في أحدث ما يتوقعه الخبراء من المنجزات العلمية والتقنية لهذا العام نشرت مجلة {تكنولوجي ريفيو} الأميركية التي يصدرها معهد التكنولوجيا في ماساشوستس، أهم 10 تقنيات خارقة لعام 2013.
آلات ذكية
> قدرات التعلم العميق: مع التوصل إلى مكائن بقدرات كبيرة من الطاقة الحسابية الكومبيوترية، بات بمقدور الآلات اليوم التعرف على الأشياء، وترجمة الخطابات والأحاديث في الزمن الحقيقي، لأن الذكاء الصناعي أصبح أخيرا أذكى وأذكى. وقد انضم راي كورزويل العالم المتخصص بذكاء الآلات ذو الرؤى المستقبلية، الذي ألف كتابا بعنوان {كيف تخلق عقلا}، حديثا إلى {غوغل}، لا ليستخدم مصادرها الكومبيوترية فحسب، بل ليساهم أيضا في فرعها المشرف على تطوير الذكاء الصناعي، والذي يدعى برنامج {التعلم العميق}.
وينصب هذا البرنامج على محاولة محاكاة نشاط طبقات الخلايا العصبية في القشرة الدماغية التي تشكل بتلافيفها 80 في المائة من الدماغ حيث يحصل التفكير. وبذلك سيتعلم البرنامج أن يتعرف بالتمثيل الرقمي على أنماط من الصوت، والصور، والبيانات الأخرى.
والفكرة الأساسية من قيام البرنامج بمحاكاة القشرة الدماغية هي قديمة وترقى لعقود خلت، لكنها أدت إلى خيبات أمل. ولكن نظرا للتحسينات الحاصلة في المعادلات الرياضية، وزيادة قدرات الكومبيوترات، بات بمقدور علماء الكومبيوتر اليوم وضع نماذج لمزيد من طبقات الخلايا العصبية الافتراضية عن قبل.
ومع كل هذا العمق، تمكنوا من إحراز تقدم كبير على صعيد التعرف على الكلام والصور. وفي يونيو (حزيران) الماضي أثبت نظام التعلم العميق في {غوغل} الذي عرضت عليه 10 ملايين صورة من فيديوهات {يوتيوب}، أنها جيدة بمقدار الضعفين.
واستخدمت {غوغل} التقنية كذلك لتخفيض معدل الأخطاء في التعرف على الكلام في برنامجها الأخير من {أندرويد} الخاص بالأجهزة الجوالة. وفي أكتوبر (تشرين الأول) الماضي تعهد كبير باحثي {مايكروسوفت} ريك راشد أمام الحضور، في محاضرة ألقاها في الصين، بعرض برنامج للكلام يمكنه نسخ كلماته المنطوقة إلى اللغة الإنجليزية بنسبة خطأ لا تتعدى السبعة في المائة، ومن ثم ترجمتها إلى نص باللغة الصينية، وأخيرا محاكاة صوته باللهجة الماندرانية.
تواصل اجتماعي زائل
> وسائط إعلام اجتماعي زائلة: الرسائل التي تدمر ذاتها بسرعة، من شأنها تعزيز عامل حماية الخصوصيات على الشبكة، وجعل الناس يشعرون أنهم أحرار أكثر، وأكثر عفوية، وهذا ما باتت ما تعد به اليوم خدمات مثل {سنابتشات} Snapchat، الذي هو تطبيق للهاتف الجوال ازدادت شعبيته بصورة كبيرة خلال العام الفائت. وكان قد خرج بهذه الفكرة قبل عامين كل من إيفان شبيغل، وبوبي مورفي، اللذين التقيا كطالبين على وشك التخرج في جامعة ستانفورد، في حدود الوقت الذي قام فيه أنتوني ويينر، الذي كان يمثل ولاية نيويورك في الكونغرس الأميركي بنشر صور سريعة له عرضيا على {تويتر}، التي أرغمته على الاستقالة فيما بعد. ويجيز {سنابتشات} لمستخدميه التقاط صور، أو فيديوهات قصيرة، وبالتالي تقرير المدة التي تظل فيها معروضة ومرئية لمتلقيها. فهي تختفي عادة نهائيا خلال عشر ثوان، أو أقل.
> سلسلة الحمض النووي قبل الولادة: قراءة الحمض النووي للأجنة قبل الولادة هي الخطوة المقبلة لثورة الخريطة الوراثية. فهل ترغب فعلا في معرفة التركيب الوراثي لطفلك الذي لم يلد بعد؟
{أعتقد أننا سنقوم في سلسلة الخريطة الوراثية (الجينوم) لكل شخص، ولكل جنين، في الفصل الأول من فترة الحمل، على الأقل بشكل جزئي} وفقا لآرثر بيديت طبيب الأطفال، ورئيس قسم علم الوراثة البشرية في كلية {بايلور كوليدج} الطبية في مدينة هيوستن. واليوم يقوم بعض المرضى بتحليل سلسلتهم الوراثية لتسليط الضوء على أمراضهم الوراثية كالسرطان، ولكن في يوم من الأيام لن ينتظر الناس حتى يمرضوا، {لأننا سنتعرف على بياناتهم عند الولادة}، كما يقول.
وهذا لن يحصل فورا، لأن فرز رمز الحمض النووي للجنين عبر دم والدته بشكل دقيق، يتطلب قدرا هائلا من رصد عمليات التسلسل المتكررة، مما يجعلها باهظة الكلفة للاستخدام الروتيني. كذلك هنالك صعوبات فنية أخرى. فنتائج الخريطة الوراثية للجنين ما تزال غير دقيقة بما فيه الكفاية للقيام بالتشخيص. كما أن التقنية على الصعيد الأخلاقي هي حقل ألغام. فإذا عرفنا ما تخبئه الأقدار الوراثية لأطفالنا وهم ما يزالون في رحم أمهاتهم، فما الخيارات التي يتوجب علينا القيام بها؟
طائرات {مطبوعة}
> قطع طائرات بالطباعة الثلاثية الأبعاد: شرعت شركة {جنرال إلكتريك} بتصنيع منتجاتها بأسلوب جذري جديد. ففي قسمها المتخصص بإنتاج محركات الطائرات النفاثة، وهو من أكبرها في العالم، شرع المصممون في تهيئة عملية إنتاج صنابير الوقود لمحركاتها الجديدة عن طريق طباعتها بواسطة الليزر، بدلا من عملية صب المعدن ولحامه. ويعرف هذا الأسلوب بـ{التصنيع المضاف} additive manufacturing الذي هو تصنيع الجزء عن طريق إضافة طبقات رقيقة جدا من المعدن طبقة طبقة. وهذا من شأنه تغيير أساليب تصميمات {جنرال إلكتريك}، وبالتالي إنتاج الكثير من الأجزاء المعقدة التي تدخل في كل الأمور، مثل التوربينات الغازية والآلات العاملة بالموجات فوق الصوتية.
> الروبوت {باكستر}. وهو تطوير جديد من شركة Rethink Robotics يسعى إلى تمكين {الروبوت - العامل} من التعامل بشكل أفضل مع الإنسان، إذ إنه مزود ببرامج تعينه على السلوك المرضي مع العاملين في حقول الإنتاج.
> زراعة بطاقات الذاكرة: يعتقد أحد علماء الأعصاب الخارجين عن سربهم، أنه تمكن من فك رموز كيفية قيام الدماغ بتشكيل ذكرياته الطويلة الأمد. إذ يرى ثيودور بيرغر مهندس الطب الحيوي، وعالم الأعصاب في جامعة ساذرن كاليفورنيا في لوس أنجليس اليوم الذي يستطيع فيه المريض الذي يعاني من فقدان الذاكرة، تلقي المساعدة من زراعة شريحة إلكترونية. فالأشخاص الذين تعرضت أدمغتهم إلى التلف من جراء مرض ألزهايمر، أو السكتة الدماغية، أو غيرها من الأسباب التي أدت إلى اضطراب في الشبكة العصبية، لا يستطيعون الحفاظ على تشكل الذاكرات الطويلة.
ولأكثر من عقدين من الزمن قام بيرغر بتصميم شرائح إلكترونية لمحاكاة عمليات معالجة الإشارات التي تقوم بها هذه الأعصاب، عندما تكون تعمل بشكل طبيعي، وهو ما يسمح لنا أن نتذكر تجارب ومعلومات تعود لأكثر من دقيقة من الزمن. لكن بيرغر يطمح في النهاية إلى إعادة الذاكرة الطويلة الأمد عن طريق زرع شرائح كتلك التي تزرع في الدماغ.
ويتوجب على بيرغر وفريقه من الباحثين إجراء اختبارات على البشر بعدما أثبتت اختباراتهم كيف أن بمقدور الشريحة السيليكونية الموصولة بأدمغة الجرذان والقرود من الخارج عن طريق الأقطاب، معالجة المعلومات تماما، مثل الأعصاب الحقيقية.
ساعات ذكية
> ساعات ذكية: أدرك مصممو ساعات {بيبيل} Pebble أن الهاتف الجوال يكون أكثر فائدة لو كان موجودا خارج الجيب. ولكن إيريك ميغيكوفسكي لم يرغب في استخدام كومبيوتر يمكن ارتداؤه كالثياب، بل رغب فقط قبل خمس سنوات، عندما كان ما يزال طالبا في قسم التصميم الصناعي بجامعة {ديلفيت} للتقنيات في هولندا، استخدام هاتفه الذكي لكي لا يرتكب حادثا أثناء ركوب دراجته الهوائية. {لذا فكرت في إنتاج ساعة يمكنها تلقي المعلومات من هاتفي}، كما يقول. وانتهى الأمر بهذا الشاب الكندي البالغ من العمر 26 سنة، إلى صنع نموذج أولي خلال إقامته في غرف الطلاب بالجامعة.
ويقوم ميغيكوفسكي حاليا ببيع 85 ألف ساعة {بيبيل} إلى الزبائن الذين لا يحبون إخراج هواتفهم من جيوبهم كل مرة للكشف على البريد الإلكتروني، أو حالة الطقس. وتستخدم {بيبيل} {بلوتوث} للتواصل لاسلكيا مع هاتف {آي فون}، أو {أندرويد} للكشف على التبليغات، والرسائل، وغيرها من البيانات البسيطة التي يختارها المستخدم من شاشة هاتفه الصغيرة.
وفجأة أصبحت الساعات الذكية سلعة فعلية بعدما دخلت {سوني} على الخط في العام الماضي. كذلك {سامسونغ} التي هي على وشك الدخول أيضا، ومن المتوقع قيام {أبل} بإنتاج جهاز مثيل.
> طاقة شمسية فعالة جدا: مضاعفة فعالية الأجهزة الشمسية وزيادة فعاليتها من شأنها أن تغير اقتصاديات الطاقة المتجددة. وإليكم تصميما قد يجعل ذلك ممكنا، إذ يعتقد هاري أتووتر أن بمقدور مختبره صنع جهاز يمكنه من إنتاج ضعفي الطاقة الشمسية التي تنتجها الألواح الشمسية اليوم، والتي تتوفر منها حاليا في الأسواق، مؤلفة من خلايا مصنوعة من مادة واحدة شبه موصلة تكون عادة من السيليكون. ولكون الأخيرة تمتص نطاقا ضيقا فقط من الطيف الشمسي، فإن الكثير من طاقة الأشعة الشمسية يتبدد كحرارة ضائعة. ومثل هذه الألواح تحول فقط أقل من 20 في المائة من الطاقة هذه إلى كهرباء. لكن الجهاز الذي يفكر فيه أتووتر وزملاؤه، ستكون فعاليته بنسبة 50 في المائة على الأقل، مستخدما تصميما يقوم بتجزئة أشعة الشمس، كما يفعل المنشور، إلى ستة، أو ثمانية أجزاء من أطوال الموجات الضوئية، يقوم كل منها بإنتاج لون مختلف من الضوء يجري توزيعه ونشره على الخلايا المكونة لشبه الموصل الذي يقوم بامتصاصه.
شبكات كهربائية واسعة
> الهواتف الرخيصة مصدر ثمين للمعلومات: جمع المعلومات من أجهزة الهاتف الجوالة البسيطة يمكنها توفير رؤية حول كيفية تنقل الناس وتحركهم وسلوكهم، وحتى مساعدتنا على تفهم كيفية انتشار الأمراض.
> شبكات كهربائية متفوقة: قاطع دارة التيار الكهربائي العالي الطاقة من شأنه تحويل الشبكات الكهربائية العاملة بالتيار المباشر (دي سي) إلى شبكات عملية، لأن بمقدور خطوط الطاقة {دي سي} العالية الفولتية (الجهد الكهربائي)، نقل التيار بكفاءة إلى مسافة آلاف الكيلومترات، وتحت الماء أيضا، متفوقة على خطوط التيار المتناوب (إيه سي) التي تسيطر حاليا على عملية النقل. ولكن لفترة قرن من الزمان كان تيار {إيه سي} هو المسيطر، نظرا لأن تيار {دي سي} العالي الفولتية، كان لا يستخدم سوى للنقل من نقطة إلى نقطة أخرى، وليس لتشكيل شبكات متكاملة الضرورية لنظام كهربائي ثابت.
وتمكنت مجموعة شركات {أيه بي بي} السويسرية من تذليل العراقيل الفنية الرئيسية في مثل هكذا شبكات، عن طريق تطوير قاطع عملي لدارة تيار مباشر عالي الفولتية يقوم بقطع التيار عن أجزاء من الشبكة التي تعاني من مشكلة، سامحا لبقية الأجزاء بالعمل بصورة طبيعية.
