًا على إنتاج مُحاكاة في أجزاءٍ مِنَ الثانية!

أصبحت تطبيقاتُ تكنولوجيا الذكاء الاصطناعيّ رائِدةً في مجالِ البحوث العلميّة وفي الجوانِب الحياتيّة؛ تطوّرٌ وتسارُعٌ هائِل تشهدهُ هذهِ التكنولوجيا، ورُبّما أصبحَ مِنَ اللازِم مواكبةُ هذا التطوّر وهذا التسارُع.

اللحام البارد

عِندَ ذِكر اللِّحام يتبادرُ إلى الذهن شكلُ شُعلةٍ مُضيئة وقِناعٍ واقٍ، إلّا أنَّ لِلِّحامِ طُرُقًا وأغراضًا عديدة، قد تكونُ إحداها لا تشتمِلُ على استعمالِ شُعلةٍ إطلاقًا!
أمرٌ غريب أليسَ كذلك؟

إليكَ في المقال التالي معلوماتٌ قد تكونُ جديدةً بِالنِسبةِ لك، حولَ ما يُسمَّى بِـ”اللِّحام البارِد”:

غرضُ اللِّحامِ الأساسيّ هو وصلُ القِطَعِ الفِلزيّة بِشكلٍ دائِم، وتعتمِدُ فعاليّةُ اللِّحامِ بِشكلٍ رئيسيّ على مدى تفكيكِ طبقاتِ الأكاسيد المُتواجِدة على أسطُحِ المعادن -التي تتشكّلُ إثرَ تفاعُلها معَ الهواء كونهُ يحتوي على الأُكسجين-، فَماذا إن لم تُعرَض المعادِن لِلجوّ بتاتًا وتمَّ حِفظها في الفراغ ؟
إنَّ حِفظَ المعادِن بعيدةً عن الجو والهواء يضمنُ لها عدمَ تعرُّضها لِلأُكسجين أو الحرارة إطلاقًا، وهُنا يكمُنُ جوهرُ اللِّحامِ البارد!

في اللِّحامِ البارِد تخلو أسطحُ المعادِن مِن طبقاتِ الأُكسيد، مِمّا يُزيلُ المُعيقَ الرئيسيّ لِعمليّة ارتباطِ القِطَع المعدنيّة؛ وتتطلّبُ هذهِ الظاهِرة تقليمَ أسطُحِ المعدن، حتّى تُصبِحَ مستويةً بِدرجةٍ عالية وخاليةً مِنَ الشوائِب.

عِندَ التقاءِ القطعتين يتمُّ ارتباطهم على مستوى الذرّات، وذلِكَ لِغيابِ أيّ حاجِزٍ بينهُم؛ وفي هذا الارتباط تُعتَبرُ قوى الالتصاق هي نفسها التي تُسبّبُ ارتباطَ ذرّات القِطَع الأصليّة.

اللِّحام البارِد ظاهرةٌ شائِعة في الفضاء، ولها هُنالكَ أبعادٌ سيّئةٌ أحيانًا؛ حيثُ أنَّ أقسامًا وقِطَعًا معدنيّةً لِمراكِبَ فضائيّة قد ترتبِطُ فجأةً دونَ اضطرارٍ لِذلك!
أمّا مِن ناحية التطبيقات العمليّة، فَيُستَخدَمُ اللِّحامُ البارِد لِإغلاقِ أوعيةٍ ذات محتوياتٍ حسّاسةٍ لِلحرارة، كَموادّ قابِلة لِلانفجار، أو لِوصلِ أسلاكٍ في بيئةٍ قد تحتوي غازاتٍ قابلةً لِلاشتعال، مِثلَ تمديداتٍ في البُنى التحتيّة. ومِنَ الجديرِ بِالذِكر، أنَّ اللِّحامُ البارِد يُستَخدَمُ في تقنيّات النانو لِوصلِ الأسلاك والقِطَع ذات القياسات شديدة الصِغَر، التي لا تتعدّى بِضعَ ذرّات.

هل سمعتَ مِن قبل عن اللِّحام البارِد؟
شاركنا معلوماتك في التعليقات.

الذكاء الاصطناعي يتنبأ بسرطان الثدي قبل الاصابة بسنوات

قامََ باحِثون مِن جامِعة (MIT) الأمريكيّة بِابتكارِ أداةٍ جديدة تستخدِمُ الذكاءَ الاصطناعيّ في فحوصاتٍ متطوِّرة لِسرطان الثدي، وتحديدًا استخدامِ تقنيّة التعلُّم العميق (Deep learning) لِفحصِ وتشخيصِ سرطان الثدي قبلَ الإصابةِ بِهِ بِخمسِ سنوات، حيثُ تمَّ تزويده بِـ 90,000 صورةٍ إشعاعيّة لِثديٍ مُصاب، وبِدقّةِ توقُّع وصلت إلى 31%!
————————————————-

يُعرَفُ مرضُ السرطان على أنّهُ أحدُ الأمراضِ الخطيرة والمُزمِنة التي يطولُ أو يصعُبُ عِلاجها، وهو داء العصر!

بِحسبِ الجمعيّة الأمريكيّة لِلسرطان، يُقدَّرُ عددُ الحالات الجديدة للإصابة بهذا المرض في عام 2019 “الإصابات الأمريكية فقط” بِـ 1.7 مليون إصابة تقريبًا، أي ما يُعادِلُ 4830 إصابة يوميًّا؛ وتبلُغُ نِسبةُ سرطان الثدي حوالي 15% مِنَ الحالات، وهيَ أعلى نسبة بينَ كُلّ أنواع السرطان الأُخرى!

كما يعلم الجميع، إنَّ الكشفَ المُبكِر يُساعِدُ بِشكلٍ كبيرٍ في مُحاربة هذا المرض والقضاء عليه في مراحل مُبكِّرة!
في هذا السياق، قامَ باحِثونَ مِن مُختَبَر علوم الحاسوب والذكاء الاصطناعيّ في جامعة (MIT) الأمريكيّة بِابتكارِ أداةٍ جديدةٍ تستخدِمُ الذكاءَ الاصطناعيّ وتقنيّة التعلُّم العميق (Deep learning) لِفحصِ وتشخيصِ سرطان الثدي قبل الإصابةِ بِه بِخمسِ سنوات؛ ويُعتَبَرُ هذا النموذج هوَ الأفضل -بِدقّةِ توقُّعٍ وصلت إلى 31%، وهيَ نِسبةٌ كبيرة بِالمُقارنة معَ النماذِج التقليديّة، إذ تصِلُ دقّتها إلى 18% فقط!

وبالحديثِ عن آليّة العمل، وجبَ توضيح مفهوميّ الذكاء الاصطناعيّ والتعلُّم العميق:
بدايةً، يُمكِننا تعريفُ الذكاءِ الاصطناعيّ على أنّهُ إعطاءُ ومنحُ الآلةِ خصائِصَ إدراكيّة كالإنسان، مثلَ الإدراك البصريّ أو الإدراك السمعيّ، وذلِكَ بِاسخدامِ البيانات؛ أمّا بِالنِسبةِ للتعلُّم العميق فَهو فرعٌ مِن تعلُّم الآلة (Machine learning) والذي يُمكِّنُ الآلة مِنَ التعلُّم والتنبّؤ بِاستخدام البيانات كذلك.

يعتمِدُ هذا النموذج في عملِهِ على تقنيّة التعلُّم العميق، حيثُ تمَّ تزويده بِحوالي 90,000 صورةِ أشعّةٍ لِلثدي، مِنها 60,000 صورة تخُصُّ مُصابينَ في مُستشفى ماساتشوستس، وهذا أدّى إلى تعلُّم النموذَج لِأنماطٍ خفيّةٍ في أنسِجةِ الثدي والتي تُعتَبَرُ مُقدِّمةً لِلإصابةِ بِالأورامِ الخبيثة؛ وهُنا تكونُ الصوَر هيَ البيانات التي ترتكز الأداة عليها في عملها.

أكبر شفرة لتوربين هوائي في العالم

علنتْ شركة (General Electric) الأمريكيّة عن أضخم شفرةٍ لِتوربين هوائيّ، يَصِلُ طولها إلى 107 متر -أطول من ملعب كرةِ قَدَم- !!

تُعَدُّ طاقةُ الرياح مِن أسرعِ أنواعِ الطاقةِ المُتجدِّدةِ نموًّا؛ فَحسب ما صَدَرَ عن الوكالةِ الدوليّة لِلطاقةِ المُتجدِّدة، تضاعفتْ قُدرةُ هذا النوع في إنتاجِ الطاقة حوالي 75 مرّة مِن عام 1997 إلى 2018! 

وفي عام 2016 تحديدًا تم إنتاج ما يُقارِب 16% من إجمالي إنتاج الكهرباء بِاستخدام مصادِر الطاقة المُتجدّدة مِن طاقةِ الرياح.

يَصِلُ مُعدَّل ارتفاع التوربين الواحد 90 مترًا، ويبلغُ قُطرُ دورانِ الشفرات 120 مترًا، وتتناسب كميّة الطاقة المُنتَجة مِنَ الرياح مع حجمِ الشفرة ومُكعَّب سُرعة الرياح ؛ ومِنَ الجديرِ بِالذِكر أنّهُ يتوفّرُ في يومنا هذا توربيناتٌ بحريّة (Offshore) وأرضيّةٌ كذلك (Onshore).

مؤخَّرًا، أعلنتْ شركة (General Electric) -شركةٌ أمريكيّةٌ مُتخصِّصةٌ في مجال الطاقة، توفِّرُ معدّات، حلولًا وخدمات مِن إنتاجِ الطاقة أو استهلاكها؛ توفِّرُ 90% مِن خدمات نقلِ الطاقةِ على مستوى العالم -عن أكبر شفرةٍ لِلتوربينات الهوائيّة- حيثُ بَلَغَ طولها 107 مترًا!
سَتُشكِّلُ هذهِ الشفرات أكبرَ وأضخمَ توربينٍ هوائيٍّ بحريّ، قادر على تزويد 16,000 منزلٍ أوروبيّ!

إنَّ الحِفاظَ على البيئةِ واجِبٌ ضروريٌّ على الإنسان، لِضمانِ استمرار الحياة على كوكبِنا الأزرق؛ لذلك، علينا أن نطوِّر، نستحدِث ونبتكِر ونروِّج لِمصادِرِ الطاقةِ النظيفة.

!استخدام الذكاء الاصطناعي في أنظمة تبريد مراكز البيانات

لم يَعُد يخفى على أحدٍ أنّنا نعيشُ في عصرِ بياناتٍ ضخم ، -نحنُ الآن في عالَمٍ كُلّ دقيقةٍ تمرُّ عليه يَتمُّ إرسال 41.6 مليون رِسالةٍ تقريبًا، 188 مليون بريدٍ الكتروني! و 3.8 مليون بحثٍ على مُحرِّك البحث جوجل!

إنَّ هذا بِلا شكّ هوَ عصرُ البيانات!

مِن أكبر التحدّيات التي تواجِهُ هذهِ المراكِز الضخمة هِيَ استهلاكُ الطاقةِ في أنظِمةِ التبريد ؛ فَفي عامِ 2014 استهلَكَت مراكِزُ البياناتِ في أمريكا 70 مليار كيلو واط/ ساعة!

مؤخّرًا، قامَت شَرِكَةُ جوجل بِاستخدامِ تكنولوجيا الذكاءِ الاصطناعيّ لِتبريدِ بعض مراكزها، تستخدِم الخوارزميّة المبنيّة عليها هذهِ التكنولجيا تقنيّة (Reinforcement Learning) التي يُمكِنها التعلُّم عن طريقِ التجرِبة والخطأ، وتعمل الخوارزميّة على التحكم و تحديدِ الترتيبِ الصحيح لِنظامِ التبريد الذي يُقلِّلُ مِنَ استهلاكِ الطاقة.

استخدام طائرة مسيرة لأول مرة لتوصيل كلية تم التبرع بها

الطائِرات المُسيّرة -أو ما يُعرَف بالدرونز- إحدى المجالات الواعِدة مُستقبلًا!

يُمكن تعريفها ببساطة على أنها طائرات ذات أحجامٍ وأشكالٍ مُختلِفة، يُمكِنُ التحكُّمُ بِها عن بُعد أو بِالاستعانةِ بِتقنيّاتِ الذكاءِ الاصطناعيِ لِلطيرانِ الذاتيّ الكُليّ.

تُستَخدَم الطائِرات المُسيَرة في العديد من التطبيقات والمجالات، وقد تمَّ استخدامها مؤخّرًا لِغرضِ توصيلِ كِليةٍ تمَّ التبرُّعُ بِها إلى جرّاحين في المركز الطبيّ لِجامِعةِ ميريلاند بعدَ أخذِها مِن مستشفى يبعُد 4.8 كيلو متر!

صُمِّمَت الطائِرة بِشكلٍ خاص لِهذه المهمّة، وهيَ تحتوي على ثمانِ مرواح لِضمان وزيادة الاستقرار، بِالإضافة إلى جِهازٍ لِعمليّاتِ تنظيمِ وقياسِ درجة الحرارة والضغط الجويّ لِلحِفاظِ على أفضل الظروف المُمكِنة أثناءَ الرِحلة.

تستطيع هذهِ الطائِرات إيصالَ الأعضاء التي تمَّ التبرُّع بها بِسرعةٍ أكبر مِنَ الوسائِل التقليديّة، ممّا يزيد احتمال بقائها في حالةٍ مُمتازة!

أثاث روبوتي

نوكيا، كوداك، ياهو وبلاك بيري -كُلّ هذهِ أمثِلةٌ على شَرَكاتٍ عِملاقة كانت مُسيطِرةً بِفترةٍ مِنَ الفترات، ولكنّها انهارت بِسَبَبِ عَدَمِ مواكبةِ التكنولوجيا والعلوم الحديثة!

على سبيل المثال، في القرنِ العشرين كانت شَرِكَةُ كوداك (Kodac) مُسيطِرةً على سوقِ الأفلام الفوتوغرافيّة، خَسِرَت الشَرِكة قيادةَ هذا السوق الضخم بِسَبَبِ إنكارها لِثورةِ التصويرِ الرقميّ لِفترةٍ طويلة!

وفي هذا الإطار، أعلنت شَرِكَةُ إيكيا السويديّة عن أثاثٍ روبوتيّ (أثاثٌ يتحوّلُ إلى سرير، أريكة، خزانة ملابِس أو حتّى إلى مكتب)، يُمكِنُ التحكُّمُ بِهِ عن طريقٍ لوحةٍ تعملُ بِاللّمس، وجاءّت هذهِ الفِكرة بِشكلٍ أساسيّ لِاستغلالِ المساحات المعيشيّة بِالشكلِ الأمثل.

مِنَ الجديرِ بِالذِكر، أنّهُ في يومِنا هذا -وبِشكلٍ أسبوعيّ- ينتقِلُ على الأقلّ مليون ونِصفُ شخصٍ لِلعيشِ في المُدن، مِمّا يعني أنَّ المساحات المعيشيّة في المُستقبّل القريب سوفَ تتقلّصُ بِشكلٍ كبير، الأمر الذي يجعلنا نتيقّن أنَّ مِثل هذهِ الأفكار-الأثاث الروبوتيّ- سَتكونُ هِيَ البديل والحلّ.