«الحوسبة العاطفية»... لتحليل المشاعر وهندستها

نظم مطورة يمكن توظيفها في المجالات الصحية والتربوية

«الحوسبة العاطفية»... لتحليل المشاعر وهندستها
TT

«الحوسبة العاطفية»... لتحليل المشاعر وهندستها

«الحوسبة العاطفية»... لتحليل المشاعر وهندستها

يرتكز قطاع «الحوسبة العاطفية» المتنامي على جمع كميات هائلة من البيانات السلوكية والعاطفية.
وتزداد التكنولوجيا حميمية على الصعيدين الجسدي والعاطفي يوماً بعد آخر، ما ولّد طلباً على تقنيات جديدة قادرة على استنتاج الأوضاع العاطفية لدى البشر. وظهر مصطلح «الحوسبة العاطفية» لأول مرة عام 1995، على يد البروفسورة روزاليند بيكارد، مؤسسة مديرة مجموعة الحوسبة العاطفية البحثية في مختبر الإعلام التابع لمعهد ماساتشوستس للتقنية. واعترفت البروفسورة بمدى تأثير المشاعر على حياتنا، وقررت المضي قدماً نحو تطوير فكرة «هندسة المشاعر»:
الحوسبة العاطفية
ما الحوسبة العاطفية؟ يهدف تطوير نظم الحوسبة العاطفية إلى التعرف على التجارب والمشاعر البشرية، وتحليلها ومعالجتها. وتعتمد جميع هذه النظم على بيانات واسعة حول السلوك البشري، تجمعها أنواع مختلفة من الأجهزة، وتعالجها تشكيلة واسعة من تطبيقات برامج التعلم الآلي المتطورة.
وتشكل البرامج التي تعتمد على الذكاء الصناعي العصب في قدرة كل برنامج على تحليل إشارات مستخدمه العاطفية، والعمل عليها. وتعمل هذه النظم على تعريف التباينات الطفيفة بين البيانات السلوكية، وربطها بالمشاعر المتصلة بها.
والأجهزة الأكثر شيوعاً المستخدمة في جمع البيانات السلوكية هي الكاميرات، وغيرها من أجهزة المسح التي تراقب تعابير الوجه، وحركة العينين، والإيماءات، والوضعيات. ويمكن معالجة هذه البيانات لتعريف التعابير الصغيرة والبسيطة التي قد يعاني التقييم البشري من صعوبة في تحديد ماهيتها.
علاوة على ذلك، تسجل المعدات الصوتية المتطورة المتغيرات والتركيبات في أصوات مستخدميها. وتعمل بعض شركات التأمين اليوم على اختبار تقنية تحليل الاتصالات الصوتية التي ترصد كذب المتصل على متلقي الادعاء. وقد طور الفريق الذي يستخدم نظام «واطسون» الكومبيوتري للسؤال والجواب، التابع لشركة «آي بي إم»، «محللاً للنبرة» يعتمد على التحليل اللغوي لرصد 3 نبرات مختلفة من النصوص: أسلوب اللغة، والمشاعر، والميول الاجتماعية.
ويتم تطوير معدات الواقع الافتراضي والشاشات التي تثبت على الرأس لصناعة تجارب محاكاة أكثر واقعية. وتتيح هذه التقنيات للعبة تعديل نفسها، وفقاً لمشاعر المستخدم، لتقدم له تجربة محاكاة أكثر حماسة وخصوصية.
تفاعلات بشرية
كيف تستخدم الشركات الحوسبة العاطفية؟ تعتمد شركات كثيرة على الحوسبة العاطفية لجمع كميات هائلة من البيانات حول تفاعلات المستهلكين مع حملاتها الإعلانية. وتعمل «ريلايز»، إحدى أهم مؤسسات الإعلان في عالم التجزئة وأكثرها إبداعاً، مع عمالقة كـ«كوكاكولا»، و«إكسبيديا»، و«مارس»، و«إي تي أند تي»، و«إل جي»، وتوظف هذه التقنية لمساعدة عملائها في قياس، وتحسين، ومقارنة تأثير محتواها.
ويقيس البرنامج الذي طورته شركة «ريلايز» مشاعر المشاهدين، ومستويات تركيزهم، باستخدام الكاميرات الإلكترونية. كما يستطيع عرض محتوى العلامة التجارية على لجنة من المستهلكين من حول العالم، وقياس تفاعل الجماهير مع حملة إعلانية معينة، من خلال مراقبة مستوى تركيزهم، وتسجيل لحظات اندماجهم. وبعدها، يحصل المعلنون على نتيجة شاملة بناء على انخراط المستهلكين العاطفي وتركيزهم، مما يتيح لهم تقييم العائدات، أو تقييمها مقارنة بحملات سابقة.
وفي سياق متصل، يعمل فريق «الإدراك والتعاطف البشري» من «مايكروسوفت» على مشاريع متعددة لاستثمار الحوسبة العاطفية في منتجات الشركة. ويضم هذا العمل تطوير منصة متعددة النماذج لاستشعار العواطف، تدمج تحليل الرؤية الكومبيوترية لتعابير الوجه ووضعية الجسم مع المعالجة الصوتية التي ترصد الكلام والإحساس، ليتيحا معاً للنظام إنتاج نماذج كومبيوترية للمحادثات تستعرض المشاعر بشكل أوضح.
مجالات صحية وتربوية
ما المسائل الأخلاقية التي تحيط بالحوسبة العاطفية؟ يحيط بتطوير تقنية الذكاء الصناعي كثير من المخاوف والشكوك التي لا يمكن تجاهلها، والأمر نفسه يسري على الحوسبة العاطفية. ولكن من السهل جداً أن نتخيل أننا في يوم قريب سنمتلك أجهزة تلفزيون تضم كاميرات وميكروفونات قادرة على رصد تفاعلاتنا مع البرامج والإعلانات، لتتم مراقبة هذه التفاعلات من قبل صناعة الإعلام؛ هذا الأمر قد يؤدي إلى بروز مشكلات كبيرة مرتبطة بحماية الخصوصية والبيانات، وهذا هو العائق الأكبر أمام الشركات.
وتعارض روزاليند بيكارد، مبتكرة الحوسبة العاطفية، وبشدة استخدام فكرتها لأهداف غير أخلاقية، وتأمل في أن تبقى إمكاناتها محصورة بهدفها الأساسي، وهو مساعدة الناس على التواصل بشكل أفضل، وفقاً لموقع جمعية المهندسين الكهربائيين الأميركية.
مثلاً، يمكن للحوسبة العاطفية أن تساعد الأشخاص المصابين بالتوحد على إيصال مشاعرهم التي يعانون من صعوبة في التعبير عنها. وقبل سنوات قليلة، صنع فريق بيكارد البحثي قفازاً مجهزاً بأجهزة استشعارات في راحته، مهمتها مراقبة الاستجابة العاطفية. ويستطيع هذا القفاز التعرف على اللحظات التي يعاني فيها الشخص من الإحباط، مما قد يساعد في تفادي حالات الألم العاطفي. ويمكن استخدام هذا الجهاز نفسه لمراقبة التوتر الذي يشعر به الأولاد في المدارس.
ويرى سلاومير ناسوتو، أستاذ السيبرانية في جامعة «ريدنغ» في المملكة المتحدة، أن هذه التقنيات يمكن دمجها بسهولة في البنى التحتية الخاصة بالقطاع العام.
كما يتخيل ناسوتو مستقبلاً يتم فيه إدراج التعليم الكومبيوتري في المناهج المدرسية، إذ يمكن استخدام التقنية في التعرف على وضع الطلاب النفسي، كالتوتر أو التركيز، لمعرفة ما إذا كانوا يعانون من صعوبات معينة، أو يشعرون بالاهتمام أو بالملل.
كما استكشف ناسوتو كيفية توظيف نظام مشابه في وحدات العناية المركزة في المستشفيات.



لأول مرة: الذكاء الاصطناعي يصمم توربين رياح لتوليد الطاقة بين المباني

لأول مرة: الذكاء الاصطناعي يصمم توربين رياح لتوليد الطاقة بين المباني
TT

لأول مرة: الذكاء الاصطناعي يصمم توربين رياح لتوليد الطاقة بين المباني

لأول مرة: الذكاء الاصطناعي يصمم توربين رياح لتوليد الطاقة بين المباني

صمم نظام ذكاء اصطناعي جديد توربين رياح لأول مرة في التاريخ، وفقاً لمطوره.

نظام ذكاء هندسي ثوري

وأعلنت شركة «EvoPhase» البريطانية أن الذكاء الاصطناعي الخاص بها تخلى عن جميع القواعد الراسخة في هندسة مثل هذه الأجهزة. وبناءً على اختباراتها، فإن اختراعها أكثر كفاءة بسبع مرات من التصميمات الحالية.

تتكون «شفرة برمنغهام» The Birmingham Blade -كما تسمي الشركة التوربين- من ست أذرع موازية للأرض متصلة بمحور عمودي مركزي. وتحتوي كل ذراع على شفرة رأسية، وسطح به موجتان تغيران زاوية هجومهما عبر ارتفاعها وطولها.

لعمل مع سرعات رياح منخفضة

يتم تحسين توربينات الرياح التقليدية لسرعات رياح تبلغ نحو 33 قدماً في الثانية. في المقابل، تم تصميم «الشفرة» لسرعات الرياح المتوسطة المنخفضة النموذجية للمناطق الحضرية مثل برمنغهام، والتي تبلغ نحو 12 قدماً في الثانية. هذا يزيد قليلاً عن ثمانية أميال (13كلم تقريباً) في الساعة.

وتم تحسين التصميم للعمل بين المباني الشاهقة التي تنتج أنماط اضطراب تؤثر على فاعلية تصميمات التوربينات الحضرية الأخرى. وإذا ثبت أن هذا صحيح، فقد يفتح التصميم الباب أمام إنتاج كهرباء غير محدود في المباني المكتبية والسكنية بتكلفة تكاد تكون معدومة.

يقول ليونارد نيكوسان، كبير مسؤولي التكنولوجيا في الشركة، في بيان صحافي: «كان استخدام الذكاء الاصطناعي ضرورياً للتحرر من التحيزات طويلة الأمد التي أثرت على تصميمات التوربينات خلال القرن الماضي. سمح لنا الذكاء الاصطناعي باستكشاف إمكانيات التصميم خارج نطاق التجارب البشرية التقليدية».

وفقاً لنيكوسان، تمكن المصممون من «توليد واختبار وتحسين أكثر من 2000 تصميم لتوربينات الرياح في غضون أسابيع قليلة، ما أدى إلى تسريع عملية التطوير لدينا بشكل كبير وتحقيق ما كان يستغرق سنوات وملايين الجنيهات من خلال الطرق التقليدية».

سحر «التصميم التطوري»

«التصميم التطوري الموجه بالذكاء الاصطناعي» هو منهجية تقوم على نفس فكرة الانتقاء الطبيعي. تبدأ العملية بتوليد آلاف المتغيرات التصميمية التي يتم تقييمها وفقاً لوظيفة «البقاء للأفضل»، والتي تحدد مدى نجاح كل متغير في تلبية أهداف المشروع. ويختار الذكاء الاصطناعي أفضل البدائل لاستخدامها أساساً لتكرارات جديدة، وإعادة الجمع بين الميزات وتنويعها لتطوير إصدارات محسنة.

تتكرر هذه الخطوات حتى يصل الذكاء الاصطناعي إلى حل يحقق تحسين جميع العلامات المهمة مثل الكفاءة الديناميكية الهوائية، والاستقرار الهيكلي، والوزن، أو الاكتناز.

تقول الشركة إن عمليتها تتجنب التحيزات البشرية الموجودة في الهندسة التقليدية. بطبيعتها، تكون الهندسة التقليدية محدودة بالأفكار والمعرفة السابقة.

من ناحية أخرى، يستكشف الذكاء الاصطناعي مجموعة واسعة من الاحتمالات دون القيود في العقل البشري. عندما تجمع بين جيل الذكاء الاصطناعي والتكرار التطوري، يمكن أن يؤدي هذا إلى نتائج مبتكرة تتحدى غالباً الفطرة السليمة ولكنها لا تزال تعمل.

إن نهج التصميم التطوري هذا ليس جديداً تماماً، إذ استخدمت صناعة الطيران والفضاء برامج بهذه القدرات لسنوات. ومثلاً استخدمت شركة «إيرباص»، بالتعاون مع شركة «أوتوديسك»، عملية مماثلة لتصميم حاجز مقصورة خفيف الوزن للغاية لطائراتها من طراز A320وظهرت النتيجة مستوحاة من هياكل العظام الطبيعية، ما أدى إلى انخفاض الوزن بنسبة 45 في المائة مقارنة بالهياكل المماثلة المصممة بالطرق التقليدية.

كما طبقت شركة «جنرال إلكتريك» الخوارزميات التطورية في إعادة تصميم حامل محرك نفاث جديد، مما أدى إلى انخفاض وزن القطعة بنسبة 80 في المائة. وتستخدم وكالة «ناسا» أيضاً هذه التقنية منذ سنوات، ففي عام 2006 استخدمت الوكالة خوارزمية تطورية لتصميم «هوائي متطور».

نجاح توربين «برمنغهام بليد»

لقد طبق فريق المصممين بقيادة الدكتور كيت ويندوز - يول من جامعة برمنغهام هذه العملية التطورية لحل مشكلة تكافح العديد من تصميمات التوربينات لمعالجتها: كيفية العمل بكفاءة في البيئات الحضرية، حيث تكون الرياح أبطأ وأكثر اضطراباً بسبب المباني.

ويقول نيكوسان: «كنا بحاجة إلى توربين يمكنه التقاط سرعات الرياح المنخفضة نسبياً في برمنغهام مع إدارة الاضطرابات الناجمة عن المباني المحيطة. وكان لا بد أن يكون التصميم أيضاً مضغوطاً وخفيف الوزن ليناسب التركيبات على الأسطح».

* مجلة «فاست كومباني» خدمات «تريبيون ميديا»