القرفصاء... الحل الأمثل للجلوس الطويل

القرفصاء... الحل الأمثل للجلوس الطويل
TT

القرفصاء... الحل الأمثل للجلوس الطويل

القرفصاء... الحل الأمثل للجلوس الطويل

إذا كنتم جالسين لقراءة هذا المقال، قد تكون الوضعية التي اتخذتموها للراحة خاطئة، بحسب دراسة جديدة تناولت سلوك قبائل مجتمعات الصيد وجمع الثمار وأسلوب الاستراحة الذي يعتمدونه. وقد وجدت الدراسة، أن هؤلاء يميلون إلى الاستراحة شأنهم شأن مواطني العالم الحضري، إلا أن منطلقاتهم للتوقف عن الحركة مختلفة: إنها خالية من الكراسي وتعتمد على الكثير من القرفصاء.

دراسة علمية
إن هذا التغيير في طريقة الجلوس قد يكون له تأثير على عملية التمثيل الغذائي وصحة القلب، فضلاً عن أنه قد يثير بعض الأسئلة حول وضعية الجلوس الشائعة التي نعتمدها وعدم صحتها.
إنها لمفارقة أن يتبين أخيراً وجود علاقة بين الامتناع عن الحركة وبين المتاعب الصحية في أماكن كثيرة من العالم، ولا سيما أن الهدف الأساسي من الراحة هو مصلحة البشر. لكن دراسات متتابعة باتت تربط إمضاء المزيد من الوقت جلوساً باضطرابات في معدل الكوليسترول، وأمراض القلب والسكري، وغيرها من الحالات المرضية حتى بين الناس الذين يمارسون الرياضة.
بدأت هذه المعضلة التي تقول، إن الجلوس يسبب الأمراض تحوز على اهتمام مجموعة من العلماء الذين عملوا ودرسوا مجتمعات الصيد وجمع الثمار العصرية، آملين الحصول على فهم أوضح لتطور النشاط الجسدي المرافق للتطور البشري.
وفي البعض من أبحاثهم الماضية، وجد هؤلاء العلماء أن أبناء قبيلة «هادزا» Hadza في تنزانيا نشيطو الحركة، ويخصصون ساعات عدة يومياً للنشاطات المختلفة. ويتمتع هؤلاء بصحة قلبية وأيضية ممتازة ومعدلات ضغط دم وكوليسترول صحية.
ولكن ساعات عدة من النشاط الجسدي في اليوم تترك ساعات أخرى فارغة. لذا؛ بدأ الباحثون أخيراً بالتساؤل ما إذا كانت الوسائل التي يعتمدها أبناء قبيلة الهادزا في إمضاء وقت فراغهم تساهم بشكل أو بآخر في الحفاظ على صحتهم.
في دراستهم التي نُشرت حديثاً في دورية «بروسيدنغز أوف ذا ناشونال أكاديمي أوف ساينس» (Proceedings of the National Academy of Sciences)، طلب الباحثون من 28 رجلاً وامرأة من القبيلة، تتراوح أعمارهم بين 18 و61 عاماً، أن يرتدوا أجهزة لمراقبة النشاط لنحو أسبوع. وثُبتت الأجهزة على منطقة الفخذ لتقيس الأوقات التي يمضونها في الحركة والراحة.
وأظهرت النتائج أنهم كانوا في معظم الوقت لا يتحركون. وفي بحث سابق، بينت القياسات أن رجال ونساء هذه القبيلة يتحركون لنحو ساعتين أو ثلاث في اليوم، لكنهم في المقابل يمضون 10 ساعات دون نشاط.
في تعليق له على نتائج الدراسة، قال دايفيد رايتشلن، أستاذ محاضر في التطور البشري في جامعة كاليفورنيا الجنوبية والباحث الرئيسي في الدراسة، إن معدل غياب النشاط لدى هؤلاء «يطابق بشكل شبه تام» المعدلات المرصودة في دراسات شملت نساءً ورجالاً في دول متطورة.

القرفصاء الصحية
لكن على عكس معظمنا، لا يسترخي هؤلاء بالجلوس على الكراسي. لذا؛ انتقل الباحثون إلى تقييم نوعية الراحة التي يحصل عليها أبناء القبيلة، وعمدوا إلى تدوين ملاحظات تفصيلية ومطولة كل أربع ساعات لأيام عدة في واحد من مخيمات القبيلة، وجدوا بعدها أن أبناء الهادزا يجلسون غالباً على الأرض، ويختارون القرفصاء في أحيان كثيرة، حيث إنهم يمضون 20 في المائة من وقت راحتهم يجلسون وركبهم مطوية.
وأخيراً، لتحديد تأثير منطلقات الراحة هذه على الرجلين والعضلات، طلب العلماء من عدد من أفراد القبيلة الجلوس، والمشي، والقرفصة وهم يرتدون أجهزة استشعار تسجل التقلصات العضلية. وعندما كان هؤلاء يجلسون القرفصاء، كان قراءاتهم تسجل ارتفاعاً كبيراً، مشيرة إلى تقلص أكبر بكثير في العضلات من وضعية الجلوس العادي، وأكثر بنحو 40 في المائة من وضعية الوقوف. (لم يقارن الباحثون جلوس القرفصاء بالوقوف، لكنهم يعتقدون أن القرفصاء تتطلب نشاطاً عضلياً أكبر من الوقوف).
قد تنطوي هذه التغييرات في النشاط الحركي على معطيات صحية قيّمة، بحسب رايتشلن، الذي تحدث عن دراسة أخرى أجريت على الحيوانات، أظهرت أن العضلات تجمدت ولم تنقبض بعد استخدام قوالب لتثبيتها، وأن الأنسجة أنتجت كمية أقل من بعض الأنزيمات التي تكسر الدهون وتسبب تراكم الكوليسترول وغيرها من مؤشرات مشاكل القلب والأوعية الدموية لدى الحيوانات.
بمعنى آخر، تساهم الاستراحة بالجلوس على الكرسي، التي يعتمدها معظمنا في معظم الأحيان، في زيادة مخاطر المشاكل الصحية التي نادرا ما تظهر لدى أبناء قبيلة الهادزا.
يقول براين وود، أستاذ في علم الأنثروبولوجيا والأحياء التطورية في جامعة كاليفورنيا والباحث المشارك في هذه الدراسة، إن هذه الطريقة بالجلوس توسع الهوة بين العالم العصري المريح والفيزيولوجيا البشرية التطورية. وترجح البيانات التي تم جمعها من أبناء الهادزا أن أجسادنا، وحتى خلال أوقات الراحة، «تعتاد غالباً على نشاط عضلي متناسق» لا نحققه أثناء الجلوس على الكرسي.
لكن تجدر الإشارة إلى أن هذه الدراسة تغطي جانباً واحداً من أسلوب حياة الهادزا ولفترة زمنية محددة؛ ما يعني أنها لا تثبت دوراً للقرفصاء في تعزيز الصحة الأيضية، بل مجرد وجود علاقة بينهما. كما أنها تظهر الفرق بين تأثيرات النشاط الجسدي المتكرر والراحة، لكن دون مراعاة أنظمتهم الغذائية وتركيبة الجسم.
من جهته، اعتبر وود، أن هذه النتائج ترجيحية، وقال «نحن هنا لا نشجع على اعتماد أسلوب حياة يشبه حياة القبائل، لكن يجب أن نعلم المزيد عن تاريخنا التطوري ودراسة كيف يمكن لهذا التاريخ أن يؤثر على صحتنا». ووافق رايتشلن وود الرأي، وقال «تشدد هذه الدراسة على حاجة معظمنا إلى إعادة النظر بالوقت الذي نمضيه في الراحة وقلة النشاط الجسدي. وفي حال كان نظام عملكم يسمح، انهضوا بشكل متكرر واجثموا مرات عدة (القرفصاء)».
- خدمة «نيويورك تايمز»



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»