مشروع فضائي لإعداد خريطة تفاعلية للحيوانات

مشروع فضائي لإعداد خريطة تفاعلية للحيوانات
TT

مشروع فضائي لإعداد خريطة تفاعلية للحيوانات

مشروع فضائي لإعداد خريطة تفاعلية للحيوانات

تعكف مؤسسة «ماكس بلانك» البحثية في ألمانيا على تنفيذ برنامج علمي لتتبع حركة الحيوانات في شتى بقاع الأرض من خلال كمبيوتر في الفضاء. ويطلق على هذا البرنامج اسم «منظومة التعاون الدولي لأبحاث الحيوان عبر الفضاء» ويشتهر باسم «إيكاروس».
ويهدف هذا البرنامج إلى تتبع سلوكيات ومسارات الهجرة للطيور والخفافيش والسلاحف البحرية والدببة والفهود والنمور وغيرها من الكائنات الحية.
ويعتمد على مجموعة من وحدات الاستشعار التي تثبت في أجسام الحيوانات وتستخدم لبث إشارات لا سلكية إلى هوائيات خاصة ببرنامج إيكاروس مثبتة في المحطة الفضائية الدولية.
ويتمثل الهدف النهائي من هذا البرنامج في ابتكار ما يطلق عليه اسم «إنترنت الحيوان» بحيث يستطيع الباحثون من خلاله التعرف على التغيرات التي تطرأ على الأنظمة البيئية وقت حدوثها ومدى تأثيرها على الحيوانات.
وأوضحت وكالة الأنباء الألمانية أنه يتم استقاء هذه المعلومات من خلال حصر البيانات التي تصدر من وحدات الاستشعار جنباً إلى جنب مع ما يتوافر من معلومات بشأن سلوكيات الحيوان في البيئات الطبيعية والفصول المختلفة.
وعلى سبيل المثال، يمكن من خلال المنظومة الجديدة تتبع نسق تغيير الأراضي الرطبة والمستنقعات في منطقة ما عن طريق متابعة حركة الطيور البحرية في نفس المنطقة، أو تتبع حركة ذوبان الجليد عن طريق هجرات الإوز البري، أو متابعة موجة تفشي مرض معين عن طريق مسارات حركة الخفافيش في أفريقيا. ويستطيع الباحثون أيضاً من خلال نفس المنظومة متابعة نشاط ثوران بركان في موقع معين عن طريق مراقبة السلوكيات غير المعتادة للحيوانات في المنطقة المحيطة بالبركان.
ونقل الموقع الإلكتروني «بوبيولار ساينس» المتخصص في العلوم عن الباحث مارتن ويكيلسكي المتخصص في سلوكيات الحيوان بمؤسسة ماكس بلانك قوله: «إننا نستخدم الحيوانات وحواسها المختلفة، وخصوصاً الحواس التفاعلية، كأداة لفهم مجريات الأحداث».
وفي إطار الاستعدادات الميدانية لتفعيل البرنامج، قام فريق من الباحثين والمتطوعين بتثبيت وحدات استشعار دقيقة الحجم على أجسام مجموعة متنوعة من فصائل الحيوانات والطيور. وتحتوي وحدات الاستشعار على أجهزة تتبع تعمل عبر منظومة تحديد المواقع العالمية (جي بي إس).
وتقوم وحدات الاستشعار ببث البيانات التي تخزنها في كل مرة تكون فيها داخل نطاق الإرسال إلى المحطة الفضائية الدولية. وفي العادة لا يزيد حجم حزمة البيانات المرسلة على 220 بايت، ولا يستغرق إرسالها أكثر من ثلاث إلى خمس ثوانٍ. ويقوم جهاز كمبيوتر في المحطة الفضائية الدولية بجمع هذه البيانات ومعالجتها ثم إرسالها إلى مركز مراقبة أرضي والذي يقوم بدوره بتحويلها إلى فريق الباحثين العاملين في مشروع إيكاروس لدى معهد سلوكيات الحيوان التابع لمؤسسة ماكس بلانك والذي يتم تمويله بواسطة وكالة علوم الفضاء والطيران الأميركية (ناسا) والمؤسسة الوطنية للعلوم.
ومن مزايا منظومة إيكاروس أنها تحتوي على ذراع علمية لمخاطبة عامة الناس، من خلال تطبيق إلكتروني مجاني لتتبع حركة الحيوان، ويستطيع مستخدم هذا التطبيق توثيق الملاحظات الخاصة بسلوكيات الحيوانات وتحميل الصور التي يطلع عليها الباحثون من خلال قاعدة بيانات يطلق عليها اسم «موف بنك».


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».