تطوير يد مرنة يتحكم فيها العقل... رخيصة الثمن

اليد المرنة التي طورها معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وجامعة شنغهاي
اليد المرنة التي طورها معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وجامعة شنغهاي
TT

تطوير يد مرنة يتحكم فيها العقل... رخيصة الثمن

اليد المرنة التي طورها معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وجامعة شنغهاي
اليد المرنة التي طورها معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وجامعة شنغهاي

تشهد الأطراف الصناعية نهضة هذه الأيام حيث يمكن لمبتوري الأطراف الذين يمتلكون مبلغ 10 آلاف دولار أو أكثر تركيب يد ميكانيكية يمكنهم التحكم فيها بأفكارهم تماما كما كانوا يفعلون بأيديهم الطبيعية. لكن الجهاز ثقيل الوزن وذو مظهر آلي مليء بمحركات صغيرة ومفصلات.
غير الأطراف الاصطناعية الجديدة ذات اللون الأبيض اللبني التي طورها باحثون في «معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا» وجامعة «شنغهاي جياو تونغ» الصينية تتمتع بسلاسة ونعومة غير مسبوقتين تجعلك لا تصدق عينيك. ما حدث يعد تقدما كبيرا، خاصةً أن صناعتها تتكلف 500 دولار فقط. وبالنسبة لأكثر من 5 ملايين شخص حول العالم ممن بترت أطرافهم العلوية، فإن هذا يعني أن سعر اليد الجديدة قريب من سعر هاتف «أيفون» جديد، ناهيك عن أنه يمكن استخدامها في قيادة السيارة.
كيف أمكن تحقيق ذلك؟ بحسب زيناو تشاو، الأستاذ في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا الذي قاد البحث، فإن اليد الجديدة تتمتع بمزايا فريدة لا تتمتع في غيرها من الروبوتات اللينة. فعلى عكس معظم الروبوتات التي يتم تصنيعها من معادن صلبة وبلاستيكية والمزودة بميكانيكا وإلكترونيات معقدة، فإن الروبوتات اللينة مصنوعة من مكونات مرنة وإسفنجية. تتوافق هذه المواد مع الطريقة التي تعمل بها بشرتنا وعضلاتنا وأوتارنا أكثر من التيتانيوم الصلب، مما يجعلها مثالية لإعادة بناء يد بشرية مرنة وقوية وناعمة الملمس.
يقوم معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا بتصنيع الأطراف الصناعية من مطاط السيليكون المقوى بهيكل عظمي من ألياف الكربون، في تصميم يشبه إلى حد كبير تشريح الإنسان الحقيقي. وتتحرك اليد عبر أجهزة بضغط الهواء حيث ينفخ الهواء ويفرغ كل إصبع مثل البالون، مما يقلل من الوزن ويخفف من التعقيد الميكانيكي ويقلل من الحاجة إلى ملء اليد بالمحركات.
وتتمتع هذه اليد بملمس ناعم. «فمع اليد الاصطناعية الموجودة حاليا هناك دائما خطر إتلاف شيء هش مثل كوب ماء. وبحسب تشاو، فإن اليد الجديدة أقل عرضة لكسر الأشياء الهشة، ناهيك عن قوتها وعدم قابليتها هي نفسها للكسر».
- خدمة «تريبيون ميديا»



الذكاء الصناعي يقرأ الأفكار وينصّها

فك تشفير إعادة بناء الكلام باستخدام بيانات مسح الرنين المغناطيسي (جامعة تكساس)
فك تشفير إعادة بناء الكلام باستخدام بيانات مسح الرنين المغناطيسي (جامعة تكساس)
TT

الذكاء الصناعي يقرأ الأفكار وينصّها

فك تشفير إعادة بناء الكلام باستخدام بيانات مسح الرنين المغناطيسي (جامعة تكساس)
فك تشفير إعادة بناء الكلام باستخدام بيانات مسح الرنين المغناطيسي (جامعة تكساس)

طُوّر جهاز فك ترميز يعتمد على الذكاء الصناعي، قادر على ترجمة نشاط الدماغ إلى نص متدفق باستمرار، في اختراق يتيح قراءة أفكار المرء بطريقة غير جراحية، وذلك للمرة الأولى على الإطلاق، حسب صحيفة «الغارديان» البريطانية.
وبمقدور جهاز فك الترميز إعادة بناء الكلام بمستوى هائل من الدقة، أثناء استماع الأشخاص لقصة ما - أو حتى تخيلها في صمت - وذلك بالاعتماد فقط على مسح البيانات بالتصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي فقط.
وجدير بالذكر أن أنظمة فك ترميز اللغة السابقة استلزمت عمليات زراعة جراحية. ويثير هذا التطور الأخير إمكانية ابتكار سبل جديدة لاستعادة القدرة على الكلام لدى المرضى الذين يجابهون صعوبة بالغة في التواصل، جراء تعرضهم لسكتة دماغية أو مرض العصبون الحركي.
في هذا الصدد، قال الدكتور ألكسندر هوث، عالم الأعصاب الذي تولى قيادة العمل داخل جامعة تكساس في أوستن: «شعرنا بالصدمة نوعاً ما؛ لأنه أبلى بلاءً حسناً. عكفت على العمل على هذا الأمر طيلة 15 عاماً... لذلك كان الأمر صادماً ومثيراً عندما نجح أخيراً».
ويذكر أنه من المثير في هذا الإنجاز أنه يتغلب على قيود أساسية مرتبطة بالتصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي، وترتبط بحقيقة أنه بينما يمكن لهذه التكنولوجيا تعيين نشاط الدماغ إلى موقع معين بدقة عالية على نحو مذهل، يبقى هناك تأخير زمني كجزء أصيل من العملية، ما يجعل تتبع النشاط في الوقت الفعلي في حكم المستحيل.
ويقع هذا التأخير لأن فحوصات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي تقيس استجابة تدفق الدم لنشاط الدماغ، والتي تبلغ ذروتها وتعود إلى خط الأساس خلال قرابة 10 ثوانٍ، الأمر الذي يعني أنه حتى أقوى جهاز فحص لا يمكنه تقديم أداء أفضل من ذلك.
وتسبب هذا القيد الصعب في إعاقة القدرة على تفسير نشاط الدماغ استجابة للكلام الطبيعي؛ لأنه يقدم «مزيجاً من المعلومات» منتشراً عبر بضع ثوانٍ.
ورغم ذلك، نجحت نماذج اللغة الكبيرة - المقصود هنا نمط الذكاء الصناعي الذي يوجه «تشات جي بي تي» - في طرح سبل جديدة. وتتمتع هذه النماذج بالقدرة على تمثيل المعنى الدلالي للكلمات بالأرقام، الأمر الذي يسمح للعلماء بالنظر في أي من أنماط النشاط العصبي تتوافق مع سلاسل كلمات تحمل معنى معيناً، بدلاً من محاولة قراءة النشاط كلمة بكلمة.
وجاءت عملية التعلم مكثفة؛ إذ طُلب من ثلاثة متطوعين الاستلقاء داخل جهاز ماسح ضوئي لمدة 16 ساعة لكل منهم، والاستماع إلى مدونات صوتية. وجرى تدريب وحدة فك الترميز على مطابقة نشاط الدماغ للمعنى باستخدام نموذج لغة كبير أطلق عليه «جي بي تي - 1»، الذي يعتبر سلف «تشات جي بي تي».