أساليب تقنية متطورة لاتباع الحمية الغذائية ومراقبة المأكولات

ساعات ونظارات ذكية وأجهزة استشعار تتعرف على مكونات الأغذية

أساليب تقنية متطورة لاتباع الحمية الغذائية ومراقبة المأكولات
TT

أساليب تقنية متطورة لاتباع الحمية الغذائية ومراقبة المأكولات

أساليب تقنية متطورة لاتباع الحمية الغذائية ومراقبة المأكولات

في المستقبل سيكون حساب السعرات الحرارية وفقدان الوزن سهلا وبسيطا كسهولة تحديد الوقت، ذلك استنادا إلى الخبير الصناعي تم فرينهويف الذي أسهب في شرح توقعاته عن مستقبل الحمية واتباع نظام غذائي معين. فاعتمادا على التوجهات النامية الخاصة باللياقة البدنية، وتقنية فقدان الوزن، يتوقع فرينهويف أن تقوم الساعات الذكية قريبا بتعقب السعرات الحرارية ومراقبتها، في حين تقوم المرايا الذكية بالكشف عن كيفية النظر إلى الوزن الذي تصبو إليه، فضلا عن قيام عربات الترولي في متاجر بيع الطعام والمواد الغذائية بالتبليغ عن المأكولات غير الصحية.
وبتسمية هذه الأمور «دايت ووتش»، يعتقد فرينهويف المدير الإداري لشركة تقنيات الحميات الغذائية «نيوترا تيك»، أن النماذج المستقبلية من الساعات الذكية، بما فيها ساعة «أبل»، ستقوم أوتوماتيكيا بمراقبة السعرات الحرارية طوال اليوم.

* مراقبة غذائية
وعن طريق النظر إلى ساعات الرسغ، سيتمكن متابعو الحمية الغذائية، معرفة السعرات الحرارية المتبقية لهم من اليوم، وبالتالي الالتزام بالهدف الموضوع لخسارة الوزن. وسيكون بمقدور هذه الساعات أيضا إرسال رسائل تحفيزية في الأوقات المهمة من اليوم، عندما يكون لابسوها على وشك تناول وجبات خفيفة، فضلا عن أنها مزودة بكاميرا مبيتة فيها، يمكنها مسح الرموز الشريطية (الباركود) الموجودة على السلع الغذائية.
وثمة سلع أخرى موجودة سلفا تقوم بمهام مشابهة، بما فيها تطبيق «ماي فريند بال» الذي يتزامن مع جهاز «وذينغس بالص أو2». وتشير الساعة إلى الوقت، والخطوات المتخذة، والسعرات الحرارية المستهلكة، ومعدل نبضات القلب.
من ناحية أخرى قد تثبت «نظارة غوغل» أنها الأداة المثالية بالنسبة إلى متابعي الحمية الغذائية، فعن طريق ماسح الرموز الشريطية المبيت فيها الذي يلتقط هذه الرموز الموضوعة على المواد الغذائية التي ستشتريها، والتي على وشك أن تستهلكها، يجري أوتوماتيكيا حساب السعرات الحرارية المستهلكة خلال اليوم.
كذلك فإن عروات التعرف بواسطة الترددات اللاسلكية RFID الموضوعة على المواد والوجبات الغذائية، من شأنها كشف السعرات الحرارية الإجمالية التي تتضمنها، في حين يقوم هوائي موجود في خزانة، أو ثلاجة موصولة، تبيان عدد السعرات الحرارية التي تتضمنها أيضا، بغية جعلك تتخذ الخيار الأفضل.

* تقنيات طريفة
ولعل أطرف الأمور هنا هو تمرير كاميرا الهاتف على لائحة الطعام في المطعم الجالس فيه، لتقوم بعرض كل البيانات الغذائية للأطباق على شاشته. ثم هناك في الحمام مرآة بطول الجسم، مع شاشة خلفها تظهر شكل الجسم في هيئته الحاضرة. ولدى كبس زر محدد، تكشفه كما سيبدو لدى تحقيق هدفك في إنقاص الوزن. كما يمكنها تقديم بيانات وإحصاءات تظهر عدد السعرات الحرارية التي تحتاجها لتحقيق هذا الهدف.
وبالنسبة إلى متاجر السوبر ماركت المستقبلية، ستكون عربات الترولي مجهزة بماسحات للرموز الشريطية وبعروات، أو بطاقات RFID يمكنها حساب السعرات الإجمالية، ومحتويات السكر والدهونات لمشترياتك وأنت تتبضع، كما قد تنبهك أيضا إلى الاختيارات غير الصحية، أو غير المناسبة لك. وقد زود جهاز «ماي فيتنيس بال» بماسح للرموز مبيت فيه، يقوم بتعداد السعرات الحرارية، والمحتويات الدهنية والسكرية والبروتينية والكاربوهيدرات في الطعام، وبالتالي تعديل الهدف، وفقا إلى النشاط المبذول عن طريق «وذينغس بلص أو2» وغيرها من الأجهزة الموصولة الأخرى.
وعلى النمط ذاته تعتبر أداة المراقبة «فيتسمارت» من «أديداس» فريدة نوعها، لأنها تقيس معدل ضربات القلب التي تستجيب إلى النشاط الجسماني، ومن ثم توجه مستخدمها إلى النشاط الجسماني الصحيح للحصول على أفضل النتائج، بما في ذلك فقدان الوزن.
وبالعودة إلى الحديث عن أجهزة مسح الرموز، يقول فرينهويف إن النظارات الذكية قد تثبت أنها أفضل أداة بالنسبة إلى متابعي نظام الحمية الغذائية على صعيد التقاط الرموز ومراقبة استهلاك السعرات الحرارية. ويمكنها حتى الكشف على سعرات وصفات الطعام، بينما يقوم الذي يضعها على عينيه بمطالعة كتب الطهي.
والأكثر من كل ذلك، سيكون بمقدور قارئة RFID الموجودة في الخزانة، أو الثلاجة، عرض قراءة المحتويات على شاشة الهاتف الذكي، أو الجهاز اللوحي. كذلك سيشير النظام هذا إلى تاريخ نفاذ صلاحية الطعام، وموعد استهلاكه الأقصى، لدى عرضه تذكيرا بلائحة المشتريات الجديدة، لئلا يحصل هنالك نقص بالضروريات. ويمكن ضبط عربات الترولي هذه وفقا لفقدان الوزن المنشود، ومحتويات السكريات والدهنيات المنخفضة، أو وفقا إلى نمط الشراء العادي، بغية تحذير الشاري من المنتجات الرديئة، أو غير الصحية.
وتعمل جامعة بكين من جهة أخرى في هذه المجالات أيضا، عندما أنتجت رقعا أصغر من أظفر الأصبع، تحتوي كل منها على هلام مصنوع من مزيج من المعادن والمواد الكيميائية، بما فيها أجزاء ميكروسكوبية من الذهب، ومركبات الفضة، وفيتامين «سي». ويبدأ لون الهلام أحمر، قبل أن يتغير مع الوقت مع تفاعل المزيج مع بعضه البعض. ومعدل تغير اللون هذا يقابل سرعة تطور تسمم الطعام بفعل جرثومة «إي كولاي» القولونية، مع تغير درجات الحرارة. ولدى تحول اللون إلى الأخضر، فهذا يعني أن البكتريا قد نمت الى درجة تقتضي التخلص من الحليب في الثلاجة مثلا.



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»