الذكاء الاصطناعي: تقنية غامضة ذات محتوى متغير وقد تكون متحيّزة

تساؤلات كبرى حول خدمته للمجتمع والصالح العام

الذكاء الاصطناعي: تقنية غامضة ذات محتوى متغير وقد تكون متحيّزة
TT

الذكاء الاصطناعي: تقنية غامضة ذات محتوى متغير وقد تكون متحيّزة

الذكاء الاصطناعي: تقنية غامضة ذات محتوى متغير وقد تكون متحيّزة

تعمل أدوات الذكاء الاصطناعي على تغيير كثير من الجوانب التي لا تُعَد ولا تُحصى من الحياة الحديثة بسرعة مذهلة، بدءاً من الرؤى الاقتصادية والسلامة العامة، وحتى وسائل التواصل الاجتماعي والمجتمع بشكل عام. ونحن نعلم أنه على الرغم من كل التغيرات التي أحدثتها تقنية الذكاء الاصطناعي حتى الآن، فإنه ما زال هناك مزيد من التغييرات التي ستطرأ في المستقبل.

تساؤلات كبرى

ولذلك، فإن هذه هي اللحظة المناسبة للرد على بعض الأسئلة الكبيرة، مثل: ما هو الذكاء الاصطناعي المسؤول؟ وماذا يعني تصميم خوارزميات أخلاقية؟ وكيف يمكننا تصميم أدوات ذكاء اصطناعي من أجل تحقيق الصالح العام اليوم، لضمان غدٍ أكثر أماناً؟

صحيح أن الإجابة عن هذه الأسئلة ليست بسيطة؛ لكنها ضرورية، فهذا هو ما اتفق عليه فريق من الخبراء خلال جلسة شهدت حلقة نقاشية أجرتها شركة «موتورولا سولوشنز» في قمة الشركات الأكثر ابتكاراً التي نظمتها مجلة «فاست كومباني» في شهر مايو (أيار) الماضي.

مسؤولية أخلاقية وثقة وأمان

وفيما يلي 3 نقاط رئيسية تمت مناقشتها خلال هذه الجلسة:

1- مفاهيم الثقة تعتمد بشكل كبير على السياق. ماذا يعني أن يكون الذكاء الاصطناعي أخلاقياً ومسؤولاً وآمناً وجديراً بالثقة؟ يقول مايكل كيرنز، الباحث في شركة «أمازون»، وأستاذ علوم الحاسب الآلي وتكنولوجيا المعلومات في جامعة بنسلفانيا الأميركية، إن الإجابة عن هذا السؤال معقدة للغاية، ما يجعل من الصعب مناقشة الأمر على مستوى مفاهيمي خالٍ من وجود سياق محدد.

وأضاف كيرنز: «لقد أدى عصر الذكاء الاصطناعي التوليدي إلى إدخال المجتمع في حلقة مفرغة بعدة طرق، وذلك بسبب مدى انفتاح المخرجات الناتجة عنه، فمن الصعب جداً تحديد هذه الأمور في غياب أي حالات استخدام محددة؛ حيث إن الأمر يعتمد بشكل كبير على الغرض الذي استُخدمت هذه التقنية من أجله».

استخدام الألفاظ والأفكار السامة

وقدم كيرنز مثالاً بسيطاً يتعلق باستخدام الألفاظ والأفكار السامة، قائلاً إنه في حال استخدم شخص ما الذكاء الاصطناعي كوسيلة مساعدة في كتابة كتاب للأطفال، فإن مدى تسامح التكنولوجيا مع استخدام الألفاظ والأفكار السامة سيكون صفراً، ولكن إذا كان يتم استخدامه من أجل كتابة رواية تاريخية، فإنه ستكون هناك مرونة (تدخل) أكبر.

دور الحالة العاطفية للبشر

ومع ذلك، فإن مسألة السياق هذه ليست مرتبطة بالظروف والمواقف المحددة فحسب؛ بل إن الأمر ينطبق أيضاً على الحالة العاطفية الحالية للبشر الذين يسعون إلى الاستفادة من أداة الذكاء الاصطناعي، حسبما أضاف ماهيش سابثاريشي، وهو نائب الرئيس التنفيذي ورئيس قسم التكنولوجيا في «موتورولا سولوشنز».

وتابع سابثاريشي: «يقول العاملون في مجال تأمين السلامة العامة، إن وظائفهم عبارة عن ساعات من الملل تتخللها لحظات من الرعب، ولذا فإنه يجب أن تخدم نفس مجموعة الأدوات الخاصة بالسلامة قاعدة الزبائن، لكي تحمي مجتمعاتنا عندما نكون في حالة استرخاء، أو عندما نشعر بالملل، أو عندما نكون في حالة توتر كبير».

ويجب على شركة «موتورولا سولوشنز» أن تأخذ هذه الحقيقة بعين الاعتبار، عند تطوير أدوات الذكاء الاصطناعي الخاصة بها، لاستخدامات السلامة العامة، مثل الترجمة الآلية بين مشغلي رقم الطوارئ في الولايات المتحدة «911» والمتصلين الذين لا يتحدثون اللغة نفسها، ويتم إطلاق اسم «العوامل البشرية عالية السرعة» على هذا المبدأ التصميمي، وهو ما يعني الحاجة إلى إنشاء أدوات تظل بسيطة وفعَّالة عندما يكون المستخدمون تحت ضغط شديد.

النظم الذكية فريدة في مخاطرها

2- المخاطر من الناحية التشغيلية. يمثل الذكاء الاصطناعي فئة فريدة من نوعها، من حيث إدارة المخاطر التقليدية.

وقال باتريك هيوستن (وهو جنرال متقاعد بالجيش الأميركي، وعضو فريق عمل الذكاء الاصطناعي التابع لمكتب التحقيقات الفيدرالي «إف بي آي»): «بالنسبة لي، فإن الذكاء الاصطناعي المسؤول، هو مجموعة فرعية أو جزء من إدارة المخاطر التقليدية. فنحن نطلق عليه اسماً خاصاً به، وذلك ليس لأن الذكاء الاصطناعي هو أمر حديث فحسب؛ بل لأنه يحمل بعض المخاطر الفريدة الخاصة به».

وفي رأي هيوستن، فإن الذكاء الاصطناعي يشكل 5 مخاطر فريدة:

أولاً- لأنه يعد تقنية غامضة؛ حيث إن القوى الدافعة لعملية صنع القرارات والعمليات الأخرى في الذكاء الاصطناعي لا تكون شفافة، في كثير من الأحيان.

ثانياً- لأنه متغير باستمرار، وذلك لأن الذكاء الاصطناعي يتعلم ويتطور بشكل مستمر، بناءً على البيانات.

ثالثاً- يمكن أن يكون متحيزاً؛ لأنه يتم تصميمه وتدريبه من قبل البشر الذين قد يقدمون هذا التحيز بطريقة غير مقصودة.

رابعاً- يمكن أن يتسبب في نشوء معلومات غير دقيقة، لأسباب غالباً ما تكون غير واضحة.

خامساً- يمكن أن يحل محل بعض أنواع الوظائف، ما يجعل بعض الفئات من الأشخاص تشعر بعدم الثقة إزاءه بطبيعة الحال.

ابتكار بشري يتطلب تصميماً إنسانياً

واتفق الخبراء المشاركون في المناقشة على أن هذه التحديات صعبة، ولكن يجب أخذها في الاعتبار والتصدي لها، وتخفيف حدتها قدر الإمكان، في حال أراد الناس أن يضعوا ثقتهم في أدوات الذكاء الاصطناعي.

وقال كيرنز: «هناك كثير مما نعرفه علمياً، ولكن علينا أن نتذكر أن هذه الأدوات الموجودة في هذه الأنظمة هي عبارة عن ابتكارات تكنولوجية صنعناها بأنفسنا، ولذا فإن الحل الأول الذي يجب النظر فيه هو تصميم تلك التكنولوجيا بشكل يساعد على تخفيف حدة هذه المشكلات أو تجنبها. فمن الأفضل بكثير أن نعمل على حل المشكلة في المقام الأول، بدلاً من أن نلجأ للتسوية أو تنظيم العمل بهذه الأدوات، بعد وقوع الأضرار بالفعل».

شراكة الذكاء الاصطناعي مع الإنسان

3- أقوى الإمكانات تكمن في شراكة الذكاء الاصطناعي مع الإنسان. عند سؤاله عن أهم استخدامات أدوات الذكاء الاصطناعي في مجال السلامة العامة، رأى سابثاريشي أن هناك فئتين رئيسيتين: الأولى هي عندما يتمكن الذكاء الاصطناعي من إزالة الاحتكاك الذي يتم خلال تواصل الناس بعضهم مع بعض، مثل الترجمة التلقائية للغات خلال مكالمات خدمة الطوارئ «911».

أما الفئة الثانية، فهي توصيل الأشخاص المناسبين بالمعلومات الصحيحة اللازمة في أوقات الحاجة. وضرب سابثاريشي مثالاً من العالم الحقيقي على ذلك، قائلاً إنه عندما فُقد طفل من ذوي الاحتياجات الخاصة في إحدى المدن الواقعة شمال شرقي الولايات المتحدة، كان لدى رجال الشرطة لقطات من مئات كاميرات الفيديو المزودة بتحليلات أدوات الذكاء الاصطناعي.

وأضاف سابثاريشي: «تستخدم هذه المدينة تقنيات (موتورولا سولوشنز) على نطاق واسع، ولذلك فإنه كان بإمكانهم البحث في هذه اللقطات من خلال أوصاف الطفل، وفي غضون دقائق قليلة، كان نظامنا قادراً على أن يخبرهم بالأماكن التي لم يوجد فيها الطفل، وبهذه الطريقة، ساعدت هذه الأدوات الآلية على تركيز انتباه الإنسان على المكان الذي يمكن أن يوجد فيه الطفل، وعلى نحو فعَّال، أزال الذكاء الاصطناعي كومة القش، وسمح للبشر بالعثور على الإبرة التي كانت ضائعة داخلها».

وبالفعل تم العثور على الطفل بسرعة، وتمت إعادته إلى والديه بأمان، وهو ما كان ناتجاً عن جهد مشترك بين الذكاء الاصطناعي والقوى البشرية.

من جهته، قال هيوستن: «السر هو الجمع بين البشر والآلات بطرق تستفيد من نقاط القوة الموجودة لدى كل منهما، إلا أن الناس يقدمون الأمر في بعض الأحيان كما لو كان خياراً بين إما هذا وإما ذاك، قائلين: يجب أن تختار إما الإنسان وإما آلة الذكاء الاصطناعي، أيهما ستختار؟ لكني أرى أن هذا يشير إلى عملية فصل زائفة؛ إذ يمكننا الحصول على كليهما، كما يمكننا الحصول على أفضل ما فيهما».

* مجلة «فاست كومباني»، خدمات «تريبيون ميديا»



«جراح آلي» بذكاء اصطناعي دُرّب على مشاهدة فيديوهات طبية

«جراح آلي» بذكاء اصطناعي دُرّب على مشاهدة فيديوهات طبية
TT

«جراح آلي» بذكاء اصطناعي دُرّب على مشاهدة فيديوهات طبية

«جراح آلي» بذكاء اصطناعي دُرّب على مشاهدة فيديوهات طبية

«تخيل أنك بحاجة إلى إجراء عملية جراحية في غضون بضع دقائق لأنك قد لا تنجو... لا يوجد جراحون في الجوار ولكن يوجد روبوت جراحي مستقل متاح يمكنه إجراء هذا الإجراء باحتمالية عالية جداً للنجاح، هل ستغتنم الفرصة؟» هذا ما أجابني به طالب ما بعد الدكتوراه بجامعة جونز هوبكنز عبر البريد الإلكتروني، لدى سؤالي عن التطوير الجديد.

تعليم الروبوت بمقاطع فيديو للجراحة

لأول مرة في التاريخ، تمكن كيم وزملاؤه من تعليم الذكاء الاصطناعي استخدام آلة جراحة آلية لأداء مهام جراحية دقيقة، من خلال جعلها تشاهد آلاف الساعات من الإجراءات الفعلية التي تحدث في ردهات جراحية حقيقية. ويقول فريق البحث إنه تطور رائد يتجاوز حدوداً طبية محددة ويفتح الطريق لعصر جديد في الرعاية الصحية.

وفقاً لورقتهم البحثية المنشورة حديثاً، يقول الباحثون إن الذكاء الاصطناعي تمكن من تحقيق مستوى أداء مماثل لجراحي البشر دون برمجة مسبقة.

جراحة بتوظيف الروبوت

تدريب على العروض بدلاً من البرمجة

وبدلاً من محاولة برمجة الروبوت بشق الأنفس للعمل -وهو ما تقول ورقة البحث إنه فشل دائماً في الماضي- قاموا بتدريب هذا الذكاء الاصطناعي من خلال شيء يسمى التعلم بالتقليد، وهو فرع من الذكاء الاصطناعي حيث تراقب الآلة وتكرر الأفعال البشرية. سمح هذا للذكاء الاصطناعي بتعلم التسلسلات المعقدة للأفعال المطلوبة لإكمال المهام الجراحية عن طريق تقسيمها إلى مكونات حركية. وتترجم هذه المكونات إلى أفعال أبسط -مثل زوايا المفاصل ومواضعها ومساراتها- والتي يسهل فهمها وتكرارها وتكييفها أثناء الجراحة.

توظيف روبوت «دافنشي» للتدريب

استخدم كيم وزملاؤه نظام دافنشي الجراحي كأيدٍ وعيون لهذا الذكاء الاصطناعي. ولكن قبل استخدام المنصة الروبوتية الراسخة (التي يستخدمها الجراحون حالياً لإجراء عمليات دقيقة محلياً وعن بُعد) لإثبات نجاح الذكاء الاصطناعي الجديد، قاموا أيضاً بتشغيل محاكاة افتراضية. وقد سمح هذا بتكرار أسرع وتحقق من السلامة قبل تطبيق الإجراءات التي تم تعلمها على الأجهزة الفعلية.

«كل ما نحتاجه هو إدخال الصورة، ثم يجد نظام الذكاء الاصطناعي هذا الإجراء الصحيح»، كما يقول كيم. كانت روبوتات دافنشي أيضاً مصدر مقاطع الفيديو التي حللها الذكاء الاصطناعي، باستخدام أكثر من 10000 تسجيل تم التقاطها بواسطة كاميرات المعصم أثناء العمليات الجراحية التي يقودها الإنسان.

تعلّم 3 مهام جراحية

وكان الهدف تعلم ثلاث مهام جراحية: التعامل مع إبرة جراحية وتحديد موضعها، ورفع الأنسجة والتلاعب بها بعناية، والخياطة -كلها مهام معقدة تتطلب تحكماً دقيقاً وحساساً للغاية.

مكنت مجموعة البيانات واسعة النطاق هذه الذكاء الاصطناعي من تعلم الاختلافات الدقيقة بين الإجراءات الجراحية المتشابهة، مثل شدة التوتر المناسب اللازم للتعامل مع الأنسجة دون التسبب في ضرر.

تعد مقاطع الفيديو التدريبية هذه جزءاً صغيراً جداً من مستودع واسع النطاق للبيانات الجراحية. مع ما يقرب من 7000 روبوت دافنشي قيد الاستخدام في جميع أنحاء العالم، هناك مكتبة ضخمة من العروض الجراحية للمراقبة والتعلم منها، والتي يستخدمها فريق البحث الآن لتوسيع ذخيرة الذكاء الاصطناعي الجراحية لدراسة جديدة لم تُنشر بعد.

«في عملنا المتابع، والذي سنصدره قريباً، ندرس ما إذا كانت هذه النماذج يمكن أن تعمل في الإجراءات الجراحية طويلة المدى التي تنطوي على هياكل تشريحية غير مرئية»، يكتب كيم، في إشارة إلى الإجراءات الجراحية المعقدة التي تتطلب التكيف مع حالة المريض في أي وقت معين، مثل إجراء عملية جراحية على جرح داخلي خطير.

التحقق من صحة النموذج المطور

أثناء التطوير، عمل الفريق عن كثب مع الجراحين الممارسين لتقييم أداء النموذج وتقديم ملاحظات حاسمة (خاصة فيما يتعلق بالتعامل الدقيق مع الأنسجة)، والتي قام الروبوت بدمجها في عملية التعلم الخاصة به.

أخيراً، للتحقق من صحة النموذج، استخدموا مجموعة بيانات منفصلة غير مدرجة في التدريب الأولي لإنشاء محاكاة افتراضية، ما يضمن قدرة الذكاء الاصطناعي على التكيف مع السيناريوهات الجراحية الجديدة وغير المرئية قبل الشروع في اختبارها في الإجراءات المادية. أكد هذا التحقق المتبادل قدرة الروبوت على التعميم بدلاً من مجرد حفظ الإجراءات، وهو أمر بالغ الأهمية بالطبع نظراً للعدد المجهول المحتمل الذي قد ينشأ في غرفة العمليات.

جراح آلي «ذو خبرة»

كل شيء سار بشكل جميل إذ تعلم نموذج الروبوت هذه المهام إلى مستوى الجراحين ذوي الخبرة. يقول أكسل كريغر، الأستاذ المساعد في الهندسة الميكانيكية في جامعة جونز هوبكنز والمؤلف الرئيسي للدراسة، في بيان عبر البريد الإلكتروني: «إنه لأمر سحري حقاً أن يكون لدينا هذا النموذج حيث كل ما نقوم به هو تلقيمه مدخلات الكاميرا، ويمكنه التنبؤ بالحركات الروبوتية اللازمة للجراحة». «نعتقد أن هذا يمثل خطوة مهمة إلى الأمام نحو أفق جديد في مجال الروبوتات الطبية».

تطوير رائد

إن أحد مفاتيح هذا النجاح هو استخدام الحركات النسبية بدلاً من التعليمات المطلقة. ففي نظام دافنشي قد لا تنتهي الأذرع الآلية إلى حيث هي مقصودة تماماً بسبب التناقضات الطفيفة في حركة المفصل التي تتراكم على مدار عدة حركات ويمكن أن تؤدي في النهاية إلى أخطاء كبيرة -خاصة في بيئة حساسة مثل الجراحة. كان على الفريق إيجاد حل، لذا بدلاً من الاعتماد على هذه القياسات، قام بتدريب النموذج على التحرك بناءً على ما يلاحظه في الوقت الفعلي أثناء إجراء العملية.

لكن الابتكار الرئيسي هنا هو أن التعلم بالتقليد يزيل الحاجة إلى البرمجة اليدوية للحركات الفردية. قبل هذا الاختراق، كانت برمجة الروبوت للخياطة تتطلب ترميزاً يدوياً لكل حركة بالتفصيل. يقول كيم إن هذه الطريقة كانت أيضاً عرضة للخطأ وتشكل قيداً رئيسياً في تقدم الجراحة الروبوتية. إذ إنها حدت مما يمكن للروبوت فعله بسبب جهود التطوير، والافتقار إلى المرونة التي جعلت من الصعب للغاية على الروبوتات القيام بمهام جديدة.

ومع ذلك، يسمح التعلم بالتقليد للروبوت بالتكيف بسرعة مع أي شيء يمكن مشاهدته، والتعلم على غرار طالب الجراحة. «(نحن) نحتاج فقط إلى جمع بيانات التعلم التقليدي لإجراءات مختلفة، ويمكننا تدريب الروبوت على تعلمها في غضون يومين»، كما يقول كريغر. «هذا يسمح لنا بالتعجيل نحو هدف الاستقلالية مع تقليل الأخطاء الطبية وتحقيق جراحة أكثر دقة».

تقييم مدى النجاح

لقياس مدى نجاح الذكاء الاصطناعي، حدد الباحثون مقاييس الأداء الرئيسية، مثل الدقة في وضع الإبرة والاتساق في التلاعب بالأنسجة باستخدام مجموعة من البيئات الجراحية الوهمية المادية، والتي تضمنت محاكيات الأنسجة الاصطناعية والدمى الجراحية. وكانت النتائج مذهلة. يقول كريغر: «النموذج جيد جداً في تعلم الأشياء التي لم نعلمه إياها. على سبيل المثال، إذا أسقط الإبرة، فسوف يلتقطها تلقائياً ويستمر».

لا تعد هذه القدرة على التكيف مهمة فقط لمواصلة تعلم مهارات جديدة ولكنها أيضاً ضرورية للتعامل مع الأحداث غير المتوقعة في الجراحات الحية، مثل تمزق الشريان أو تغير العلامات الحيوية للمريض فجأة. بالإضافة إلى ذلك، أظهر النموذج كفاءة زمنية محسنة، ما أدى إلى تقليل وقت الانتهاء للمهام الجراحية القياسية مثل الخياطة بنحو 30 في المائة، وهو أمر واعد بشكل خاص للعمليات الحرجة من حيث الوقت.

ويتصور العلماء سيناريو حيث تساعد هذه الروبوتات الجراحين في المواقف عالية الضغط، وتعزيز قدراتهم وتقليل الخطأ البشري. سيؤثر جراحو الذكاء الاصطناعي المستقبليون بشكل كبير على توفر الرعاية الجراحية، مما يجعل التدخلات الطبية عالية الجودة متاحة لعدد أكبر.

اللوائح التنظيمية وأخلاقيات الطب

هناك أيضاً تحديات أخلاقية وتنظيمية يجب معالجتها قبل نشر مثل هذا الذكاء الاصطناعي في بيئات جراحية حقيقية دون إشراف بشري. فالقفزة نحو الروبوتات الجراحية المستقلة تثير مخاوف أخلاقية جديدة.

هناك قضية المساءلة: من سيكون مسؤولاً إذا حدثت مشكلة؟ الشركة التي صنعت الجراح الذكي؟ المهنيون الطبيون الذين يشرفون عليه (إذا كان هناك أي إشراف)؟ هناك أيضاً مسألة موافقة المريض، والتي ستتطلب تثقيف كل من الشخص الذي يخضع للجراحة والأشخاص المحيطين به حول ماهية هذا الذكاء الاصطناعي، وما الذي يمكنهم فعله بالضبط، وما هي المخاطر التي تشكلها الروبوتات مقارنة بالجراحين البشر.

يعترف كيم بأن المستقبل الآن في منطقة رمادية حيث يمكن للجميع مجرد التكهن بما يجب أن يحدث أو سيحدث. ستكون أيدي السلطات التنظيمية مشغولة، من معالجة المساءلة والمخاوف الأخلاقية عند السماح لجراحي الذكاء الاصطناعي بالعمل بشكل مستقل، إلى وضع معايير للحصول على موافقة مستنيرة من المرضى.

ولكن عند الاختيار بين إجراء عملية جراحية طارئة منقذة للحياة بواسطة جراح مستقل أو عدم تلقي العلاج لأن الجراح البشري غير متاح (مثلاً في مكان بعيد أو منطقة متخلفة)، يزعم كيم أن الخيار الأفضل واضح. يمكنني بسهولة أن أتخيل مستقبلاً قريباً حيث يبدأ الناس في اختيار روبوتات الذكاء الاصطناعي على نظرائهم من البشر - في ظل وجود دليل إحصائي على أن جراحي الذكاء الاصطناعي يعملون بأمان.

وبعيداً عن التحديات الأخلاقية والقانونية، هناك حاجة إلى المزيد من العمل لتمكين التنفيذ العملي. ستحتاج المستشفيات إلى الاستثمار في البنية الأساسية التي تدعم جراحة الروبوتات بالذكاء الاصطناعي، بما في ذلك الأجهزة المادية والخبرة الفنية للتشغيل والصيانة. بالإضافة إلى ذلك، سيكون تدريب الفرق الطبية على إدارة العملية أمراً بالغ الأهمية. فالأطباء سيحتاجون إلى فهم الآلة ومتى يكون التدخل ضرورياً، وفي النهاية تحويل الجراحين البشريين من المهام الجراحية المباشرة إلى أدوار تركز على الإشراف والسلامة.

جراحات بسيطة أولاً

على المستوى العملي، يتصور الباحثون تقدماً تدريجياً، بدءاً بجراحات أبسط وأقل خطورة مثل إصلاح الفتق والتقدم تدريجياً إلى عمليات أكثر تعقيداً. سيساعد النهج التدريجي في التحقق من موثوقية الروبوت مع معالجة المخاوف التنظيمية والأخلاقية بمرور الوقت، فضلاً عن مساعدة السكان على الثقة في الذكاء الاصطناعي لإجراء العمليات الحرجة للحياة.

يقول كريغر: «ما زلنا في المراحل الأولى من فهم ما يمكن أن تحققه هذه الآلات حقاً. الهدف النهائي هو الحصول على أنظمة جراحية مستقلة تماماً وموثوقة وقابلة للتكيف وقادرة على إجراء العمليات الجراحية التي تتطلب حالياً اختصاصياً مدرباً تدريباً عالياً».

* مجلة «فاست كومباني» خدمات «تريبيون ميديا»

اقرأ أيضاً