«الذباب الحوّام» يُلهم تقنية لكشف صوت «الدرون»

الطائرة المستوحاة من الذباب الحوّام (جامعة أستراليا)
الطائرة المستوحاة من الذباب الحوّام (جامعة أستراليا)
TT

«الذباب الحوّام» يُلهم تقنية لكشف صوت «الدرون»

الطائرة المستوحاة من الذباب الحوّام (جامعة أستراليا)
الطائرة المستوحاة من الذباب الحوّام (جامعة أستراليا)

قام باحثون أستراليون لأول مرة، بإجراء هندسة عكسية للأنظمة المرئية لـ«الذباب الحوّام»، لاستخدامها في إنتاج طائرة من دون طيار، قادرة على اكتشاف الإشارات الصوتية للطائرات الأخرى من دون طيار من مسافة أربعة كيلومترات تقريباً، وأعلنوا عن هذا الإنجاز أول من أمس في مجلة الجمعية الصوتية الأميركية.
ويقول خبراء الأنظمة الذاتية من جامعتي جنوب أستراليا وفليندرز وشركة «ميدسبار سيستم» الدفاعية، إن التجارب التي استخدمت تقنيات معالجة الإشارات المستوحاة من الذباب الحوام، تظهر معدل اكتشاف أفضل بنسبة 50 في المائة من الطرق الحالية.
ويمتلك الذباب نظاماً بصرياً قوياً للغاية، يمكنه التقاط الإشارات المرئية، حتى في الأماكن التي يوجد بها فوضى مرئية، وافترض الباحثون أن نفس العمليات التي تسمح للذباب برؤية الأهداف المرئية الصغيرة بين الفوضى المرئية، يمكن إعادة نشرها لاستخراج الإشارات الصوتية منخفضة الحجم من الطائرات من دون طيار، والمدفونة في الضوضاء.
ومن خلال تحويل الإشارات الصوتية إلى «صور» ثنائية الأبعاد (تسمى مخططات الطيف)، استخدم الباحثون في طائرتهم الجديدة المسار العصبي لدماغ الذباب الحوّام لقمع الإشارات والضوضاء غير ذات الصلة، وزيادة نطاق الكشف عن الأصوات التي يريدون اكتشافها.
وباستخدام مهاراتهم في معالجة الصور وخبراتهم في الاستشعار، حقق الباحثون طفرة في البيانات الصوتية المستوحاة من الكائنات الحية، ويمكن أن يدعم ذلك جهود مكافحة التهديد العالمي المتزايد الذي تشكله الطائرات من دون طيار التي تحمل العبوات الناسفة، بما في ذلك في أوكرانيا. ويقول أنتوني فين، أستاذ النظم الذاتية بجامعة جنوب أستراليا، والباحث الرئيسي بالدراسة في تقرير نشره الموقع الإلكتروني للجامعة بالتزامن مع نشر الدراسة: «لقد أثبتنا أن طريقتنا يمكنها التقاط إشارات صوتية واضحة ونقية للطائرات من دون طيار، بما في ذلك الأنواع الصغيرة جداً والهادئة صوتياً، باستخدام خوارزمية تعتمد على النظام البصري للذباب الحوّام».
ويتوقع فين أن يكون لاختراعهم فرصة للتطبيق، حيث تشكل الطائرات من دون طيار غير المصرح بها تهديدات للمطارات والأفراد والقواعد العسكرية، لذلك أصبح من الأهمية بمكان أن نتمكن من اكتشاف مواقع محددة للطائرات من دون طيار على مسافات طويلة، باستخدام تقنيات يمكنها التقاط حتى أضعف الإشارات، وتجاربنا باستخدام الخوارزميات المستندة إلى الذباب الحوّام تظهر أنه يمكننا الآن القيام بذلك.


مقالات ذات صلة

علماء ينتجون «نموذج جنين بشري» في المختبر

علوم النموذج تم تطويره باستخدام الخلايا الجذعية (أرشيف - رويترز)

علماء ينتجون «نموذج جنين بشري» في المختبر

أنتجت مجموعة من العلماء هيكلاً يشبه إلى حد كبير الجنين البشري، وذلك في المختبر، دون استخدام حيوانات منوية أو بويضات.

«الشرق الأوسط» (لندن)
علوم الهياكل الشبيهة بالأجنة البشرية تم إنشاؤها في المختبر باستخدام الخلايا الجذعية (أرشيف - رويترز)

علماء يطورون «نماذج أجنة بشرية» في المختبر

قال فريق من الباحثين في الولايات المتحدة والمملكة المتحدة إنهم ابتكروا أول هياكل صناعية في العالم شبيهة بالأجنة البشرية باستخدام الخلايا الجذعية.

«الشرق الأوسط» (لندن)
علوم علماء يتمكنون من جمع حمض نووي بشري من الهواء والرمال والمياه

علماء يتمكنون من جمع حمض نووي بشري من الهواء والرمال والمياه

تمكنت مجموعة من العلماء من جمع وتحليل الحمض النووي البشري من الهواء في غرفة مزدحمة ومن آثار الأقدام على رمال الشواطئ ومياه المحيطات والأنهار.

«الشرق الأوسط» (نيويورك)
علوم صورة لنموذج يمثل إنسان «نياندرتال» معروضاً في «المتحف الوطني لعصور ما قبل التاريخ» بفرنسا (أ.ف.ب)

دراسة: شكل أنف البشر حالياً تأثر بجينات إنسان «نياندرتال»

أظهرت دراسة جديدة أن شكل أنف الإنسان الحديث قد يكون تأثر جزئياً بالجينات الموروثة من إنسان «نياندرتال».

«الشرق الأوسط» (لندن)
علوم دراسة تطرح نظرية جديدة بشأن كيفية نشأة القارات

دراسة تطرح نظرية جديدة بشأن كيفية نشأة القارات

توصلت دراسة جديدة إلى نظرية جديدة بشأن كيفية نشأة القارات على كوكب الأرض مشيرة إلى أن نظرية «تبلور العقيق المعدني» الشهيرة تعتبر تفسيراً بعيد الاحتمال للغاية.

«الشرق الأوسط» (لندن)

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».