ماذا يعني وصول الهواتف وأجهزة الكمبيوتر المدعمة بالذكاء الاصطناعي إلى بياناتنا الشخصية؟

واجهات حوسبة ذكية تتمعن باستمرار بما يفعله المستخدم... لتقديم المساعدة

ماذا يعني وصول الهواتف وأجهزة الكمبيوتر المدعمة بالذكاء الاصطناعي إلى بياناتنا الشخصية؟
TT

ماذا يعني وصول الهواتف وأجهزة الكمبيوتر المدعمة بالذكاء الاصطناعي إلى بياناتنا الشخصية؟

ماذا يعني وصول الهواتف وأجهزة الكمبيوتر المدعمة بالذكاء الاصطناعي إلى بياناتنا الشخصية؟

تبشّر شركات «آبل» و«مايكروسوفت» و«غوغل» بعصر جديد لما تصفه بالهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر ذات الذكاء الاصطناعي، وتقول إن الأجهزة ستقوم بأتمتة المهام، مثل تحرير الصور، والتهنئة بعيد ميلاد سعيد لصديق، ولكن لنجاح ذلك تحتاج هذه الشركات إلى شيء منك، وهو المزيد من البيانات.

نماذج لجمع المعلومات الشخصية

في هذا النموذج الجديد سيقوم جهاز الكمبيوتر الخاص بك، الذي يعمل بنظام «ويندوز» بالتقاط لقطة شاشة لكل ما تفعله كل بضع ثوانٍ، بينما سيقوم جهاز آيفون بتجميع المعلومات عبر العديد من التطبيقات التي تستخدمها، ويمكن لهاتف آندرويد الاستماع إلى مكالمة في الوقت الفعلي لتنبيهك بوجود عملية احتيال.

هل أنت على استعداد لمشاركة هذه المعلومات؟ هذا التغيير له آثار كبيرة على خصوصيتنا.

ولتوفير الخدمات الجديدة المخصّصة تحتاج الشركات وأجهزتها إلى وصول أكثر ثباتاً وحميمية لبياناتنا من ذي قبل.

في الماضي، كانت الطريقة التي نستخدم بها التطبيقات، ونسحب الملفات والصور على الهواتف وأجهزة الكمبيوتر منعزلة نسبياً، إلا أن خبراء الأمن يقولون إن الذكاء الاصطناعي يحتاج إلى نظرة عامة لربط النقاط بين ما نقوم به عبر التطبيقات ومواقع الويب والاتصالات.

«هل أشعر بالأمان عند إعطاء هذه المعلومات لهذه الشركة؟»، يتساءل كليف شتاينهاور، مدير التحالف الوطني للأمن السيبراني، وهي منظمة غير ربحية تركّز على الأمن السيبراني، عن استراتيجيات الذكاء الاصطناعي للشركات.

واجهات الحوسبة الذكية

يحدث كل هذا لأن «تشات جي بي تي» المطوّر من شركة «أوبن إيه آي» قلب صناعة التكنولوجيا رأساً على عقب منذ ما يقرب من عامين، ومنذ ذلك الحين قامت شركات «آبل» و«غوغل» و«مايكروسوفت» وغيرها، بإصلاح استراتيجيات منتجاتها، واستثمرت المليارات في خدمات جديدة تحت مظلّة الذكاء الاصطناعي.

إنها مقتنعة بأن هذا النوع الجديد من واجهات الحوسبة - التي تدرس باستمرار ما تفعله لتقديم المساعدة - سيصبح لا غنى عنه.

أكبر خطر أمني على البيانات

يقول الخبراء إن أكبر خطر أمني محتمَل مع هذا التغيير ينبع من التحول الدقيق الذي يحدث في طريقة عمل أجهزتنا الجديدة؛ نظراً لأن الذكاء الاصطناعي يمكنه أتمتة الإجراءات المعقّدة، مثل مسح الأشياء غير المرغوب فيها من الصورة، فإنه يتطلّب أحياناً قوة حسابية أكبر مما تستطيع هواتفنا التعامل معه، وهذا يعني أن المزيد من بياناتنا الشخصية قد تضطر إلى ترك هواتفنا ليتم التعامل معها في مكان آخر.

يتم نقل المعلومات إلى ما يسمى بالسحابة، وهي شبكة من الخوادم التي تعالج الطلبات، وبمجرد وصول المعلومات إلى السحابة يمكن للآخرين رؤيتها، بما في ذلك موظفو الشركة، والجهات الفاعلة السيئة، والوكالات الحكومية.

وبينما تُخزّن دائماً بعض بياناتنا في السحابة، فإن بياناتنا الشخصية والحميمة الأكثر عمقاً، التي كانت في السابق لأعيننا فقط، مثل الصور والرسائل ورسائل البريد الإلكتروني، قد يتم الآن ربطها وتحليلها بواسطة شركة على خوادمها.

تقول شركات التكنولوجيا إنها بذلت جهوداً كبيرة لتأمين بيانات الأشخاص.

تعرّفوا على الحقائق

في الوقت الحالي، من المهم أن نفهم ما سيحدث لمعلوماتنا عندما نستخدم أدوات الذكاء الاصطناعي، لذلك حصلتُ على مزيد من المعلومات من الشركات حول ممارساتها المتعلقة بالبيانات، وأجرَيت مقابلات مع خبراء أمنيين، وأخطِّط للانتظار لأرى ما إذا كانت التقنيات تعمل بشكل جيد بما فيه الكفاية قبل أن أقرّر ما إذا كان الأمر يستحق مشاركة بياناتي أم لا.

وإليكم ما يجب معرفته.

«أبل إنتلجنس»

أعلنت شركة «أبل» مؤخراً عن «أبل إنتلجنس» (Apple Intelligence)، وهي مجموعة من الخدمات تمثّل أول دخول رئيسي لها في سباق الذكاء الاصطناعي.

* دمج الذكاء في الأجهزة، سيتم دمج خدمات الذكاء الاصطناعي الجديدة في أسرع أجهزة «آيفون» و«آيباد» و«يماك» بدءاً من هذا الخريف، وسيتمكن الأشخاص من استخدامه لإزالة الأشياء غير المرغوب فيها تلقائياً من الصور، وإنشاء ملخّصات لمقالات الويب، وكتابة الردود على الرسائل النصية، ورسائل البريد الإلكتروني.

وتعمل «أبل» أيضاً على إصلاح مساعدها الصوتي «سيري» (Siri)، لجعله أكثر تحادُثاً، ومنحه إمكانية الوصول إلى البيانات عبر التطبيقات.

وخلال مؤتمر الشركة هذا الشهر عندما قدّمت «ذكاء أبل» شارك نائب الرئيس الأول لهندسة البرمجيات في الشركة، كريغ فيديريغي، الحضور بكيفية عمل النظام؛ سحب فيديريغي بريداً إلكترونياً من أحد زملائه يطلب منه تأجيل اجتماع، ولكنه كان من المفترض أن يذهب لمشاهدة مسرحية في تلك الليلة من بطولة ابنته. ثم قام هاتفه بسحب التقويم الخاص به، وهو مستنَد يحتوي على تفاصيل حول المسرحية، وتطبيق خرائط للتنبؤ بما إذا كان سيتأخر عن المسرحية إذا وافق على الاجتماع في وقت لاحق.

* تعهّد بمعالجة البيانات ضمن الأجهزة، قالت شركة «أبل» إنها تسعى جاهدة لمعالجة معظم بيانات الذكاء الاصطناعي مباشرة على هواتفها وأجهزة الكمبيوتر الخاصة بها، الأمر الذي من شأنه أن يمنع الآخرين، بما في ذلك «أبل» من الوصول إلى المعلومات.

* تشفير البيانات الموجّهة إلى السحابة، أما بالنسبة للمهام التي يجب دفعها إلى الخوادم، فقالت «أبل» إنها طوّرت ضمانات، بما في ذلك تشفير البيانات من خلال التشفير وحذفها على الفور، وأضافت أنها اتخذت أيضاً إجراءات حتى لا يتمكن موظفوها من الوصول إلى البيانات، وقالت أيضاً إنها ستسمح للباحثين الأمنيّين بمراجعة التكنولوجيا الخاصة بها؛ للتأكد من أنها تَفِي بوعودها.

إن التزام «أبل» بمسح بيانات المستخدم من خوادمها يميّزها عن الشركات الأخرى التي تحتفظ بالبيانات، وقال ماثيو غرين، الباحث الأمني ​​والأستاذ المشارك في علوم الكمبيوتر بجامعة جونز هوبكنز، الذي أطلعَته شركة «أبل» على تقنيتها الجديدة، إن شركة «أبل» لم تكن واضحة بشأن طلبات «سيري» الجديدة التي يمكن إرسالها إلى خوادم الشركة. وقال إن أي شيء يترك جهازك هو بطبيعته أقل أماناً.

وقالت «أبل» إنه عندما يتم إصدار «Apple Intelligence» سيتمكن المستخدمون من رؤية تقرير بالطلبات التي تترك الجهاز لتتم معالجتها في السحابة.

ذكاء «مايكروسوفت» للكمبيوترات المحمولة

تعمل «مايكروسوفت» على جلب الذكاء الاصطناعي إلى أجهزة الكمبيوتر المحمول ذات الطراز القديم، وفي الأسبوع الماضي، بدأت في طرح أجهزة كمبيوتر تعمل بنظام «ويندوز» سُمّي «Copilot+ PC»، التي تبدأ أسعارها من 1000 دولار.

* رقائق تحمي الخصوصية، تحتوي أجهزة الكمبيوتر على نوع جديد من الرقائق، وغيرها من المعدّات، التي تقول «مايكروسوفت» إنها ستحافظ على خصوصية بياناتك وأمانها، يمكن لأجهزة الكمبيوتر إنشاء صور وإعادة كتابة المستندات، من بين ميزات أخرى جديدة مدعومة بالذكاء الاصطناعي.

* ميزة «التذكّر»، قدّمت الشركة أيضاً نظام «Recall»، وهو نظام جديد لمساعدة المستخدمين في العثور بسرعة على المستندات والملفات التي عملوا عليها، أو رسائل البريد الإلكتروني التي قرأوها، أو مواقع الويب التي تصفّحوها.

تقارن الشركة ميزة «Recall» بوجود ذاكرة فوتوغرافية مدمجة في جهاز الكمبيوتر الخاص بك، وباستخدامها يمكنك كتابة عبارات غير رسمية، مثل «أفكّر في مكالمة فيديو أجريتها مع جو مؤخراً عندما كان يحمل كوب قهوة مكتوب عليه (أنا أحب نيويورك)».

سيقوم الكمبيوتر بعد ذلك باسترداد تسجيل مكالمة الفيديو التي تحتوي على تلك التفاصيل، ولتحقيق ذلك تقوم هذه الميزة بوظيفة أخذ لقطات شاشة كل خمس ثوانٍ لما يفعله المستخدم على الجهاز، ويقوم بتجميع تلك الصور في قاعدة بيانات قابلة للبحث.

وقالت الشركة إنه يتم تخزين اللقطات وتحليلها مباشرة على جهاز الكمبيوتر، لذلك لا تقوم «مايكروسوفت» بمراجعة البيانات أو استخدامها لتحسين الذكاء الاصطناعي الخاص بها.

* مخاطر محتملة، ومع ذلك حذّر الباحثون الأمنيون من المخاطر المحتملة، موضّحين أن البيانات يمكن أن تكشف بسهولة كل ما كتبته أو شاهدته في حالات التسلل والاختراق. ورداً على ذلك قامت شركة «مايكروسوفت»، التي كانت تنوي طرح برنامج «Recall»، الأسبوع الماضي، بتأجيل إصداره إلى أجل غير مسمى.

وتأتي أجهزة الكمبيوتر الشخصية الحالية مزوّدة بنظام التشغيل «Windows 11» الجديد من «مايكروسوفت»، وقال ديفيد ويستون، المدير التنفيذي للشركة المشرف على الأمن إن الشركة تتمتع بطبقات متعددة من الأمان.

الذكاء الاصطناعي من «غوغل»

أعلنت «غوغل» الشهر الماضي أيضاً عن مجموعة من خدمات الذكاء الاصطناعي «Google AI».

* كاشف الاحتيال الهاتفي، كان أحد أكبر ما تم عرضه هو كاشف الاحتيال الجديد الذي يعمل بالذكاء الاصطناعي للمكالمات الهاتفية (AI-powered scam detector for phone calls)؛ إذ تستمع الأداة إلى المكالمات الهاتفية في الوقت الفعلي، وإذا بدا المتصل وكأنه محتال محتمَل (على سبيل المثال، إذا طلب المتصل رقم التعريف الشخصي المصرفي)، تقوم الشركة بإعلامك.

وقالت «غوغل» إنه سيتعيَّن على الأشخاص تنشيط كاشف الاحتيال، الذي يتم تشغيله بالكامل بواسطة الهاتف، وهذا يعني أن الشركة لن تستمع إلى المكالمات.

* «طلب الصور»، أعلنت «غوغل» عن ميزة أخرى، وهي «Ask Photos»، التي تتطلب إرسال المعلومات إلى خوادم الشركة، يمكن للمستخدمين طرح أسئلة مثل: «متى تعلمت ابنتي السباحة؟»، لظهور الصور الأولى لطفلتهم وهي تسبح، وقالت الشركة إن موظّفيها يمكنهم، في حالات نادرة، مراجعة محادثات «Ask Photos» وبيانات الصور لمعالجة الإساءة أو الأذى، ويمكن أيضاً استخدام المعلومات للمساعدة في تحسين تطبيق الصور الخاص بها.

وبعبارة أخرى: يمكن استخدام سؤالك وصورة طفلك أثناء السباحة؛ لمساعدة الآباء الآخرين في العثور على صور لأطفالهم وهم يسبحون.

* أمن السحابة، وأضافت «غوغل» أن سحابتها مغلقة بتقنيات أمنية، بما في ذلك التشفير والبروتوكولات للحد من وصول الموظفين إلى البيانات، وقالت سوزان فراي، المديرة التنفيذية في «غوغل» التي تشرف على الثقة والخصوصية، في بيان: «ينطبق نهجنا في حماية الخصوصية على ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا، بغض النظر عما إذا كانت مدعومة على الجهاز أو في السحابة».

لكن غرين، الباحث الأمني، قال إن نهج «غوغل» فيما يتعلق بخصوصية الذكاء الاصطناعي يبدو غامضاً نسبياً. وقال: «لا أحب فكرة أن صوري الشخصية للغاية وعمليات البحث الشخصية للغاية تذهب إلى سحابة ليست تحت سيطرتي».

* خدمة «نيويورك تايمز».


مقالات ذات صلة

«إكس» توسّع استخدام «غروك» بترجمة المنشورات وتعديل الصور

تكنولوجيا تدمج الشركة «غروك» داخل وظائف يومية في المنصة وليس فقط بوصفه روبوت محادثة منفصلاً (أ.ف.ب)

«إكس» توسّع استخدام «غروك» بترجمة المنشورات وتعديل الصور

«إكس» تدمج «غروك» في ترجمة المنشورات وتحرير الصور في خطوة توسّع استخدام الذكاء الاصطناعي داخل المنصة وتثير أسئلة حول الدقة.

نسيم رمضان (لندن)
تكنولوجيا طوَّر الباحثون نظاماً يجعل العضلات المخبرية «تتدرّب ذاتياً» عبر انقباض متبادل يزيد قوتها بمرور الوقت (NUS)

روبوت سبّاح بعضلات مخبرية يتدرّب ذاتياً

الروبوت «OstraBot» يعمل بعضلات مخبرية تتدرّب ذاتياً؛ ما يحقِّق سرعةً قياسيةً، ويفتح تطبيقات طبية وبيئية للروبوتات الحيوية المتقدمة.

نسيم رمضان (لندن)
تكنولوجيا تعاني مراكز البيانات من هدر في الأداء بسبب تفاوت غير مرئي بين وحدات التخزين (شاترستوك)

نظام برمجي يعزّز كفاءة مراكز البيانات دون الحاجة لأجهزة جديدة

جامعة «MIT» تطور نظاماً يحسن كفاءة وحدات التخزين بمراكز البيانات عبر موازنة الأحمال وتقليل التفاوت دون الحاجة لأجهزة جديدة.

نسيم رمضان (لندن)
تكنولوجيا التقنية لا تحتاج إلى أجهزة استشعار أو مكونات إلكترونية ما يبسط عملية القياس (جامعة تافتس)

طلاء ذكي يقيس قوة وموقع الصدمات عبر تغيّر اللون

طلاء ذكي يغيّر لونه عند الصدمات لقياس قوتها وموقعها بدقة دون أجهزة استشعار أو مكونات إلكترونية معقدة.

نسيم رمضان (لندن)
تكنولوجيا التحديثات تعكس تحول «كروم» إلى مساحة عمل متكاملة داخل المتصفح (غيتي)

«غوغل» تدعم «كروم» بميزة العرض المقسوم وتبويبات عمودية جديدة

متصفح «كروم» يضيف العرض المقسوم والتبويبات العمودية وأدوات «PDF» لتعزيز الإنتاجية وتنظيم التصفح دون الحاجة إلى تطبيقات خارجية.

نسيم رمضان (لندن)

«إكس» توسّع استخدام «غروك» بترجمة المنشورات وتعديل الصور

تدمج الشركة «غروك» داخل وظائف يومية في المنصة وليس فقط بوصفه روبوت محادثة منفصلاً (أ.ف.ب)
تدمج الشركة «غروك» داخل وظائف يومية في المنصة وليس فقط بوصفه روبوت محادثة منفصلاً (أ.ف.ب)
TT

«إكس» توسّع استخدام «غروك» بترجمة المنشورات وتعديل الصور

تدمج الشركة «غروك» داخل وظائف يومية في المنصة وليس فقط بوصفه روبوت محادثة منفصلاً (أ.ف.ب)
تدمج الشركة «غروك» داخل وظائف يومية في المنصة وليس فقط بوصفه روبوت محادثة منفصلاً (أ.ف.ب)

تسعى منصة «إكس» إلى تقليص أثر حاجز اللغة داخل منصتها، وفي الوقت نفسه توجيه رسالة أوسع بشأن الاتجاه الذي تسلكه منتجات التواصل الاجتماعي اليوم. فقد بدأت الشركة طرح ميزة الترجمة التلقائية للمنشورات، في خطوة تنقل الترجمة من خيار يفعّله المستخدم عند الحاجة إلى خاصية أكثر اندماجاً في تجربة القراءة نفسها.

وفي الوقت ذاته، تضيف «إكس» أدوات جديدة لتحرير الصور في تطبيقها على نظام «آي أو إس»، تشمل الكتابة والرسم وخيار التمويه لإخفاء التفاصيل الحساسة، إلى جانب أداة تحرير مدعومة من «غروك» تتيح للمستخدم تعديل الصور باستخدام أوامر مكتوبة بلغة طبيعية. وحسب ما أعلنته الشركة وما أوردته التقارير عن هذا الطرح، فإن التحديثين يعتمدان على نماذج «غروك» التابعة لشركة «إكس إيه آي».

يثير هذا التوسع أسئلة حول دقة الترجمة وسلامة المعنى واحتمالات إساءة استخدام أدوات تعديل الصور (أ.ف.ب)

الترجمة كطبقة ذكية

تكتسب هذه الخطوة أهمية لأنها تُظهر أن «إكس» لم تعد تتعامل مع الذكاء الاصطناعي بوصفه مساعداً منفصلاً يجلس إلى جانب المنصة، بل بدأت تدمجه مباشرة في أنشطة يومية اعتيادية، مثل قراءة منشور قادم من بلد آخر، أو تجهيز صورة قبل نشرها، أو الاختيار بين الإبقاء على المحتوى بلغته الأصلية أو قراءته مترجماً بشكل تلقائي. وعملياً، قد تجعل ميزة الترجمة الجديدة المحادثات على «إكس» أكثر سلاسة للمستخدمين الذين يصادفون باستمرار منشورات بلغات لا يتقنونها.

وقد أورد موقع «تك كرانش» أن رئيس المنتجات في «إكس»، نيكيتا بير، قال إن الميزة تُطرح على مستوى العالم، وإن المستخدمين يستطيعون إيقاف الترجمة التلقائية للغة معينة من خلال الإعدادات المرتبطة بالمنشور المترجم.

يمثل هذا تطوراً واضحاً مقارنة بآلية الترجمة السابقة لدى «إكس». فما زال مركز المساعدة في المنصة يصف ترجمة المنشورات على أنها عملية يفعّلها المستخدم يدوياً من خلال الضغط على خيار «ترجمة المنشور» الذي يظهر أسفل النص عندما تكون الترجمة متاحة. بمعنى آخر، كان النموذج السابق يتطلب مبادرة من المستخدم. أما النموذج الجديد فيقلل هذا الاحتكاك، ويدفع الترجمة لتصبح أقرب إلى طبقة افتراضية مدمجة في تدفق المحتوى نفسه. وقد يبدو ذلك مجرد تعديل بسيط في الواجهة، لكن مثل هذه القرارات في تصميم المنتج كثيراً ما تكون لها آثار كبيرة على ما يقرأه الناس، وعلى مدى انتشار المنشورات، وعلى الأصوات التي تكتسب حضوراً أوسع عبر الحدود.

تعكس هذه الخطوة توجهاً لجعل الذكاء الاصطناعي جزءاً أساسياً من تجربة الاستخدام داخل المنصة (شاترستوك)

«غروك» يتجاوز المحادثة

بالنسبة إلى «إكس»، فإن توقيت هذه الخطوة له دلالته أيضاً. فالمنصة أمضت جانباً كبيراً من العام الماضي وهي تحاول تعريف موقع «غروك» داخل المنتج بما يتجاوز كونه روبوت محادثة. وتوفر الترجمة التلقائية للشركة حالة استخدام أكثر وضوحاً تتمثل في أن الذكاء الاصطناعي ليس فقط أداة لتوليد الإجابات، بل أيضاً بنية أساسية تساعد على جعل الشبكة أكثر قابلية للفهم بالنسبة إلى جمهور عالمي.

وأشار «تك كرانش» إلى أن بير قال إن جودة الترجمة «تحسنت بشكل كبير خلال الشهرين الماضيين»، ما يوحي بأن «إكس» ترى أن الترجمة أصبحت مجالاً يمكن لـ«غروك» أن يعمل فيه على نطاق واسع داخل جوهر المنتج نفسه.

كما تشير أداة تحرير الصور الجديدة إلى الاتجاه ذاته. فالميزة تُطرح أولاً على نظام «آي أو إس»، مع خيارات تشمل الرسم وإضافة النصوص وتمويه أجزاء من الصورة. كما تتيح للمستخدم أن يطلب من «غروك» تحويل الصورة من خلال أوامر مكتوبة. ومن الأمثلة التي أوردها موقع «تك كرانش» تحويل صورة إلى ما يشبه «لوحة معلقة في متحف». وكانت «إكس» قد قالت إنها تخطط لإتاحة هذه التحديثات أيضاً على نظام «أندرويد».

ترجمة وتحرير ذكي

هذا الطرح يفتح الباب أمام أسئلة مألوفة. فأدوات الترجمة قد توسّع نطاق الوصول، لكنها قد تُفقد المحتوى شيئاً من الدقة أو تسيء فهم النبرة، خصوصاً في المنشورات السياسية أو الثقافية أو تلك المشبعة بالعامية والتعابير المحلية. أما تحرير الصور بالذكاء الاصطناعي، فيدخل بدوره إلى فئة من الأدوات أثارت انتقادات سابقاً. فقد أشار «تك كرانش» إلى أن «إكس» واجهت هذا العام موجة اعتراضات بسبب إساءة استخدام أدوات تعديل الصور، قبل أن تقصر لاحقاً ميزة مرتبطة بتوليد الصور على المستخدمين المشتركين في الخدمة المدفوعة، في حين لم يتضح بعد ما إذا كانت أداة التحرير الجديدة ستخضع للقيد نفسه.

ما تكشفه «إكس» هنا، إذاً، ليس مجرد ميزتين جديدتين لتسهيل الاستخدام، بل فلسفة متكاملة في تطوير المنتج أي جعل الذكاء الاصطناعي غير مرئي إلى الحد الذي يبدو معه جزءاً طبيعياً من المنصة، ولكن في الوقت نفسه قويّاً بما يكفي لإعادة تشكيل كيفية انتقال المحتوى وكيفية تجهيزه قبل النشر. فإذا نجحت الترجمة كما ينبغي، فقد تجعل «إكس» المحادثات أكثر عالمية بشكل افتراضي. أما إذا أخفقت، فقد تذكّر المستخدمين بأن إزالة الاحتكاك ليست دائماً مرادفة للحفاظ على المعنى.


روبوت سبّاح بعضلات مخبرية يتدرّب ذاتياً

طوَّر الباحثون نظاماً يجعل العضلات المخبرية «تتدرّب ذاتياً» عبر انقباض متبادل يزيد قوتها بمرور الوقت (NUS)
طوَّر الباحثون نظاماً يجعل العضلات المخبرية «تتدرّب ذاتياً» عبر انقباض متبادل يزيد قوتها بمرور الوقت (NUS)
TT

روبوت سبّاح بعضلات مخبرية يتدرّب ذاتياً

طوَّر الباحثون نظاماً يجعل العضلات المخبرية «تتدرّب ذاتياً» عبر انقباض متبادل يزيد قوتها بمرور الوقت (NUS)
طوَّر الباحثون نظاماً يجعل العضلات المخبرية «تتدرّب ذاتياً» عبر انقباض متبادل يزيد قوتها بمرور الوقت (NUS)

طوَّر فريق من الباحثين نوعاً جديداً من الروبوتات القادرة على السباحة، لا تعتمد على محركات أو بطاريات تقليدية، بل على عضلات حية مُنَمّاة في المختبر، في خطوة تُعدُّ تقدماً ملحوظاً في مجال الروبوتات الهجينة الحيوية.

الدراسة التي قادها علماء في جامعة سنغافورة الوطنية (NUS) تعالج أحد أبرز القيود التي واجهت هذا المجال لسنوات، والمتمثلة في ضعف القوة التي تولِّدها الأنسجة العضلية الاصطناعية. ومن خلال ابتكار نظام تستطيع فيه العضلات «تدريب نفسها»، تمكَّن الباحثون من تحسين الأداء بشكل كبير، ما أتاح للروبوت مرونة تَحقُّق سرعة قياسية ضمن فئته.

يعتمد الابتكار على تصميم جديد يجمع شريحتين من العضلات الهيكلية المُنَمّاة في المختبر ضمن نظام ميكانيكي مترابط. وبدلاً من الاعتماد على تحفيز كهربائي خارجي أو تدريب يدوي، جرى ترتيب العضلتين بحيث يؤدي انقباض إحداهما إلى شدِّ الأخرى. هذا التفاعل المستمر يخلق حلقة تغذية راجعة ذاتية حيث تنقبض عضلة وتقاوم الأخرى، ثم تنقبض بدورها؛ ما يؤدي إلى نوع من «التمرين الذاتي» الذي يقوِّي الأنسجة مع مرور الوقت.

الروبوت السابح «OstraBot» حقَّق سرعةَ قياسيةَ بلغت 467 مليمتراً في الدقيقة باستخدام هذه العضلات (NUS)

عضلات تتعلم ذاتياً

تعمل هذه الآلية بشكل مستمر خلال المراحل المبكِّرة من تطوُّر العضلات دون الحاجة إلى مصدر طاقة خارجي أو نظام تحكم إضافي. والنتيجة هي نسيج عضلي أكثر نضجاً وقوة، قادر على توليد قوة أعلى مقارنة بالمحاولات السابقة في هذا المجال.

تمَّ تطبيق هذه العضلات المحسَّنة على روبوت سباحة صغير يُعرف باسم «أوسترابوت (OstraBot)»، صُمِّم لمحاكاة أسلوب الحركة لدى بعض أنواع الأسماك. وبفضل نظام الحركة الجديد، تمكَّن الروبوت من الوصول إلى سرعة بلغت 467 مليمتراً في الدقيقة، وهي تُعدُّ الأعلى المُسجَّلة حتى الآن لروبوت هجين حيوي يعتمد على عضلات هيكلية.

تكمن أهمية هذا الإنجاز في أنَّ الروبوتات الهجينة الحيوية التي تجمع بين مكونات بيولوجية حية وهياكل هندسية لطالما عدّت واعدة، لكنها محدودة القدرات. فعلى الرغم من أنَّ العضلات البيولوجية توفِّر مزايا واضحة مثل المرونة والكفاءة والهدوء عند الأحجام الصغيرة، فإنَّ ضعف قدرتها على توليد القوة شكَّل عائقاً أمام استخدامها العملي.

وفي هذا السياق، أوضح الباحثون أن ضعف العضلات المُنَمّاة كان يمثل «عنق زجاجة» حقيقياً. فإذا لم يتمكَّن المُشغِّل الحيوي من توليد قوة كافية، فلن يستطيع الروبوت الحركة بفاعلية، أو أداء مهام مفيدة.

من خلال تجاوز هذا التحدي، يفتح النهج الجديد الباب أمام استخدامات أوسع لهذا النوع من الأنظمة. فالعضلات الأقوى والقادرة على «التدريب الذاتي» قد تُمكِّن من تطوير تطبيقات يصعب تحقيقها باستخدام الروبوتات التقليدية الصلبة.

يحسِّن هذا النهج أداء العضلات الحيوية من دون الحاجة إلى تحفيز خارجي أو أنظمة تحكم معقدة (NUS)

تطبيقات وآفاق مستقبلية

من بين التطبيقات المحتملة الأجهزة الطبية ذات التدخل المحدود، حيث يمكن لروبوتات لين يعمل بالعضلات أن يتحرَّك داخل الجسم البشري بأمان أكبر، مع تقليل خطر إلحاق الضرر بالأنسجة الحساسة. كما أنَّ مكونات هذه الروبوتات الحيوية قد تجعلها أكثر توافقاً مع البيئة البيولوجية.

وفي المجال البيئي، يمكن استخدام هذه الروبوتات الصغيرة والمُوفِّرة للطاقة في مراقبة النظم البيئية الحساسة، حيث تسهم بنيتها اللينة وإمكانية تصنيعها من مواد قابلة للتحلل في تقليل الأثر البيئي طويل الأمد. ومن الرؤى المستقبلية في هذا المجال تطوير روبوتات قابلة للتحلل بالكامل، تتحلل بأمان بعد إتمام مهامها.

يعكس هذا البحث توجهاً أوسع نحو دمج علم الأحياء بالهندسة، حيث تسعى الأنظمة الهجينة الحيوية إلى محاكاة خصائص الكائنات الحية مثل القدرة على التكيُّف، والكفاءة، وإمكانية الإصلاح الذاتي أو الاستفادة منها داخل الآلات. وقد استكشفت أبحاث سابقة استخدام خلايا عضلة القلب التي تنقبض ذاتياً، أو أنظمة يتم التحكم بها عبر خلايا عصبية مزروعة.

لكن دمج مكونات حية في الآلات يطرح تحديات جديدة، إذ إن الأنسجة البيولوجية بطبيعتها متغيرة وحساسة للبيئة، ما يجعل التحكم بها والتنبؤ بسلوكها أكثر صعوبة مقارنة بالأنظمة الميكانيكية التقليدية. كما تظل قضايا المتانة وقابلية التوسُّع وضمان الأداء المستقر محاور بحث مستمرة.

تُسهم هذه الدراسة في معالجة جزء من هذه التحديات، من خلال تحسين قوة وموثوقية العضلات المستخدمة بوصفها مشغلات حيوية، ومن دون إضافة تعقيد عبر أنظمة تدريب أو تحفيز خارجية، كما كانت الحال في المحاولات السابقة. ورغم أنَّ هذه التقنية لا تزال في مرحلة تجريبية، فإنَّ نتائجها تشير إلى أنَّ الروبوتات الهجينة الحيوية تقترب تدريجياً من الاستخدام العملي. فالقدرة على تنمية عضلات أقوى وقادرة على الاستمرار ذاتياً قد تقلل من العقبات الهندسية التي حدَّت من تقدم هذا المجال.

وفي المقابل، تثير هذه التطورات تساؤلات أوسع حول العلاقة المستقبلية بين الأنظمة الحية والآلات، خصوصاً مع ازدياد دمج المكونات البيولوجية داخل الروبوتات، وما قد يرافق ذلك من قضايا أخلاقية وتنظيمية.

في الوقت الراهن، يبقى هذا الإنجاز خطوةً تقنيةً مهمةً، لكنه يعكس أيضاً مساراً واضحاً نحو مستقبل تتحوَّل فيه الروبوتات من أنظمة ميكانيكية بحتة إلى أنظمة تستلهم، بل وتدمج خصائص الكائنات الحية.


نظام برمجي يعزّز كفاءة مراكز البيانات دون الحاجة لأجهزة جديدة

تعاني مراكز البيانات من هدر في الأداء بسبب تفاوت غير مرئي بين وحدات التخزين (شاترستوك)
تعاني مراكز البيانات من هدر في الأداء بسبب تفاوت غير مرئي بين وحدات التخزين (شاترستوك)
TT

نظام برمجي يعزّز كفاءة مراكز البيانات دون الحاجة لأجهزة جديدة

تعاني مراكز البيانات من هدر في الأداء بسبب تفاوت غير مرئي بين وحدات التخزين (شاترستوك)
تعاني مراكز البيانات من هدر في الأداء بسبب تفاوت غير مرئي بين وحدات التخزين (شاترستوك)

طوّر باحثون في جامعة «MIT» نظاماً برمجياً جديداً يهدف إلى تحسين كفاءة مراكز البيانات، عبر الاستفادة من قدرات غير مستغَلّة في أجهزة التخزين، في خطوة قد تقلل الحاجة إلى التوسع المستمر في البنية التحتية عالية التكلفة.

تعتمد مراكز البيانات الحديثة على تجميع أجهزة التخزين، خصوصاً «وحدات التخزين ذات الحالة الصلبة (SSD)»، ضمن شبكات مشتركة، بحيث يمكن لعدة تطبيقات استخدامها في الوقت نفسه. هذه المقاربة تُحسّن من كفاءة الاستخدام نظرياً، لأن التطبيقات لا تحتاج دائماً إلى كامل سعة الجهاز. لكن عملياً، تبقى نسبة كبيرة من هذه السعة غير مستغلة بسبب تفاوت الأداء بين الأجهزة المختلفة.

مشكلة غير مرئية

تكمن المشكلة الأساسية في أن أداء وحدات التخزين لا يكون متساوياً، حتى داخل النظام نفسه؛ فبعض الأجهزة تكون أبطأ من غيرها نتيجة اختلافات في العمر أو مستوى التآكل أو حتى الشركة المصنّعة. وفي بيئة تعتمد على العمل الجماعي، يمكن لجهاز واحد أبطأ أن يحد من الأداء الكلي للنظام. ويوضح جوهر شودري، الباحث الرئيسي في الدراسة، أن هذا التفاوت يجعل من الصعب تحقيق أقصى أداء ممكن، مشيرة إلى أنه «لا يمكن افتراض أن جميع وحدات التخزين ستتصرف بالطريقة نفسها طوال دورة تشغيلها». هذا التحدي لا يظهر بشكل مباشر، لكنه يؤدي إلى فقدان تدريجي في الكفاءة؛ حيث تعمل الأنظمة ضمن حدود أقل من إمكاناتها الفعلية.

النظام يحقق تحسينات كبيرة في الأداء وكفاءة استخدام السعة دون الحاجة إلى أجهزة جديدة (شاترستوك)

ثلاثة مصادر للتفاوت

حدد الباحثون ثلاثة أسباب رئيسية لهذا التفاوت في الأداء. أولها يتعلق بالاختلافات الفيزيائية بين وحدات التخزين، مثل العمر والاستخدام السابق، ما يجعل بعضها أسرع من غيرها. أما السبب الثاني فيرتبط بطريقة عمل هذه الأجهزة نفسها؛ حيث تتداخل عمليات القراءة والكتابة؛ فعند كتابة بيانات جديدة، يحتاج الجهاز إلى حذف بيانات قديمة، وهي عملية قد تؤثر على سرعة القراءة في الوقت نفسه. السبب الثالث هو ما يُعرف بعملية «جمع البيانات غير الضرورية» أو «Garbage Collection»، وهي عملية داخلية تهدف إلى تحرير مساحة تخزين، لكنها تحدث في أوقات غير متوقعة، وقد تؤدي إلى تباطؤ مفاجئ في الأداء.

لمواجهة هذه التحديات، طوّر الباحثون نظاماً أطلقوا عليه اسم «ساندوك (Sandook)»، وهو نظام برمجي لا يتطلب تعديلات في الأجهزة، بل يعمل على إدارة توزيع المهام بين وحدات التخزين بطريقة أكثر ذكاءً.

يعتمد النظام على بنية من مستويين. في المستوى الأول، يوجد متحكم مركزي يقوم بتوزيع المهام بناءً على صورة شاملة لجميع الأجهزة. أما في المستوى الثاني، فهناك متحكمات محلية لكل جهاز، قادرة على التفاعل بسرعة مع التغيرات المفاجئة. هذه البنية تتيح للنظام اتخاذ قرارات استراتيجية على مستوى عام، مع الحفاظ على القدرة على الاستجابة الفورية للمشكلات التي قد تظهر في جهاز معين.

توازن بين التخطيط والاستجابة

من خلال هذا التصميم، يستطيع النظام معالجة أنواع مختلفة من التفاوت في الأداء، سواء تلك التي تحدث بشكل تدريجي (مثل التآكل) أو المفاجئة (مثل عمليات تنظيف البيانات). فعلى سبيل المثال، إذا كان أحد الأجهزة يعاني من بطء مؤقت بسبب عملية داخلية، يمكن للنظام تقليل الضغط عليه مؤقتاً، وتحويل بعض المهام إلى أجهزة أخرى، ثم إعادة توزيع العمل تدريجياً بعد انتهاء المشكلة. كما يقوم النظام بتحليل الأداء التاريخي لكل جهاز، ما يسمح له بالتنبؤ بالحالات التي قد تؤثر على الأداء، والتعامل معها مسبقاً.

عند اختبار النظام على مجموعة من المهام الواقعية، مثل تدريب نماذج الذكاء الاصطناعي وضغط الصور وتشغيل قواعد البيانات، أظهر نتائج لافتة؛ فقد تمكن من تحسين الأداء بنسبة تتراوح بين 12 و94 في المائة مقارنة بالطرق التقليدية، كما زاد من كفاءة استخدام السعة التخزينية بنسبة 23 في المائة. وفي بعض الحالات، وصلت وحدات التخزين إلى نحو 95 في المائة من أقصى أداء نظري لها، وهو مستوى يصعب تحقيقه في الأنظمة التقليدية.

يعتمد الحل على مزيج من التحكم المركزي والاستجابة المحلية لتحسين توزيع الأحمال (شاترستوك)

بديل للتوسع المستمر

تعكس هذه النتائج توجهاً مختلفاً في إدارة مراكز البيانات؛ فبدلاً من إضافة المزيد من الأجهزة لتحسين الأداء، يقترح هذا النهج تحسين استخدام الموارد الحالية. ويشير شودري إلى أن الاعتماد المستمر على إضافة موارد جديدة «ليس مستداماً»، سواء من حيث التكلفة أو التأثير البيئي؛ خصوصاً أن مراكز البيانات تستهلك كميات كبيرة من الطاقة. وبالتالي، فإن تحسين الكفاءة قد يكون بديلاً أكثر استدامة من التوسع المستمر.

تزداد أهمية هذه التطورات مع تزايد الاعتماد على تطبيقات الذكاء الاصطناعي، التي تتطلب كميات هائلة من البيانات وسرعات عالية في المعالجة. في هذا السياق، يمكن لنظام مثل «Sandook» أن يلعب دوراً مهماً في تحسين أداء البنية التحتية دون الحاجة إلى استثمارات إضافية كبيرة. كما أن قدرته على التكيف مع التغيرات في الوقت الحقيقي تجعله مناسباً للبيئات التي تتسم بتقلبات مستمرة في حجم العمل.

نحو بنية أكثر ذكاءً

يمثل هذا العمل جزءاً من اتجاه أوسع نحو تطوير أنظمة برمجية قادرة على إدارة الموارد بكفاءة أعلى، من خلال فهم أعمق لسلوك الأجهزة والتطبيقات. فبدلاً من الاعتماد على افتراضات ثابتة، تعتمد هذه الأنظمة على تحليل مستمر للبيانات واتخاذ قرارات ديناميكية.

يعمل الباحثون حالياً على تطوير النظام ليتوافق مع تقنيات أحدث في وحدات التخزين، تمنح مزيداً من التحكم في كيفية توزيع البيانات. كما يسعون إلى الاستفادة من أنماط العمل المتوقعة في تطبيقات الذكاء الاصطناعي، لتحسين الكفاءة بشكل أكبر.

لا يقدّم هذا النظام مجرد تحسين تقني، بل يعيد طرح سؤال أساسي: هل الحل دائماً في إضافة المزيد من الموارد، أم في استخدام ما لدينا بشكل أفضل؟