تقنيات وتطبيقات تحسّن القدرة على الإبصار

تصاميم متنوعة لتسهيل الحياة على ضعيفي النظر

كامير "أوركام ماي آي"
كامير "أوركام ماي آي"
TT

تقنيات وتطبيقات تحسّن القدرة على الإبصار

كامير "أوركام ماي آي"
كامير "أوركام ماي آي"

ربما كانت أفضل الدفاعات التي كان جدّك يلجأ إليها للتغلب على الصعوبات التي يجابهها يومياً في الرؤية والقدرة على الإبصار، الاستعانة بعدسة مكبرة أو نظارات طبية. أما اليوم فتتوفر لديك مجموعة واسعة من الأدوات المختلفة، مع أجهزة الكومبيوتر المعقدة ونظم الذكاء الاصطناعي، تساعد في تعويض ضعف البصر، على نحو لم يكن ليطرأ على خيال أجدادنا.

في هذا الصدد، قالت أليكس باورز، العالمة وزميلة معهد شيبينز لأبحاث العيون التابع لجامعة هارفارد: «نجح التقدم الذي تحقق بمجال التكنولوجيا في إحداث ثورة لما يمكن للأشخاص الذين يعانون من إعاقة بصرية تحقيقه؛ خصوصاً على مدار الأعوام الـ20 الماضية». وتعكف باورز اليوم على استكشاف سبل جديدة لمساعدة الأشخاص الذين يسعون لتحقيق أكبر استفادة مما تبقى من بصرهم.

أدوات بصرية

تتضمن معظم الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية وأجهزة الكومبيوتر المحمولة وأجهزة الكومبيوتر المكتبي، أدوات يمكنها معاونة الأفراد ممن يعانون إعاقة في البصر. وباستطاعة هذه الأدوات تكبير حجم النص، وضبط تباين إضاءة الشاشة، والتكبير لالتقاط صورة مقربة لأي عنصر موجود على الشاشة، وتحويل الكلام لنص وقراءة معلومات (مثل وثائق ونصوص ورسائل البريد الإلكتروني وتقويمات) بصوت عالٍ. تحتوي معظم الأجهزة (بما في ذلك مساعدات الصوت الذكية) كذلك على مساعدات رقمية مدمجة بقدرات فهم الأوامر الصوتية، بإمكانها إنجاز المهام نيابة عنك. مثلاً، يمكنك إصدار أمر للمساعد الرقمي بإجراء مكالمة هاتفية، أو البحث عن معلومات عبر الإنترنت، أو تقديم طلب لشراء سلع من البقالة، أو إمدادك بالاتجاهات، أو إرسال بريد إلكتروني أو رسالة نصية، أو كتابة معلومات في مستند، أو تشغيل الموسيقى، أو قراءة كتاب، أو تشغيل أجهزة منزلية ذكية أخرى (مثل المصابيح، أو منظمات الحرارة، أو الأجهزة، أو أنظمة أمان المنزل).

تطبيقات مفيدة

أوضحت باورز في حديث لـ«رسالة هارفارد الصحية»، أن: «هناك قرابة 100 تطبيق أو أكثر مصممة خصيصاً، لمساعدة الأشخاص الذين يعانون إعاقة بصرية». ويمكن لهذه التطبيقات الاضطلاع بمجموعة متنوعة من المهام، منها ما يلي:

• وصف ما تبحث عنه: بإمكان بعض التطبيقات أن تقول بصوت مرتفع ما تراه شاشة هاتفك الذكي. على سبيل المثال، باستطاعة تطبيق «سيينغ إيه آي» Seeing AI app تحديد المنتجات والأفراد والعملة، أو وصف المشهد الموجود أمامك، أو قراءة نص ما، وكذلك نص مكتوب بخط يدوي. (إذا لم تكن تملك هاتفاً ذكياً، فإن «أوركام ماي آي» OrCam MyEye يضطلع بالمهمة ذاتها بالاعتماد على كاميرا صغيرة يجري تثبيتها على نظارتك). ويمكن لتطبيقات أخرى، مثل «بي ماي آيز» Be My Eyes أو «أيرا» Aira، الربط بينك وبين شخص آخر بحيث يتمكن من إخبارك بصورة مباشرة ما تراه. وقالت باورز: «يمكنك استخدامه في شتى أنواع المواقف. ربما داخل محطة القطار، عندما لا تعرف إلى أين تتجه، أو عندما تحتاج للمساعدة أثناء التسوق داخل متجر بقالة».

• تكبير الصورة: تضم الهواتف الذكية تطبيقات مكبرة مدمجة فيها. وبإمكانك كذلك تنزيل تطبيقات تكبير خاصة، مثل «سوبر فيجن بلس» SuperVision (الذي طوره العالم غانغ لو، الزميل لدى معهد ماساتشوستس لدراسات العين والأذن)، والذي يتولى تكبير الصور وتثبيتها. وعلقت باورز على ذلك، بقولها: «هذا أمر مهم إذا كنت تعاني ارتعاشاً في اليدين؛ لكنك بحاجة لقراءة إرشادات طبية أو كتابة بحجم دقيق على فاتورة ما».

• المعاونة في التنقل: هناك تطبيقات يمكنها معاونتك في الوصول لوجهة ما، ليس فقط من خلال إمدادك بإرشادات تعينك على التنقل خطوةً خطوةً بصوت مرتفع (مثل «غوغل مابس»)، وإنما كذلك من خلال وصف المكان المحيط بك، ومعاونتك على إيجاد محطات الحافلة (مثلما يفعل تطبيق «أول أبورد» Eye and Ear›s All Aboard app الصادر عن معهد ماساتشوستس لدراسات العين والأذن)، وتنبيهك لوصول الحافلة (مثلما يفعل تطبيق «بلايند سكوير» BlindSquare)، أو إمدادك باتجاهات داخل مبنى ما (مثلما يفعل تطبيق «نافكوغ» NavCog). ملحوظة: التطبيقات المخصصة لمعاونة من يعانون إعاقة بصرية قد تكون مجانية أو غير مجانية. لذلك، من الضروري التحقق من هذا الأمر قبل تثبيتها. وتتاح بعض الخدمات عبر الاشتراك فقط. من بين الأمثلة على ذلك الربط الذي يوفره تطبيق «أيرا» لك مع شخص آخر بحيث يخبرك بما تراه. من أجل الاستفادة من التطبيق، يتعين عليك شراء قدر معين من الدقائق شهرياً (بدءاً من 26 دولاراً شهرياً).

تقنيات ملبوسة

من الممكن ارتداء بعض الأدوات التي تعينك على التكيف مع ضعف البصر؛ بحيث يجري تثبيتها في سماعة رأس أو في نظارات أو في جهاز يلائم النظارة. وتحتوي بعض التطبيقات على برامج تتيح رؤية أشياء على مسافة بعيدة أو قريبة. وربما تكون مفيدة للأشخاص الذين يعانون التنكس البقعي، والمياه الزرقاء، وأمراض العين الأخرى. مثلاً:

• تلسكوبات تُثبَّت على نظارات: تساعد على تكبير الأشياء عن بعد. ويمكنك استخدام هذه النوعية من التطبيقات في القيادة (تلسكوب «بيوبتيك» bioptic) أو النظر عبر شاشة كومبيوتر أو تلفزيون أو وجوه الأشخاص. وتتميز بعض التطبيقات بإمكانية الضبط التلقائي.

• أنظمة عرض الفيديو: يبدو هذا النوع من الأجهزة الرامية للمعاونة في حل مشكلة ضعف البصر، ويجري ارتداؤه على الرأس (إي سايت eSight) بتصميم مستقبلي. تتميز هذه الأجهزة بكاميرا فيديو عالية الدقة، تلتقط ما تراه وتعرض الصورة عبر شاشات داخل الجهاز الذي يرتديه المرء على الرأس. ويمكن تحسين جودة الصور لتكبيرها أو توسيع نطاق الرؤية. بجانب ذلك، تتيح بعض الأجهزة بث برامج تلفزيونية أو العرض عبر شاشات الكومبيوتر (هناك إصدارات من هذه الأدوات تُحمل باليد).

تُقدَّر تكلفة هذه الأجهزة التكنولوجية المتقدمة بآلاف الدولارات، مثلما الحال مع الحصول على زوج من أجهزة المساعدة على تحسين السمع. من ناحيتها، تغطي وزارة شؤون المحاربين القدامى الأميركية تكاليف بعض هذه الأجهزة لبعض العسكريين؛ لكن برنامج «ميديكير» لا يغطيها. لذا، عليك التأكد مما إذا كان تأمينك الخاص يغطي تكاليف جهاز معين.

* خدمات «تريبيون ميديا»



كيف يُسرّع الذكاء الاصطناعي مسار الاكتشافات العلمية؟

باحثون بجامعة نورث كارولينا يعتمدون على روبوت لتنفيذ مهام بالمختبر (جامعة نورث كارولينا)
باحثون بجامعة نورث كارولينا يعتمدون على روبوت لتنفيذ مهام بالمختبر (جامعة نورث كارولينا)
TT

كيف يُسرّع الذكاء الاصطناعي مسار الاكتشافات العلمية؟

باحثون بجامعة نورث كارولينا يعتمدون على روبوت لتنفيذ مهام بالمختبر (جامعة نورث كارولينا)
باحثون بجامعة نورث كارولينا يعتمدون على روبوت لتنفيذ مهام بالمختبر (جامعة نورث كارولينا)

في عصر تزداد فيه الحاجة إلى حلول مبتكرة لمواجهة التحديات العالمية في مجالات الصحة والطاقة، لا يزال كثير من المختبرات الحديثة تعتمد بشكل كبير على العمل اليدوي، ما يحد من سرعة ودقة التجارب العلمية.

لكن تحولاً جذرياً قد تشهده مختبرات العلوم في مجالات الكيمياء، والكيمياء الحيوية، وعلوم المواد؛ بفضل التقدم في التشغيل الآلي للروبوتات والذكاء الاصطناعي لأتمتة المهام المتكررة في المختبرات.

وتُمكّن الأتمتة، الروبوتات من إجراء التجارب بدقة وتناسق عالٍ دون تعب؛ ما يسرع من وتيرة البحث بشكل كبير ويقلل من المخاطر المرتبطة بالتعامل مع المواد الخطرة.

يمكن الاعتماد على الروبوتات في تنفيذ المهام المتكررة بالمختبرات (جامعة نورث كارولينا)

ويحرر هذا التحول العلماء من الأعمال الروتينية؛ ما يسمح لهم بالتركيز على أسئلة بحثية أكثر تعقيداً، ويعزّز من سرعة وفاعلية الاكتشافات العلمية في مجالات مثل الطب والطاقة والاستدامة.

5 مراحل

يعمل باحثون في قسمي علوم الكومبيوتر والكيمياء بجامعة نورث كارولاينا الأميركية على دراسة كيفية دمج الروبوتات وتقنيات الذكاء الاصطناعي لأتمتة المهام الروتينية في المختبرات، باستخدام روبوت متحرك لأتمتة مهام مختبر الكيمياء.

ويشير الباحثون، في الدراسة المنشورة بدورية «ساينس» في 23 أكتوبر (تشرين الأول) الماضي، إلى أن هذه الخطوة لا تعزز الكفاءة فحسب، بل تمثل أيضاً تحولاً جذرياً في طريقة إجراء الأبحاث العلمية، ما يتيح تحقيق نتائج مذهلة بشكل أكثر أماناً وموثوقية.

أوضح الباحثون أن أتمتة المختبرات تمر بـ5 مراحل تبدأ بالمساعدة في المهام البسيطة وتنتهي بالتشغيل الآلي الكامل. في المرحلة الأولى، يتم تنفيذ مهام فردية كالتعامل مع السوائل لتخفيف العبء الروتيني، ثم في المرحلة الثانية، ينفّذ الروبوت خطوات متتالية مع بقاء العاملين من البشر للإعداد والإشراف.

أتمتة المختبرات قد تحدث تحولاً جذرياً في طريقة إجراء الأبحاث العلمية (جامعة نورث كارولينا)

وفي المرحلة الثالثة، يدير الروبوت التجارب بالكامل مع تدخل بشري عند الظروف الطارئة، بينما في الرابعة يصبح الروبوت قادراً على التعامل مع هذه الظروف بمرونة أكبر.

أما في المرحلة الخامسة، فتعمل الروبوتات وأنظمة الذكاء الاصطناعي بشكل مستقل تماماً؛ ما يمكّن المختبرات من العمل المستمر دون تدخل بشري، ويعزز سرعة الاكتشافات العلمية والابتكار.

فوائد وتحديات

يقول الدكتور رون ألتيروفيتز، الباحث في الروبوتات الطبية بجامعة نورث كارولاينا، إن تطوير جزيئات ومواد كيميائية جديدة يتطلب جهوداً بشرية مكثفة، تشمل تصميم التجارب وتوليف المواد وتحليل النتائج، فيما يمكن لأتمتة المهام الروتينية أن تسرّع هذه العمليات وتزيد دقتها، عبر تنفيذ الخطوات بتناسق أعلى وتقليل الأخطاء، ما يعزز إمكانية إعادة إنتاج النتائج.

وأوضح لـ«الشرق الأوسط» أن الروبوتات يمكن أن تساهم في نقل العينات وإجراء القياسات وتقليل المخاطر المرتبطة بالمواد الخطرة؛ ما يعزز سلامة الباحثين. كما يمكنها تحليل كميات ضخمة من بيانات التجارب، واكتشاف الأنماط والرؤى غير الملحوظة للبشر، خصوصاً في التجارب التي تتطلب مراقبة مستمرة أو إنتاج كميات كبيرة من البيانات، مثل الفحص عالي الإنتاجية المستخدم في اكتشاف الأدوية.

ووفق شركة «يونايتد روبوتيكس غروب» المتخصصة في تطوير الروبوتات وحلول الأتمتة، فإن الروبوتات توفر فائدة مالية رئيسية تتمثل في زيادة الكفاءة والإنتاجية؛ إذ يمكن لأتمتة أنظمة المختبرات الأساسية تقليل خطوات المعالجة اليدوية بنسبة تصل إلى 86 في المائة، ما يعزز الكفاءة ويخفض تكاليف العمالة.

يمكن للروبوتات تحليل كميات ضخمة من بيانات التجارب واكتشاف الأنماط والرؤى غير الملحوظة للبشر

في السياق نفسه، كشفت مؤسسة «مايو كلينيك» الطبية الأميركية أن الأتمتة أدت إلى زيادة حجم العمل اليومي لـ10 أضعاف في بعض المختبرات، ما يرفع الإنتاجية ويتيح التعامل مع الطلب المتزايد في الأبحاث الطبية والعلمية.

وفي مجال الكيمياء المناعية، وهي تقنية مخبرية تستخدم لتحديد توزيع البروتينات والجزيئات داخل الأنسجة، ساعدت الأتمتة في معالجة المزيد من شرائح الأنسجة بزمن أقل، مما خفض زمن المعالجة بنسبة 15.22 في المائة والتكلفة لكل شريحة بنسبة 37.27 في المائة، وفق «يونايتد روبوتيكس غروب».

ولا تقتصر الفوائد على تقليل الزمن والتكلفة، بل تشمل تحسين الدقة وتقليل الأخطاء، وهو أمر حيوي في مجالات حساسة كعلم الجينوم واكتشاف الأدوية، وفق الباحثين.

وأظهرت تجربة، بمستشفى «إلبلاند كلينيكوم مايسن» في ألمانيا عام 2023، كيف تسهم الروبوتات في تحسين كفاءة المختبرات وتقليل عبء العمل، خصوصاً مع نقص الكوادر.

وفيما يتعلق بالتحديات، أشار ألتيروفيتز إلى أن الأتمتة تُنفذ حالياً في مهام محدودة بالمختبرات، ولتحقيق التنفيذ الكامل، يتطلب الأمر تطوير مهارات في الروبوتات وعلوم البيانات والذكاء الاصطناعي، إضافة إلى ضخ استثمارات في البنية التحتية وبرامج التدريب، ما قد يشكل عبئاً مالياً كبيراً. كما يتطلب تعاوناً بين الباحثين والمهندسين وعلماء الكومبيوتر لتحقيق الفائدة الكاملة من هذه التقنية.