«الذكاء الاصطناعي» يتغلغل في عالم كرة القدم

باحثون من «كاوست» يطورون خوارزميات أكثر دقة وفاعلية لفهم وتحليل المباريات

«الذكاء الاصطناعي» يتغلغل في عالم كرة القدم
TT
20

«الذكاء الاصطناعي» يتغلغل في عالم كرة القدم

«الذكاء الاصطناعي» يتغلغل في عالم كرة القدم

-

في خريف عام 1863، وفي مدينة لندن بالمملكة المتحدة، توصل12 نادياً إنجليزياً إلى اتفاق شكّل بداية ظهور لعبة كرة القدم بشكلها الحديث كما نعرفها اليوم. ومنذ ذلك الحين تطوّرت قواعد هذه الرياضة تدريجياً حتى وصلت اليوم إلى حد استخدام تقنيات «الذكاء الاصطناعي»، التي أسهمت في إحداث تغييرات وتحولات كبرى في قواعد وتفاصيل اللعبة.

إن معالجة كمية كبيرة وضخمة من البيانات وبسرعة ودقة، هي بالتحديد ما يميز «الذكاء الاصطناعي». وفي مجال كرة القدم تستطيع هذه التقنيات على سبيل المثال تحليل البيانات المتعلقة بالفرق والمباريات، وتقييم إمكانات اللاعبين وأدائهم بشكل دقيق، الأمر الذي يساعد أصحاب المصلحة على سرعة ودقة اتخاذ القرارات اعتماداً على المعطيات بدلاً من الاعتماد على التحليلات اليدوية التي تظل عرضة للخطأ.

في أكتوبر (تشرين الأول) 2022، وداخل مقر الاتحاد الدولي لكرة القدم (الفيفا) في زيوريخ، قدّم الدكتور أنتوني تشوبا الباحث الزائر لمرحلة ما بعد الدكتوراه في مجال «الرؤية الحاسوبية والذكاء الاصطناعي» بجامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية (كاوست)، وجامعة لييغ في بلجيكا، عرضاً تقديمياً حول مشروع «الذكاء الاصطناعي» سريع التطور الذي يحمل اسم: «سوكرنت (SoccerNet)».

بداية المشروع

جاء هذا العرض التقديمي تتويجاً لخمس سنوات، من عمل تشوبا الذي انضم لـ«كاوست» عام 2017، رفقة زملائه من مشجعي كرة القدم، لا سيَّما الدكتور سيلفيو جيانكولا، المبتكر الأصلي لمشروع «سوكرنت»، وعضو المجموعة البحثية بقيادة البروفيسور برنارد غانم، أستاذ الهندسة الكهربائية والحاسوبية بالجامعة

ومن نواة فكرة في عام 2018، أنشأ الثنائي منصّة مفتوحة فريدة للتحليل الرياضي، القائم على «الذكاء الاصطناعي»، بدعم من مجتمع عالمي، يضم أكثر من 500 باحث، يشاركون في المسابقات والتحديات السنوية المتخصصة في هذا المجال.

يقول تشوبا: «التقيت سيلفيو في مؤتمر للحوسبة المرئية عام 2018، حيث كانت لدى كل منا ورقة بحثية. كانت ورقتي حول نظام ذكاء اصطناعي يمكنه التعرّف على المراحل المختلفة في لعبة كرة القدم. أما ورقة سيلفيو فقد استعرضت الإصدار الأول من منصّة (سوكرنت)، التي اعتقدت على الفور بأنها فكرة رائعة، وهكذا جاء اللقاء الذي ناقشنا فيه فكرة المنصّة».

وبحسب البروفيسور غانم فإن مختبره في «كاوست» يركز على عديد من الموضوعات البحثية في مجالات الحوسبة المرئية والتعلم الآلي. كما يعد غانم مهتماً بشكل خاص بأساليب الجيل التالي من «الذكاء الاصطناعي» لتحليل مقاطع الفيديو الطويلة.

منصة فريدة

ما الذي تنفرد به المنصّة؟ بشكل عام، تعمل منصّة «سوكرنت» بوصفها مورداً قيّماً لمجتمع البحث العلمي والحوسبة المرئية والتعلم الآلي والتحليلات الرياضية، إذ توفر إطاراً تقييمياً موحداً وقاعدة معيارية تغطي مجموعة واسعة من تطبيقات تحليل الأداء، مثل الأهداف، والركلات الركنية، والأخطاء، والعقوبات، والبطاقات الحمراء، وغيرها. هذا الأمر يساعد على تطوير أحدث التقنيات في مجال رصد واستكشاف مقاطع الفيديو، مما يسهل تطوير خوارزميات أكثر دقة وفاعلية لفهم وتحليل مباريات كرة القدم. كما أنها ليست فقط مجموعة بيانات، وإنما أيضاً مسابقات وتحديات سنوية في هذا المجال، حيث تتنافس فيها أفضل الفرق على المستوى الدولي.

وتتفرد «سوكرنت»، باستخدامها مجموعة بيانات مرجعية كبيرة جداً من تسجيلات مباريات كرة القدم (500 مباراة و850 ساعة من الفيديو) مما يوفر منصّة رائعة للبحث.

وقبل ظهور هذا المشروع، كانت استخدامات أبحاث «الذكاء الاصطناعي» في المجال الرياضي تستند بشكل كبير إلى مجموعات بيانات داخلية صغيرة، الأمر الذي يصعّب من مقارنة تحليل الأداء بين أساليب «الذكاء الاصطناعي» المختلفة.

ولتحقيق أكبر استفادة من «الذكاء الاصطناعي» من مقاطع الفيديو، يجب تسميتها من قبل البشر؛ للتعليق على الأحداث وتحليل الأداء، التي تُستخدم بعد ذلك لتدريب «الذكاء الاصطناعي».

يقول تشوبا إنّ كتابة التعليقات التوضيحية تتطلب كثيراً الوقت والمال، ويضيف: «كان علينا العثور على تمويل من مصادر مختلفة، وإنشاء تنسيق وأداة موحدة للتعليقات التوضيحية، التي من شأنها السماح للمعلقين والمستخدمين بالعمل بكفاءة واتساق».

في عام 2018، وضع جيانكولا تعليقات توضيحية على مقاطع الفيديو الداخلية للإصدار الأول من المنصّة، فضلاً عن وضع علامة على 6000 حدث كروي أساسي.

بعد ذلك، ومع انضمام تشوبا، جنّد الثنائي فرقاً من مئات الطلاب والمتعاونين؛ لتسجيل 5.5 مليون تعليق توضيحي، تتضمن 17 فئة من تحليل الأداء والحركة، ومقاطع من لقطات الكاميرا، وعمليات البث والإعادة. حتى إنهم أضافوا تعليقات توضيحية للاعبين وتتبع الكرة، وهي مهمة استغرقت أشهراً عدة في الحملات، على مدار عدد من السنوات وما زالت جارية حتى الآن.

يقول جيانكولا: «تعاونّا مع خبراء في التعليقات التوضيحية؛ لتحديد تنسيق التعليقات التوضيحية والإرشادات، ومن ثم طوّرنا أداة تعليقات توضيحية مخصصة، سهلة الاستخدام وفعالة». ويتابع: «بعد ذلك، جاء دور فريقنا المذهل من المتعاونين المتحمسين والمنطلقين، حيث ساعدونا في إضافة تعليقات توضيحية إلى الآلاف من إدخالات البيانات الوصفية لكل لعبة».

كأس العالم لـ«الذكاء الاصطناعي»

منذ عام 2021، نظّم كل من جيانكولا وتشوبا تحديات عالمية سنوية لمنصّة «سوكرنت»، حيث قدمت نتائج تحدي 2022 في ورشة العمل الدولية الخامسة من المسابقة الدولية للبرمجة لطلبة الجامعات (ACM)، حول تحليل محتوى الوسائط المتعددة في الرياضة.

يقول تشوبا: «إنّ المنصة تُعدّ الآن أكبر مجموعة بيانات مفتوحة المصدر وأكثرها شمولاً لتحليل مقاطع الفيديو في مجال الرياضة»، ويضيف: «ننظم أيضاً تحديات سنوية مفتوحة للباحثين من جميع أنحاء العالم، الذين يتطلعون إلى تطوير تقنيات حوسبة مرئية جديدة وتطبيقات واسعة للرياضة». ويرى هذه التحديات تخلق ديناميكية كبيرة في مجموعة البيانات المتوافرة لديهم، وتدعم استخدامها من قبل مجتمع البحث العلمي وصناعة الرياضة.

يشارك الآن نحو 19 باحثاً، ومجموعة صناعية في تنظيم مشروعات «سوكرنت»، في حين يعد تشوبا وجيانكولا المنظمين الرئيسيين لأبحاث المنصّة، والتحديات والمسابقات المفتوحة سنوياً. سوكرنت» توفر إطاراً تقييمياً موحداً لتطبيقات تحليل الأهداف والركلات الركنية والأخطاء


مقالات ذات صلة

السعودية تمنح المنشآت الصناعية شهراً لتحديث بياناتها

الاقتصاد مبنى وزارة الصناعة والثروة المعدنية في الرياض (واس)

السعودية تمنح المنشآت الصناعية شهراً لتحديث بياناتها

أعلنت وزارة الصناعة والثروة المعدنية السعودية تمديد فترة أعمال برنامج «المسح الصناعي» الدوري لتحديث بيانات المنشآت الصناعية كافة إلى 4 مايو 2025

«الشرق الأوسط» (الرياض)
الاقتصاد رئيس «أرامكو»: نواصل استكشاف فرص استثمارية جديدة في الصين

رئيس «أرامكو»: نواصل استكشاف فرص استثمارية جديدة في الصين

أكَّد رئيس «أرامكو السعودية» وكبير إدارييها التنفيذيين، المهندس أمين الناصر، الاثنين، أن الشركة تواصل استكشاف فرص استثمارية جديدة وإضافية في الصين.

«الشرق الأوسط» (بكين)
الاقتصاد دجاج "انتاج" في أحد المتاجر (الشركة)

إدراج وبدء تداول أسهم «إنتاج» في السوق السعودية الاثنين

سيتم إدراج وبدء تداول أسهم الشركة العربية للاستثمار الزراعي والصناعي (إنتاج)، في السوق الرئيسية اعتباراً من يوم الاثنين.

«الشرق الأوسط» (الرياض)
الاقتصاد نائب وزير الصناعة أثناء تجوله في معرض ملتقى الطيران (الشرق الأوسط)

نائب وزير الصناعة: 300 مصنع ستدخل السعودية لإمداد خط إنتاج السيارات

قطعت السعودية شوطاً كبيراً في قطاع الصناعة وأصبحت من خلال العديد من المبادرات التي أطلقتها وزارة الصناعة والثروة المعدنية وجهة للمستثمرين من مختلف دول العالم

سعيد الأبيض (جدة)
خاص موقع تصنيع تابع لـ«سابك» في الجبيل بالسعودية (موقع الشركة)

خاص 1.2 مليار دولار أرباحاً متوقعة لـ«سابك» السعودية في 2024

تعلن الشركة السعودية للصناعات الأساسية (سابك) الأربعاء نتائجها المالية عن الربع الرابع لـ2024 ولكامل العام. فما هو المتوقع؟

محمد المطيري (الرياض)

ثورة رقمية تقترب من طب الأسنان

نظم مطورة لابتكار وتصميم تركيبات الاسنان
نظم مطورة لابتكار وتصميم تركيبات الاسنان
TT
20

ثورة رقمية تقترب من طب الأسنان

نظم مطورة لابتكار وتصميم تركيبات الاسنان
نظم مطورة لابتكار وتصميم تركيبات الاسنان

شهدت السنوات الأخيرة اهتماماً متزايداً باستخدام التقنيات الرقمية المتقدمة في مجال الرعاية الصحية؛ حيث أصبح الذكاء الاصطناعي والطباعة ثلاثية الأبعاد من الأدوات الأساسية لتعزيز الدقة وتخصيص العلاجات. ولا تكمن قصة هذا التقدم العلمي فقط في الابتكار التقني، بل تمتد لتشمل تحسين نوعية الرعاية المقدمة للمرضى، وتحقيق نتائج أسرع وأكثر فاعلية.

وفي مقالة مهمة للدكتور جورج فرديمان رئيس الأكاديمية العالمية للطباعة ثلاثية الأبعاد في طب الأسنان نُشِرت في 25 مارس 2025 بمجلة منبر طب الأسنان العالمية (Dental Tribune International)، قال إن هذا العام شهد موافقة إدارة الغذاء والدواء الأميركية على 3 أجهزة طباعة ثلاثية الإبعاد بتقنية الذكاء الاصطناعي نتيجةً لأهم 3 بحوث تمت في السنوات الأخيرة ربطت بين الذكاء الاصطناعي والطابعة ثلاثية الأبعاد.

دراسات علمية متميزة

وأدرج أدناه هذه الدراسات الرائدة التي تبرهن على الإمكانات الخارقة لهذه التقنيات في إعادة تشكيل مستقبل طب الأسنان.

• الذكاء الاصطناعي والطباعة ثلاثية الأبعاد: اندماج ثوري. أجرى هذه الدراسة الحديثة فريق من الباحثين بجامعة كولومبيا، بقيادة الدكتور جون ميلر، ونُشرت في مجلة بحوث طب الأسنان Journal of Dental Research في عام 2023. وقد ركزت على كيفية دمج تقنيات الذكاء الاصطناعي، مثل التعلُّم الآلي والشبكات العصبية، مع تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد لتعزيز دقة تصنيع الأطقم السنية والتعويضات المُخصصة.

وأوضح الدكتور جون ميلر في بحثه أن استخدام الذكاء الاصطناعي يسمح بتحليل بيانات المرضى بشكل موسَّع، وتحديد أنماط تشوهات الأسنان والاحتياجات الخاصة لكل مريض. كما قام النظام الذكي بتحويل هذه البيانات إلى نماذج رقمية يمكن تحويلها بسهولة إلى قطع مطبوعة بدقة عالية. وبفضل هذا الاندماج، تم تحقيق نتائج مبهرة في تقليل الأخطاء وتحسين التناسب الوظيفي والجمالي للأطقم السنية، مما يسهم في رفع جودة العلاج وتحسين تجربة المريض.

وتشير النتائج إلى أن هذه الطريقة تُمكِّن الأطباء من تقديم علاجات مخصصة بشكل فعال وسريع، ما يفتح آفاقاً واسعة لعصر جديد في طب الأسنان.

وبعدما كانت عملية صناعة طقم الأسنان تأخذ تقريباً 5 زيارات لطبيب الأسنان و3 أشهر يمكن لهذه التقنية أن تجعلها بزيارتين فقط بينهما أسبوع واحد، وبدقة تصل إلى 99 في المائة.

«نانوألماس» لتصميم تركيبات الأسنان

• تطبيقات الطباعة ثلاثية الأبعاد في تصميم التيجان والجسور وتركيبات زراعة الأسنان. في دراسة نُشرت عام 2022 بالمجلة العلمية مواد الأسنان المتقدمة Advanced Dental Materials، قام فريق بحثي من «معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا»، بقيادة الدكتورة سارة لوبيز، باستكشاف القدرات الجديدة للطباعة ثلاثية الأبعاد في تصميم مواد تركيبات أسنان مبتكرة. ركزت الدراسة على تطبيقات الطباعة في إنتاج مواد متطورة مثل البوليمرات المعززة بجسيمات النانوألماس. وهو نوع من ألماس بحجم النانوميتر ويتميز بتركيبته الكرستالية (البلورية) الماسية صغيرة الحجم، التي تُظهِر قدرة فائقة على تحمل الضغوط وتحقيق توافق حيوي متميز.

أوضحت الدكتورة سارة لوبيز أن استخدام النانوألماس في تعزيز المواد يساهم في تحسين قوة التحمل والمرونة، إضافةً إلى مقاومة التآكل والتلف مع مرور الزمن.

ويُمكّن هذا النهج العلمي الثوري من تصنيع تركيبات أسنان متفوقة من حيث الجودة والشكل والتشابه الدقيق مع الأسنان الطبيعية. كما أشارت الدراسة إلى أن هذه التقنية لا تقتصر على تصنيع الأطقم التعويضية فقط، بل تمتد لتشمل تصنيع التقويمات وأدوات الجراحة التفاعلية التي تُسهم في تسريع عملية الشفاء وتحقيق نتائج طويلة الأمد، مما يُعدّ تحولاً نوعياً في مجال تصميم المواد السنية.

هندسة نسيجية

• الهندسة النسيجية وتجديد الأنسجة باستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد.

تأتي الدراسة الثالثة لتسليط الضوء على أحد أكثر التطبيقات طموحاً للطباعة ثلاثية الأبعاد في طب الأسنان، وهو تجديد الأنسجة والهندسة النسيجية. وقد أُجريت هذه الدراسة في جامعة ستانفورد بقيادة الدكتور ألكسندر تشين، ونُشرت في مجلة Regenerative Dentistry عام 2024. وركز البحث على استخدام تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد لتصميم هياكل داعمة تُسهل تجديد أنسجة الفكين والعظام حول الأسنان.

أشار الدكتور ألكسندر تشين إلى أن التطبيق الناجح لهذه التقنية يعتمد على استخدام مواد حيوية متطورة تعمل قالباً لتسهيل نمو خلايا جديدة واستعادة الوظائف الحيوية للأنسجة المتضررة. وقد ساعدت هذه الطريقة الباحثين في تحقيق تقدُّم ملحوظ في علاج حالات فقدان الأسنان والتلف الناتج عن الأمراض المزمنة، مثل التهاب اللثة المتقدم وتآكل العظام.

كما أكد البحث على الإمكانات المستقبلية لاستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد في زراعة الخلايا وتكاملها مع النسيج الطبيعي بشكل يضمن استعادة القدرة الوظيفية والمظهر الجمالي.

مستقبل واعد

تلقي هذه الدراسات الضوء على مستقبل واعد في مجال طب الأسنان؛ حيث تُترجم الأفكار الثورية إلى تطبيقات عملية تغيّر من معايير العلاج التقليدية؛ إذ إن دمج الذكاء الاصطناعي مع تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد يمثل نقلة نوعية في كيفية تصميم وتنفيذ العلاجات السنية، مما يسمح بتخصيص العناية بكل مريض وفق احتياجاته الفردية. كما أن البحث في تصميم المواد السنية المبتكرة وتجديد الأنسجة بواسطة الطباعة ثلاثية الأبعاد يُعدّ خطوة رائدة نحو تحقيق نتائج علاجية أكثر دقة وكفاءة؛ ما يعزز ثقة المرضى في جودة الرعاية الطبية المقدَّمة.

ومع استمرار البحث والتطوير في هذه المجالات، يمكننا أن نتوقع ظهور تقنيات جديدة ومبتكرة تُمكِّن من تحقيق تكامل أكبر بين الطب التقليدي والرقمي، ما يسهم في تقديم حلول علاجية متطورة تجمع بين الحرفية العلمية والابتكار التكنولوجي.

من المؤكد أن هذه الإنجازات ستضع أساساً قوياً لعصر جديد في طب الأسنان؛ حيث تصبح الرعاية المخصصة والسرعة في الإنجاز جزءاً لا يتجزأ من تجربة العلاج.

إن الترابط بين الأبحاث والتطبيقات العملية يعكس مدى أهمية التعاون بين المؤسسات البحثية والجامعات المتقدمة في دفع عجلة التطوير إلى الأمام، لتصبح في النهاية جميعها جزءاً من قصة نجاح علمية ملهمة. وبهذا التكامل بين التقنيات الرقمية والطب الحيوي، يتجلى المستقبل الواعد لتخصص طب الأسنان؛ حيث يُمكن للأبحاث العلمية الدقيقة أن تتحول إلى حلول علاجية مبتكرة تعيد تعريف معايير الرعاية الصحية وجودتها. نماذج رقمية

من البيانات تتحوَّل إلى قطع مطبوعة... و«نانوألماس» لتصميم تركيبات الأسنان