روبوتات مطورة لإبداعات فنية تحاكي إبداع الإنسان

مدمجة بنظم ذكاء صناعي توليدي لرسم اللوحات الزيتية

الروبوت «فريدا»
الروبوت «فريدا»
TT

روبوتات مطورة لإبداعات فنية تحاكي إبداع الإنسان

الروبوت «فريدا»
الروبوت «فريدا»

ما هو الفن عندما لا يبدع فكرته دماغ بشري أو لا تبتكره يد بشرية؟
يقلق هذا السؤال راحة الفاعلين في الصناعة والمفكرين منذ استباحة الذكاء الصناعي التوليدي للمشهد في السنوات القليلة الأخيرة. هل تستطيع تدرجات الألوان أو الأشكال والخطوط التي ترسمها نظم الذكاء الصناعي تحريك العواطف نفسها التي تحركها لوحات رسمتها أنامل فينسنت فان غوغ في منزله الأصفر جنوب فرنسا، هذا الفنان الذي عانى من اضطراب نفسي أوصله أخيراً إلى قطع جزء من أذنه؟ هل تستطيع هذه الأعمال الفنية المجردة من الفكر البشري الإيحاء بالفخامة نفسها التي اشتهر بها كلود مونيه الذي زرع حدائق كاملة من زهور الزنبق ليرى العالم من منظور أكثر رومانسية؟

فنون روبوتية
ماذا يحدث عندما نمزج الذكاء الصناعي التوليدي مع الروبوتيات؟ علماء من جامعة كارنيغي ميلون يجيبون. لنأخذ هذه اللوحة الزيتية للفنانة فريدا كالو المفبركة في ستوديو في جامعة كارنيغي ميلون والتي لم ينتجها عقل أو يد بشريان، بل أنتجها «فريدا»، روبوت مجهز بذراع آلية قادرة على تغطيس الفراشي بالماء، وضربها في لوحات الطلاء، ومن ثم نشر الألوان على قماشة اللوحة وتشكيل صورة قد تبدو أقرب إلى رسومات الأطفال أو إلى بدعة أحد الفنانين – الأمر يعتمد على تحليلكم لها.

لوحة الفنانة المكسيكية «فريدا»

في فيديو يستعرض الروبوت فريدا، يقول بيتر شالندنبراند، طالب في مرحلة الدكتوراه في كلية علوم الكومبيوتر في جامعة كارنيغي ميلون: «توجد لوحة لضفدع يرقص الباليه أعتقد أنها جميلة جداً. إنها بسيطة ولكن الأمر يختلف عندما تفهمها...».
ولد الروبوت «فريدا» FRIDA في معهد الروبوتيات في الجامعة وأسمي تيمناً بالفنانة المكسيكية الشهيرة، ولكن اسمه يمثل أيضاً اختصار «مبادرة أطر العمل والروبوتيات لتطوير الفنون» «Framework and Robotics Initiative for Developing Arts». باللغة الإنجليزية. يستخدم «فريدا» تعلماً آلياً شبيهاً ببرنامجي «دال - إي» و«جي.بي.تي». اللذين أنتجهما مختبر «أوبن إي.آي». لتوليد صور بناءً على الطلب البشري. ولكن روبوت معهد الروبوتيات يسير أبعد من ذلك ويحول هذه الصور إلى مواد في العالم الحقيقي – بصباغ حقيقي على الأوراق بدل بيكسلات على الكومبيوتر.
اعتبر جان أوه، أستاذ مساعد في معهد الروبوتيات في الفيديو نفسه، أن «الناس يملكون أفكاراً عالية المستوى عن الأشياء التي يريدون رسمها ولكن قلة فقط يملكون فكرة واقعية عما سيكون عليه العمل الفني، فيبدأون ببعض الأهداف الدلالية».
لذا، إذا كنتم تتخيلون في عقلكم مثلاً مشهداً من قصيدة الجحيم لدانتي مستوحى من نهاية العالم منفذاً بأسلوب بابلو بيكاسو التكعيبي (كيف سيبدو هذا العمل الفني؟) – يمكنكم تزويد «فريدا» بهذا الطلب وانتظار تحقيق رؤياكم.

لوحة «ضفدع يرقص الباليه»

تحف فنية
يمكن للطلب حتى أن يكون تجريدياً أكثر. فقد شغل المطورون خلال التجارب أغنية «دانسينغ كوين» على مسامع «فريدا» وطلبوا منه رسم المشهد. ينتج فريدا هذه التحف الفنية ببضع ضربات بالفراشي، يزيدها للحصول على لوحة كثيرة التفاصيل، أو يقللها للحصول على جمالية بسيطة. ولكن الروبوت ليس كامل المهارات طبعاً لأنه غير قادر حتى اليوم على مزج الطلاء، إلا أنه يعلمكم بالكميات الدقيقة التي يجب أن تمزجوها للحصول على الألوان التي تريدونها. (وكشفت جامعة كارنيغي ميلون أن كليتي التعلم الآلي والهندسة المعمارية تعملان حالياً على تطوير خلاط طلاء آلي).
رغم دقة العلم التي تتطلبها برمجة روبوت يقوم بكل وظائف فريدا، يعتبر المطورون أن طبيعة الفن التي تتسم بغياب الدقة -يعتمد الفن بشكل أساسي على نشر ضربات الطلاء بواسطة مجموعة صغيرة من الشعيرات– من شأنها أن تبث الحياة في الآلة. وإذا اقترف فريدا أي خطأ، كجر الفرشاة بقوة زائدة أو ترك بقعة عشوائية على قماشة اللوحة، يعمل الروبوت على الاستفادة من الخطأ، فتتغير تصميماته الخوارزمية لعكس حقيقة الصورة.
يقول المطورون إن فريدا بهذه الطريقة قد ينجح في فهم جمال الفن البشري الغامض والكامن بطبيعته البعيدة كل البعد عن المثالية.
ولكن فريدا لا يستطيع القيام بكل العمل وحده، إذ يشدد فريق العمل في كارنيغي ميلون على أن الروبوت طور ليعمل مع البشر وليكون وسيلة لازدهار إبداعهم. وقال أوه إن «الناس يتساءلون ما إذا كان ربوت فريدا سيستولي على وظائف الفنانين، ولكن الهدف الأساسي من هذا المشروع هو العكس تماماً. أنا شخصياً أردت أن أكون فناناً واليوم يمكنني التعاون مع فريدا للتعبير عن أفكاري في الفن».
ولكن أخيراً، وبالعودة إلى السؤال الملح الذي طرحناه في بداية هذا المقال: ماذا يعني الفن لنا؟ لا يملك مطورو فريدا الجواب ولكن جيم ماك كان، أستاذ مساعد في معهد الروبوتيات، لديه بعض التفسيرات.
يقول الأخير في فيديو استعراض الروبوت: «يمكنكم أن تكونوا شديدي الاختزالية وأن تقولوا إن التعبير الفني هو أمر غامض لا نفهمه. نحن نفهم كيف يعمل فريدا؛ إنه عبارة عن أرقام ترصف في جدول، وهذه الأرقام مصدرها مجموعات كبيرة من الصور والكلمات، ولهذا السبب، لا يوجد مكان للتعبير الفني. ولكن يمكننا أيضاً أن نعكس هذا الأمر ونقول: (حسناً، ماذا يفعل الفنان غير استخلاص أفكاره من روح العصر –أي مما يفعله الناس ويقولونه حوله– وتحويله إلى تعبير؟) وهذا بالتحديد ما يفعله فريدا».
* «فاست كومباني»
ـ خدمات «تريبيون ميديا»


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)

كيف يساعد نقص الأكسجين على انتشار السرطان؟

كيف يساعد نقص الأكسجين على انتشار السرطان؟
TT

كيف يساعد نقص الأكسجين على انتشار السرطان؟

كيف يساعد نقص الأكسجين على انتشار السرطان؟

تمكن علماء في مركز السرطان بجامعة «جونز هوبكنز» في الولايات المتحدة من تحديد 16 جيناً تستخدمها خلايا سرطان الثدي للبقاء على قيد الحياة في مجرى الدم، بعد هروبها من المناطق منخفضة الأكسجين في الورم.

جينات تحمي خلايا السرطانوتعد هذه النتيجة خطوة مهمة في فهم كيفية بقاء خلايا سرطان الثدي بعد مغادرتها للورم الأولي وانتقالها إلى مجرى الدم؛ حيث يمكن أن تبدأ في الانتشار من موقعها الأصلي إلى أماكن أخرى من الجسم.

وقد يفتح التعرف على الجينات المسؤولة عن حماية الخلايا السرطانية من الأضرار الناتجة عن «الأكسدة» بسبب أنواع الأكسجين التفاعلية «Reactive oxygen species ROS» (هي منتجات ثانوية لعملية الاستقلاب الغذائي الطبيعي للأكسجين)، آفاقاً جديدة للعلاج؛ خصوصاً في الحالات التي تُظهِر مقاومة عالية، مثل سرطان الثدي الثلاثي السلبي.

وحددت الباحثة الرئيسية دانييل جيلكس (أستاذة مساعدة في قسم الأورام، ضمن برنامج سرطان الثدي والمبيض، في كلية الطب بالجامعة) في الدراسة التي نشرت في مجلة «Nature Communications» في 28 سبتمبر (أيلول) 2024، 16 جيناً تستخدمها خلايا سرطان الثدي للبقاء على قيد الحياة في مجرى الدم، بعد هروبها من المناطق منخفضة الأكسجين في الورم.

وعلى الرغم من أن الخلايا التي تعاني من نقص الأكسجين توجد فيما تسمى «المنطقة المحيطة بالورم»، أي أنها تجلس بجوار الخلايا الميتة؛ فإن هناك اعتقاداً بأنها قادرة على الهجرة إلى مناطق ذات مستويات أعلى من الأكسجين؛ حيث يمكنها بالفعل العثور على مجرى الدم.

نقص الأكسجين

وانتشار الورمتعمل ظروف نقص الأكسجين في المناطق المحيطة بالأورام على تعزيز هجرة الخلايا السرطانية نحو مناطق أكثر ثراءً بالأكسجين، مثل مجرى الدم؛ إذ يمكن أن تؤدي عملية الهجرة هذه إلى انتشار الخلايا السرطانية من موقعها الأصلي إلى أجزاء أخرى من الجسم، ما يساهم في تكرار الإصابة بالسرطان حتى بعد إزالة الورم الأولي. أما الخلايا التي تتكيف للبقاء في ظل مثل هذه الظروف منخفضة الأكسجين، فتكون أكثر قدرة على التعامل مع الإجهاد التأكسدي «oxidative stress» (هو حالة عدم التوازن في نظام العوامل المؤكسدة والعوامل المضادة للتأكسد) في مجرى الدم، ما يمنحها ميزة البقاء.

وقد أظهرت الدراسة أن الخلايا السرطانية المعرضة لنقص الأكسجين لفترات طويلة (على سبيل المثال لفترة 5 أيام) حافظت على التعبير عن الجينات الناجمة عن نقص الأكسجين، حتى بعد الانتقال إلى مناطق ذات أكسجين أفضل، ما يشير إلى أن هذه الخلايا تحتفظ بـ«ذاكرة» لحالة نقص الأكسجين، وهو ما يتناقض مع الاستجابات قصيرة المدى التي شوهدت في مزارع المختبر القياسية.

دور بروتين «ميوسين»وكانت نتائج الدراسة تنبؤية بشكل خاص لسرطان الثدي الثلاثي السلبي «triple-negative breast cancer» الذي يتميز بمعدل تكرار مرتفع. فقد اكتشف الباحثون أن خزعات المرضى من هذا السرطان الذي تكرر في غضون 3 سنوات، تحتوي على مستويات أعلى من بروتين يسمى «ميوسين» (MUC1 glycoprotein mucin). وقام الباحثون بحجب بروتين «ميوسين» لتحديد ما إذا كان سيقلل من انتشار خلايا سرطان الثدي إلى الرئة، وكان هدفهم هو القضاء على الخلايا الخبيثة العدوانية بعد نقص الأكسجين على وجه التحديد.

وأكدت دانييل جيلكس أنه عند تخفيض مستوى بروتين «ميوسين» في هذه الخلايا التي تعاني من نقص الأكسجين، فإنها تفقد القدرة على البقاء في مجرى الدم، أو في ظروف وجود مركبات الأكسجين التفاعلي. كما أنها تشكل عدداً أقل من النقائل السرطانية «Cancer metastases» في الفئران (وهذا المصطلح يستخدم لوصف انتشار السرطان، إذ إن الخلايا السرطانية -على عكس الخلايا الطبيعية- تتمتع بالقدرة على النمو خارج المكان الذي نشأت فيه بالجسم).

ولا يزال الباحثون يجهلون أسباب الإصابة بسرطان الثدي الثلاثي السلبي بشكلٍ دقيق؛ لكنهم يعتقدون أن الطَّفرة الجينية المسماة «BRCA1» هي السبب؛ لأن وجودها يؤدي لانعكاس مبدأ عمل الجين السليم، وتصبح الخلايا أكثر عرضة للإصابة بالسرطان.

وتؤكد النتائج إمكانية استهداف بروتين «ميوسين» لمنع انتشار الخلايا السرطانية، وتحسين النتائج للمرضى، وخصوصاً أولئك الذين يعانون من أنواع سرطان عدوانية.

وقد تمهد التجربة السريرية الحالية في المرحلتين الأولى والثانية لعلاجات تستهدف بروتين «ميوسين» في أنواع مختلفة من السرطان، الطريق لتطبيقات أوسع إذا ثبتت فعاليتها.

ويعزز هذا البحث فهم كيفية مساهمة الظروف التي تسبب نقص الأكسجين داخل الأورام في حدوث النقائل، ويسلط الضوء على بروتين «ميوسين» كهدف علاجي واعد لمنع انتشار السرطان.