اللهجات الخليجية تزداد انتشاراً في الأجهزة الذكية

«الشرق الأوسط» تحاور ممثلي «أمازون» بالسعودية حول الدعم الممتد في مساعدات «أليكسا»... وإطلاق جيل جديد منها في المنطقة العربية

دعم ممتد للغة العربية واللهجة الخليجية في مساعدات «أليكسا» من «أمازون»
دعم ممتد للغة العربية واللهجة الخليجية في مساعدات «أليكسا» من «أمازون»
TT

اللهجات الخليجية تزداد انتشاراً في الأجهزة الذكية

دعم ممتد للغة العربية واللهجة الخليجية في مساعدات «أليكسا» من «أمازون»
دعم ممتد للغة العربية واللهجة الخليجية في مساعدات «أليكسا» من «أمازون»

انتشرت المساعدات الذكية بين المستخدمين وأصبحت جزءاً من المنازل الذكية، لتسمح بالتفاعل معها صوتياً وطلب المعلومات وتشغيل الفيديوهات والموسيقى والبحث عن المعلومات. وتطورت هذه المساعدات لتدعم اللغة العربية وتصل إلى شريحة أكبر من المستخدمين في المنطقة العربية. وتُوّج هذا التطور بدعم اللهجات المختلفة، وخصوصاً اللهجة الخليجية في الأجهزة التي تدعم مساعد «أليكسا» (Alexa) الذكي من «أمازون».

يسرى الشرايري، مدير المنتجات في «أمازون السعودية»

«أليكسا» بلهجة خليجية

وحول انتشار اللهجة الخليجية في الأجهزة الذكية، تحدثت «الشرق الأوسط» حصرياً مع يسرى الشرايري، مديرة المنتجات في «أمازون السعودية»؛ إذ أكدت أن اللهجة الخليجية أصبحت أكثر انتشاراً ضمن تقنيات الأجهزة الذكية، وتشهد تطوراً كبيراً من خلال وضع مؤشرات أداء مخصصة وتخطيط محدد للبيانات لتعزيز أساليب لفظها واستيعابها للهجة المحلية.

ويعمل فريق «أمازون» على مساعدة «أليكسا» وتقنيات الذكاء الاصطناعي الصوتي لفهم أعمق للغة العربية والثقافة واللهجات المحلية؛ إذ يتم ذلك من خلال التواصل مع العديد من خبراء اللغة المحليين ومع المجتمع المحلي لتطوير تقنية تتلاءم مع حياة واهتمامات المستخدمين. وقامت «أمازون» بتعليم «أليكسا» اللهجة الخليجية، مع ضمان دقة التمثيل المحلي والحرص على توافق أنظمة «أليكسا» الأساسية مع تباين اللهجات المحلية أو تغيرها عبر الزمن في المنطقة. وترى الشركة أن أهم أولوية لها هي ضمان قدرة العملاء على التواصل مع «أليكسا» باللغة العربية وبلهجة خليجية، وكان التحدي الأكبر في تحقيق ذلك هو تعليم «أليكسا» لهجة ليس لها مصدر مكتوب؛ إذ لا توجد معاجم أو قواميس للهجات للاستعانة بها كمصدر أساسي.

ويتطلب تعليم «أليكسا» الكثير من الجهد والابتكار والعمل الجماعي لتخطي هذه التحديات، وخاصة أن لدى اللغة العربية في القاموس أكثر من 12 مليون كلمة مقارنة باللغة الإنجليزية التي تحتوي على 600 ألف كلمة، أو اللغة الفرنسية بـ150 ألف كلمة. ومن أجل دعم المجتمع الخليجي والاستفادة من تقنيات «أليكسا»، وضعت «أمازون» في الاعتبار أهمية قدرة «أليكسا» على فهم المصطلحات والفروقات الدقيقة بين مختلف اللهجات في المنطقة. وتعاونت «أمازون» مع فريق يعكس تنوع شرائح المجتمع المحلي؛ إذ يشمل فريق التسويق والمنتج في المملكة العربية السعودية مجموعة من النساء والرجال السعوديين، بالإضافة إلى فريق نسائي سعودي مسؤول عن بناء شخصية أصيلة لـ«أليكسا» باللغة العربية. وكان لمجمل الفريق دور كبير في التطورات التي حدثت منذ إطلاق «أليكسا» باللغة العربية وبلهجة خليجية في ديسمبر (كانون الأول) 2021.

ثقافة عربية وحماية الخصوصية

وقدمت «أليكسا» محتوى متناسباً مع تقاليدنا وثقافاتنا العربية، مثل الشعر العربي والقصص المحلية وحتى بعض الألحان الموسيقية، بالإضافة إلى رواية القصص التقليدية باللهجات الخليجية. وتدعم هذه التقنية تجربة العبادة بعد طرح ميزات جديدة تشمل تلاوة القرآن الكريم وقراءته عبر شاشات أجهزة «إيكو شو» (Echo Show) والتذكير بأوقات الصلاة.

كما تُعد الخصوصية وحماية البيانات من أكثر الجوانب الحرجة للذكاء الاصطناعي؛ إذ تتصدر الخصوصية وأمان معلومات العملاء أولويات الشركة. وصممت «أليكسا» وأجهزة «إيكو» بطبقات متعددة من حماية الخصوصية، بما في ذلك ضوابط الميكروفون والكاميرا والقدرة على عرض وحذف التسجيلات الصوتية، وذلك بهدف تطوير أنظمة ذكاء اصطناعي بمسؤولية. وأكدت يسرى أن «أمازون» تتبنى شفافية قصوى في استخدام معلومات المستخدمين بطريقة مسؤولة لتحسين المنتجات والخدمات واتخاذ خطوات لتأمين وحماية تلك البيانات. ويمكن للمستخدمين إدارة إعدادات الخصوصية الخاصة بهم من خلال تطبيق «أليكسا» أو «مركز أليكسا للخصوصية».

وتعمل «أمازون» على تعزيز نموذج اللغة العربية وثرائها من خلال تقديم المزيد من المزايا الفعالة وتلبية الاحتياجات اليومية للمستخدمين عبر «أليكسا». وتركز الشركة على فهم اللغة العربية الفصحى وعدد من اللهجات بهدف إثراء تجربة التفاعل مع «أليكسا» باللهجة الأم. الجدير ذكره أن تجاوب المستخدمين في السعودية مع «أليكسا» كان لافتاً للنظر؛ إذ أصبحت المملكة من أبرز أسواق «أمازون» عالمياً فيما يتعلق باستخدام خدمات المنزل الذكي مع «أليكسا».

ونذكر مجموعة من الأمثلة على الأوامر الصوتية باللهجة الخليجية؛ إذ يمكن قول: «أليكسا... إيش أخبار اليوم» و«أليكسا... اضبطي تذكير الصلاة» و«أليكسا... شغّلي سورة الكهف» و«أليكسا... تفقدي غرفة الحضانة» لمشاهدة ما تسجله الكاميرا على جهاز «إيكو شو» لمراقبة الأطفال الرضع، مثلاً. ويمكن طرح أسئلة على «أليكسا» حول مشاهير وتواريخ وأماكن وحسابات وحوارات، وغيرها، مثل: «أليكسا... متى صلاة المغرب في مكة؟» و«أليكسا... متى تم بناء جسر الملك فهد؟». ويمكن كذلك طلب النتائج المباشرة أو نتائج مباريات منتهية أو موعد المباراة المقبلة للفريق الرياضي المفضل، مثل: «أليكسا... كم نتيجة الهلال؟»، إلى جانب إمكانية الاستماع إلى الموسيقى عبر خدمات «أنغامي» و«سبوتيفاي»، وغيرهما. ويمكن أيضاً قول: «أليكسا... شغّلي موسيقى البوب» و«أليكسا... انتقلي إلى الأغنية التالية»، والاستيقاظ على الأغاني المفضلة كل صباح بقول: «أليكسا... صحيني على موسيقى البوب». ويمكن طلب نكتة بقول: «أليكسا... قوليلي نكتة».

وتقدم «أليكسا» تجربة محلية لسكان السعودية ومنطقة الخليج العربي، بما في ذلك صوت يتحدث بلهجة عربية، مع القدرة على التفاعل مع أوامر يبرمجها المستخدمون بأنفسهم عبر نظام «مهارات أليكسا» (Alexa Skills) التي تسمح بالتفاعل مع منصة «أنغامي» للموسيقى العربية وقنوات «إم بي سي» وبرنامجي «كريم» و«فتافيت» وقنوات الراديو عبر الإنترنت، وحتى طلب الوجبات من المطاعم المحلية. ويمكن الاستفادة من نحو 200 مهارة متاحة في السعودية، من بينها خدمات حجز سيارات الأجرة، ووصفات وإرشادات للطهو، ومتابعة وصول طلبيات المطاعم، ومعرفة الفعاليات والنشاطات الجارية، واللعب مع الأصدقاء عبر لعبة «سؤال اليوم»، والاستماع إلى قراءات الكتب عبر خدمات الكتب المسموعة، وغيرها.

مساعدا «إيكو بوب» (اليسار) و«إيكو شو 8» (اليمين) يتكاملان مع مختلف جوانب الحياة اليومية

أجهزة جديدة في المنطقة العربية

يُذكر أن «أمازون» كانت قد أطلقت الجيل الجديد لأجهزة «إيكو شو 8» (Echo Show 8) بشاشتها الكبيرة التي يبلغ قطرها 8 بوصات، والتي تقدم تجربة نوعية في جودة الفيديو من خلال معالج وصوت محسن، بالإضافة إلى ميزات كاميرا جديدة وأقوى لتقدم صورة وصوتاً أفضل وأكثر وضوحاً. وتقدم هذه الأجهزة ميزة المحتوى التكيفي لتعديل المحتوى على الشاشة وفقاً لقرب أو بُعد المستخدم عن الجهاز، وهي ميزة تسهل الاستخدام اليومي بشكل كبير وتجعله أكثر تفاعلاً.

وتغير التصميم الخارجي للجهاز ليقدم انحناءات بسيطة وشاشة لمس زجاجية عالية الدقة. ويحتوي الجهاز على معالج مطور لدعم سرعة استجابة أعلى مما سبق. كما يعزز الجهاز من تجربة الصوت بوضوح أعلى وأعمق، ويوظف تقنيات التكيف مع الغرفة وتقنيات معالجة الصوت المحيطي لتقديم صوت تجسيمي في جميع أرجاء الغرفة. كما يزداد وضوح مكالمات الفيديو أيضاً بفضل الكاميرا المتمركزة في منتصف الجهاز والتي تعمل بدقة 13 ميغابيكسل، إلى جانب استخدام تقنيات تخفض من الضوضاء.

ويقدم هذا الجيل الجديد من الجهاز ميزة مركز إدارة المنزل الذكي الداعم لتقنيات «زيغبي» (Zigbee) و«بلوتوث» و«ماتر» (Matter) و«سايدووك» (Sidewalk) و«ثريد» (Thread) بهدف تسهيل التحكم بأجهزة المنزل الذكي المتوافقة، مثل الإضاءة والأقفال والمستشعرات المختلفة.

هذا، ويتميز الجيل الجديد بشاشة أفضل؛ إذ تتكيف مع قرب المستخدم من الجهاز ويُعدل على المحتوى الظاهر على الشاشة. وعلى سبيل المثال، ستعرض الشاشة محتوى بكتابة أكبر حجماً في حال الجلوس على بُعد من الجهاز (مثل التركيز على العناوين فقط للأخبار أو حجم ساعة أكبر)، ليتغير المحتوى تلقائياً ويعرض تفاصيل إضافية في حال اقتراب المستخدم من الجهاز. كما تخصص الشاشة المحتوى بناء على المستخدم الموجود أمامها في حال تفعيل ميزة «الهوية البصرية» (Visual ID)، مثل عرض قائمة الأغاني المفضلة لكل مستخدم. الجهاز متوافر بعدة ألوان، وبسعر 699 ريالاً سعودياً (نحو 186 دولاراً أميركياً).

كما أطلقت الشركة جهاز «إيكو بوب» (Echo Pop) الذي يقدم تصميماً كروياً صغير الحجم وتجربة صوتية نوعية بدعم لتقنية «أليكسا الذكاء الاصطناعي الصوتي». ويمنح هذا الجهاز القدرة على التحكم بالمنزل الذكي والاستمتاع بالموسيقى أو تلاوة القرآن الكريم، أو حتى كخدمة «إنتركوم» للتواصل مع أي غرفة في المنزل.

ويقدم الجهاز مكبراً صوتياً اتجاهياً أمامياً لتقديم الصوتيات بجودة عالية في غرف النوم أو الشقق أو أي مساحة صغيرة في المنزل. ويمكن للمستخدم ببساطة طلب قراءة الكتب الصوتية أو متابعة آخر مستجدات فريقه الرياضي المفضل أو التحكم بالأضواء والمقابس الذكية. الجهاز متوافر بعدة ألوان، وبسعر 199 ريالاً سعودياً (نحو 53 دولاراً أميركياً).


مقالات ذات صلة

دراسة: الرموز التعبيرية في المحادثات تربك فهم الذكاء الاصطناعي

تكنولوجيا الوجوه التعبيرية النصية البسيطة قد تُسبب التباساً دلالياً لدى نماذج اللغة الكبيرة ما يؤدي إلى فهم خاطئ لنية المستخدم (شاترستوك)

دراسة: الرموز التعبيرية في المحادثات تربك فهم الذكاء الاصطناعي

دراسة علمية تكشف عن أن الرموز التعبيرية النصية قد تُربك نماذج الذكاء الاصطناعي مسببة أخطاء صامتة تؤثر على دقة الفهم والقرارات الآلية.

نسيم رمضان (لندن)
الاقتصاد شخص يستخدم تطبيقات الذكاء الاصطناعي على حاسوبه المحمول في نيودلهي (أ.ب)

هل يكفي نمو الإنتاجية بالذكاء الاصطناعي لوقف انفجار الديون الحكومية؟

إذا تحققت طفرة إنتاجية مدفوعة بالذكاء الاصطناعي، فقد تمنح الاقتصادات الكبرى مزيداً من الوقت لتقويم أوضاعها المالية العامة المرهقة، وفق ما يرى اقتصاديون.

«الشرق الأوسط» (لندن)
الاقتصاد متداولو عملات يراقبون مؤشر «كوسبي» وسعر صرف الدولار مقابل الوون داخل قاعة تداول في بنك هانا بسيول (أ.ب)

الأسهم الآسيوية تتباين بعد خسائر حادة لسهم «إنفيديا» في «وول ستريت»

تباين أداء الأسهم الآسيوية، الجمعة، عقب خسائر حادة تكبّدها سهم «إنفيديا» في «وول ستريت»، في وقتٍ أثارت فيه قرارات تسريح وظائف مرتبطة بالذكاء الاصطناعي موجة قلق.

«الشرق الأوسط» (بانكوك)
يوميات الشرق بين الجسد والبرمجة... معركة على الملامح (أ.ف.ب)

ممثلة ألبانية تُقاضي «وزيرة» ذكاء اصطناعي سرقت وجهها وصوتها

باتت الممثلة الألبانية أنيلا بيشا أسيرة «وزيرة» افتراضية مولّدة بالذكاء الاصطناعي تستخدم وجهها وصوتها من دون إذنها.

«الشرق الأوسط» (تيرانا - ألبانيا)
تكنولوجيا أظهر النموذج الأولي تطابقاً في البصمة بنسبة تفوق 98 % ما يضمن توثيقاً مستقراً وموثوقاً (شاترستوك)

تقنية توثيق بشرائح ذات بصمة مشتركة من دون خوادم خارجية

باحثو «MIT» يطوّرون تقنية تمكّن شريحتين من توثيق بعضهما ببصمة سيليكون مشتركة دون تخزين مفاتيح خارجية لتعزيز الأمان والكفاءة.

نسيم رمضان (لندن)

دراسة: الرموز التعبيرية في المحادثات تربك فهم الذكاء الاصطناعي

الوجوه التعبيرية النصية البسيطة قد تُسبب التباساً دلالياً لدى نماذج اللغة الكبيرة ما يؤدي إلى فهم خاطئ لنية المستخدم (شاترستوك)
الوجوه التعبيرية النصية البسيطة قد تُسبب التباساً دلالياً لدى نماذج اللغة الكبيرة ما يؤدي إلى فهم خاطئ لنية المستخدم (شاترستوك)
TT

دراسة: الرموز التعبيرية في المحادثات تربك فهم الذكاء الاصطناعي

الوجوه التعبيرية النصية البسيطة قد تُسبب التباساً دلالياً لدى نماذج اللغة الكبيرة ما يؤدي إلى فهم خاطئ لنية المستخدم (شاترستوك)
الوجوه التعبيرية النصية البسيطة قد تُسبب التباساً دلالياً لدى نماذج اللغة الكبيرة ما يؤدي إلى فهم خاطئ لنية المستخدم (شاترستوك)

تتركز أغلب النقاشات المرتبطة بالذكاء الاصطناعي التوليدي حول مخاطر كبرى؛ كالتحيز والهلوسة وإساءة الاستخدام أو القرارات الآلية غير القابلة للتفسير. لكن دراسة بحثية جديدة تلفت الانتباه إلى مصدر مختلف تماماً للمخاطر المحتملة. إنها الرموز الصغيرة التي نستخدمها يومياً من دون تفكير مثل الوجوه التعبيرية النصية (emoticons).

الدراسة، المنشورة على منصة «arXiv» تكشف عن أن نماذج اللغة الكبيرة قد تُسيء فهم هذه الرموز البسيطة بطرق تؤدي إلى أخطاء وظيفية صامتة، لا تظهر على شكل أعطال واضحة، بل في مخرجات تبدو صحيحة شكلياً لكنها لا تعكس نية المستخدم الحقيقية.

رموز مألوفة... ومعانٍ ملتبسة

على عكس الرموز التعبيرية الحديثة (emoji) التي تمثل وحدات مرئية موحدة، تعتمد الوجوه التعبيرية النصية مثل «: -)» أو «: P» على تسلسل أحرف «ASCII». ورغم بساطتها ، تحمل هذه الرموز معاني سياقية دقيقة، تختلف باختلاف الثقافة أو سياق الاستخدام. المشكلة، بحسب الباحثين، أن نماذج اللغة لا تتعامل دائماً مع هذه الرموز باعتبارها إشارات دلالية، بل قد تفسرها أحياناً كجزء من الشيفرة البرمجية أو كنص حرفي بلا معنى عاطفي.

هذا الالتباس الدلالي قد يبدو تفصيلاً صغيراً، لكنه يصبح أكثر خطورة عندما تُستخدم نماذج الذكاء الاصطناعي في مهام حساسة، مثل توليد الشيفرات البرمجية أو تحليل التعليمات أو تشغيل وكلاء آليين يتخذون قرارات تلقائية.

يمتد تأثير هذا الالتباس إلى الأنظمة المعتمدة على «الوكلاء الأذكياء» ما قد يضخّم الخطأ عبر سلاسل قرارات آلية متتابعة (شاترستوك)

قياس المشكلة بشكل منهجي

لفهم حجم هذه الظاهرة، طوّر فريق البحث إطاراً آلياً لاختبار تأثير الوجوه التعبيرية النصية على أداء النماذج. واعتمدوا على مجموعة بيانات تضم 3.757 حالة اختبار، ركزت في الغالب على سيناريوهات برمجية متعددة اللغات، حيث قد يؤدي سوء الفهم إلى أخطاء دقيقة ولكن مؤثرة.

حقائق

38 %

هو معدل تجاوز الخطأ الذي سجلته الاختبارات عند وجود رموز تعبيرية نصية رغم بساطة هذه الإشارات وشيوع استخدامها اليومي.

الفشل الصامت

النتيجة الأكثر إثارة للقلق في الدراسة ليست نسبة الخطأ بحد ذاتها، بل طبيعة هذه الأخطاء. فقد وجد الباحثون أن أكثر من 90 في المائة من حالات الإخفاق كانت «فشلاً صامتاً»؛ أي أن النموذج أنتج مخرجات تبدو صحيحة من حيث البنية أو الصياغة، لكنها تنفذ منطقاً مختلفاً عمّا قصده المستخدم.

في البرمجة، على سبيل المثال، قد يؤدي ذلك إلى شيفرة تعمل دون أخطاء، لكنها تنفذ وظيفة غير متوقعة. هذا النوع من الأخطاء يصعب اكتشافه؛ لأنه لا يولد تحذيرات مباشرة، وقد لا يظهر إلا بعد فترة طويلة، أو في ظروف تشغيل محددة.

تجاوز النماذج نفسها

لم تتوقف الدراسة عند اختبار النماذج اللغوية بشكل مباشر، بل امتدت إلى أنظمة قائمة على «الوكلاء» (agent - based frameworks) التي تعتمد على هذه النماذج كعقل مركزي لاتخاذ القرار. ووجد الباحثون أن الالتباس الدلالي ينتقل بسهولة إلى هذه الأنظمة المركبة، ما يعني أن الخطأ لا يبقى محصوراً في إجابة واحدة، بل قد يتضخم عبر سلسلة من القرارات الآلية. هذا الاكتشاف مهم في ظل التوجه المتسارع نحو استخدام وكلاء ذكيين لإدارة مهام معقدة، من أتمتة البرمجيات إلى تشغيل سلاسل عمل كاملة دون تدخل بشري مباشر.

لماذا تفشل الحلول الحالية؟

قد يبدو الحل بديهياً، وهو تعليم النموذج تجاهل الوجوه التعبيرية، أو إضافة تعليمات صريحة في المطالبات (prompts). لكن الدراسة تشير إلى أن هذه المعالجات السطحية ليست كافية. فحتى مع تعليمات إضافية، استمرت النماذج في الوقوع في الالتباس نفسه، ما يدل على أن المشكلة أعمق من مجرد «سوء صياغة» في الطلب.

يرجّح الباحثون أن جذور المشكلة تعود إلى بيانات التدريب نفسها، حيث لا يتم تمثيل الوجوه التعبيرية النصية بشكل متسق، أو يتم التعامل معها أحياناً على أنها ضوضاء لغوية. كما أن البنية الداخلية للنماذج قد لا تميز بوضوح بين الرمز بوصفه إشارة عاطفية أو عنصراً نحوياً أو جزءاً من شيفرة.

الدراسة: جذور المشكلة تعود إلى بيانات التدريب وبنية النماذج نفسها ما يستدعي اختبارات أمان أدق وتحسين تمثيل الإشارات اللغوية الصغيرة (أدوبي)

سلامة الذكاء الاصطناعي

تكشف هذه الدراسة عن جانب مهم من التحديات التي تواجه نشر نماذج الذكاء الاصطناعي في البيئات الواقعية. فالمخاطر لا تنشأ فقط من القرارات الكبرى أو المدخلات الخبيثة، بل قد تأتي من تفاصيل صغيرة ومألوفة ويومية. وفي سياق سلامة الذكاء الاصطناعي، يسلط البحث الضوء على الحاجة إلى اختبارات أكثر دقة، لا تكتفي بتقييم صحة الإجابة من حيث المضمون العام، بل تدرس مدى تطابقها مع نية المستخدم. كما يطرح تساؤلات حول مدى جاهزية هذه النماذج للتعامل مع اللغة كما تُستخدم فعلياً، لا كما تُكتب في الأمثلة المثالية.

الخطوة التالية

لا تقدم الدراسة حلولاً نهائية، لكنها ترسم خريطة واضحة للمشكلة، وتدعو إلى مزيد من البحث في كيفية تمثيل الرموز غير التقليدية داخل النماذج اللغوية. وقد يكون ذلك عبر تحسين بيانات التدريب أو تطوير آليات تفسير دلالي أدق أو دمج اختبارات أمان جديدة تركز على «الإشارات الصغيرة».

تهدف الدراسة إلى القول إن في عصر الذكاء الاصطناعي، لا توجد تفاصيل صغيرة حقاً. حتى رمز ابتسامة بسيط قد يحمل مخاطر أكبر مما نتخيل، إذا أسيء فهمه داخل عقل آلي يعتمد عليه البشر في قرارات متزايدة الحساسية.


تقنية توثيق بشرائح ذات بصمة مشتركة من دون خوادم خارجية

أظهر النموذج الأولي تطابقاً في البصمة بنسبة تفوق 98 % ما يضمن توثيقاً مستقراً وموثوقاً (شاترستوك)
أظهر النموذج الأولي تطابقاً في البصمة بنسبة تفوق 98 % ما يضمن توثيقاً مستقراً وموثوقاً (شاترستوك)
TT

تقنية توثيق بشرائح ذات بصمة مشتركة من دون خوادم خارجية

أظهر النموذج الأولي تطابقاً في البصمة بنسبة تفوق 98 % ما يضمن توثيقاً مستقراً وموثوقاً (شاترستوك)
أظهر النموذج الأولي تطابقاً في البصمة بنسبة تفوق 98 % ما يضمن توثيقاً مستقراً وموثوقاً (شاترستوك)

في عالم الأمن السيبراني تقوم الثقة غالباً على أسرار مخزنة في مكان آخر؛ قد تكون على خادم أو داخل ذاكرة محمية أو في قاعدة بيانات سحابية. لكن ماذا لو لم يكن من الضروري أن تغادر هذه الأسرار الشريحة الإلكترونية أساساً؟

طوّر مهندسون في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) تقنية تصنيع تُمكّن شريحتين إلكترونيتين من توثيق بعضهما عبر «بصمة» مادية مشتركة، من دون الحاجة إلى تخزين بيانات تعريف حساسة على خوادم طرف ثالث. ويمكن لهذه المقاربة أن تعزز الخصوصية وتخفض استهلاك الطاقة والذاكرة المرتبط عادةً بالأنظمة التشفيرية التقليدية.

الأسرار المخزّنة خارج الشريحة

حتى عندما تُصمَّم شرائح «CMOS» لتكون متطابقة، فإنها تحتوي على اختلافات مجهرية طفيفة تنشأ بشكل طبيعي أثناء عملية التصنيع. هذه الاختلافات تمنح كل شريحة توقيعاً مادياً فريداً يُعرف باسم «الدالة الفيزيائية غير القابلة للاستنساخ» (PUF). ومثل بصمة الإصبع البشرية، يمكن استخدام هذه الدالة للتحقق من الهوية.

في الأنظمة التقليدية، عندما يتلقى الجهاز طلب توثيق، فإنه يولّد استجابة تعتمد على بنيته الفيزيائية. ويقارن الخادم هذه الاستجابة بقيمة مرجعية مخزنة مسبقاً للتأكد من صحة الجهاز. لكن هذه البيانات المرجعية يجب أن تُخزَّن في مكانٍ ما، وغالباً على خادم خارجي. وإذا تم اختراق ذلك الخادم، تصبح منظومة التوثيق بأكملها عرضة للخطر.

يقول يون سوك لي، طالب الدراسات العليا في الهندسة الكهربائية وعلوم الحاسوب في «MIT» والمؤلف الرئيسي للدراسة: «أكبر ميزة في هذه الطريقة الأمنية أننا لا نحتاج إلى تخزين أي معلومات. ستبقى كل الأسرار داخل السيليكون دائماً».

تعتمد التقنية على استغلال الاختلافات المجهرية الطبيعية في تصنيع شرائح «CMOS» لإنشاء بصمة غير قابلة للاستنساخ (MIT)

شريحتان ببصمة واحدة

للتغلب على الاعتماد على التخزين الخارجي، ابتكر فريق «MIT» طريقة لتصنيع شريحتين تتشاركان بصمة مدمجة واحدة؛ أي بصمة فريدة لهاتين الشريحتين فقط.

ويمكن فهم الفكرة عبر تشبيه بسيط: تخيّل ورقة تم تمزيقها إلى نصفين، الحواف الممزقة عشوائية وفريدة، ولا يمكن إعادة إنتاجها بدقة. ومع ذلك، فإن القطعتين تتطابقان تماماً؛ لأنهما تتشاركان نفس الحافة غير المنتظمة. طبّق الباحثون هذا المفهوم أثناء تصنيع أشباه الموصلات؛ إذ تُنتج عدة شرائح في الوقت نفسه على رقاقة سيليكون واحدة قبل فصلها. واستغل الفريق هذه المرحلة لإدخال «عشوائية مشتركة» بين شريحتين متجاورتين قبل تقطيعهما. يشرح لي: «كان علينا إيجاد طريقة لتنفيذ ذلك قبل مغادرة الشريحة المصنع، لتعزيز الأمان. فبمجرد دخول الشريحة في سلسلة التوريد، لا نعرف ما الذي قد يحدث لها».

هندسة العشوائية داخل السيليكون

لإنشاء البصمة المشتركة، استخدم الباحثون عملية تُعرف باسم «انهيار أكسيد البوابة» (Gate Oxide Breakdown)؛ إذ يتم تطبيق جهد كهربائي مرتفع على ترانزستورات محددة مع تسليط ضوء «LED» منخفض التكلفة عليها. وبسبب الفروقات المجهرية الطبيعية، ينهار كل ترانزستور في لحظة مختلفة قليلاً. تمثل حالة الانهيار هذه مصدر العشوائية التي تُبنى عليها البصمة الفيزيائية.

ولإنشاء بصمة مزدوجة، صمّم الفريق أزواجاً من الترانزستورات تمتد عبر شريحتين متجاورتين، مع ربطها بطبقات معدنية أثناء وجودها على الرقاقة نفسها. وعند حدوث الانهيار، تتطور خصائص كهربائية مترابطة بين الترانزستورات المرتبطة.

بعد ذلك، تُقطَّع الرقاقة بحيث تحصل كل شريحة على نصف زوج الترانزستورات، وبالتالي تحتفظ كل واحدة ببصمة مشتركة مع الأخرى. وبعد تحسين العملية، تمكّن الباحثون من إنتاج نموذج أولي لشريحتين متطابقتين أظهرتا تطابقاً في العشوائية بنسبة تفوق 98 في المائة، وهي نسبة كافية لضمان توثيق مستقر وآمن.

ويقول لي إنه «لم يتم نمذجة انهيار الترانزستورات بدقة في العديد من المحاكاة، لذلك كان هناك قدر كبير من عدم اليقين. تحديد جميع الخطوات وتسلسلها لإنتاج هذه العشوائية المشتركة هو جوهر الابتكار في هذا العمل». والأهم أن التقنية متوافقة مع عمليات تصنيع «CMOS» القياسية، ولا تتطلب مواد خاصة. كما أن استخدام مصابيح «LED» منخفضة التكلفة وتقنيات دوائر تقليدية يجعل تطبيقها على نطاق واسع أمراً عملياً.

يمكن أن تفيد التقنية الأجهزة منخفضة الطاقة مثل المستشعرات الطبية عبر توفير أمن أعلى بتكلفة طاقة أقل (شاترستوك)

أهمية خاصة للأجهزة منخفضة الطاقة

يمكن أن تكون هذه التقنية مفيدة بشكل خاص في الأنظمة التي تعمل بقيود طاقة صارمة؛ إذ تُعد الكفاءة والأمن أولوية في آن واحد. فعلى سبيل المثال، قد تستفيد كبسولات استشعار طبية قابلة للبلع متصلة برقعة تُرتدى على الجسم من هذا النهج؛ إذ يمكن للكبسولة والرقعة توثيق بعضهما مباشرة من دون الحاجة إلى خادم وسيط أو بروتوكولات تشفير معقدة تستهلك طاقة إضافية.

يعد أنانثا تشاندراكاسان، نائب رئيس «MIT» والمؤلف المشارك في الدراسة، أن «هناك طلباً متزايداً بسرعة على أمن الطبقة الفيزيائية للأجهزة الطرفية». ويضيف أن منهج البصمة المزدوجة «يتيح اتصالاً آمناً بين العقد من دون عبء بروتوكولات ثقيلة، ما يحقق كفاءة في الطاقة وأمناً قوياً في الوقت نفسه».

نحو ترسيخ الثقة في العتاد نفسه

لا يقتصر البحث على الحلول الرقمية فقط؛ إذ يستكشف الفريق أيضاً إمكان تطوير أشكال أكثر تعقيداً من «السرية المشتركة» تعتمد على خصائص تماثلية يمكن تكرارها مرة واحدة فقط.

ويرى روانان هان، أستاذ الهندسة الكهربائية وعلوم الحاسوب والمؤلف المشارك في الدراسة، أن هذه الخطوة تمثل محاولة أولية لتقليل المفاضلة بين الأمان وسهولة الاستخدام. ويقول: «إن إنشاء مفاتيح تشفير مشتركة داخل مصانع أشباه الموصلات الموثوقة قد يساعد على كسر المفاضلة بين تعزيز الأمان وتسهيل حماية نقل البيانات».

ومع تزايد انتشار الأجهزة المتصلة وتوسع الحوسبة الطرفية، قد يصبح دمج الثقة مباشرة في العتاد أمراً ضرورياً. فمن خلال ضمان بقاء الأسرار داخل السيليكون نفسه، تشير هذه التقنية إلى مستقبل يُبنى فيه التوثيق داخل الشريحة لا خارجها.


«إنستغرام» لتنبيه الآباء عند بحث المراهقين عن محتوى متعلق بالانتحار

إنستغرام سينبه أولياء الأمور إذا أجرى ​أبناؤهم ممن هم في سن المراهقة عمليات بحث متكررة عن مصطلحات مرتبطة بالانتحار أو إيذاء النفس (رويترز)
إنستغرام سينبه أولياء الأمور إذا أجرى ​أبناؤهم ممن هم في سن المراهقة عمليات بحث متكررة عن مصطلحات مرتبطة بالانتحار أو إيذاء النفس (رويترز)
TT

«إنستغرام» لتنبيه الآباء عند بحث المراهقين عن محتوى متعلق بالانتحار

إنستغرام سينبه أولياء الأمور إذا أجرى ​أبناؤهم ممن هم في سن المراهقة عمليات بحث متكررة عن مصطلحات مرتبطة بالانتحار أو إيذاء النفس (رويترز)
إنستغرام سينبه أولياء الأمور إذا أجرى ​أبناؤهم ممن هم في سن المراهقة عمليات بحث متكررة عن مصطلحات مرتبطة بالانتحار أو إيذاء النفس (رويترز)

أفاد تطبيق «إنستغرام» بأنه سيبدأ بتنبيه أولياء الأمور، إذا أجرى ​أبناؤهم، ممن هم في سن المراهقة، عمليات بحث متكررة عن مصطلحات مرتبطة بالانتحار أو إيذاء النفس، خلال فترة زمنية قصيرة، وذلك في وقت تتزايد فيه ‌الضغوط على الحكومات ‌لاعتماد قيود ​مشابهة لحظر ⁠أستراليا ​استخدام وسائل ⁠التواصل الاجتماعي لمن هم دون سن 16 عاماً.

ووفقاً لـ«رويترز»، قالت بريطانيا، في يناير (كانون الثاني)، إنها تدرس فرض قيود لحماية الأطفال عند اتصالهم بالإنترنت، ⁠بعد الخطوة التي اتخذتها ‌أستراليا، في ‌ديسمبر (كانون الأول). ​ وأعلنت إسبانيا واليونان ‌وسلوفينيا، في الأسابيع القليلة الماضية، ‌أنها تدرس أيضاً فرض قيود.

وذكر تطبيق «إنستغرام» المملوك لشركة «ميتا بلاتفورمز»، اليوم (الخميس)، أنه سيبدأ ‌في تنبيه أولياء الأمور المسجَّلين في إعدادات الإشراف الاختيارية، ⁠إذا ⁠حاول أطفالهم الوصول إلى محتوى يتعلق بالانتحار أو إيذاء النفس.

وتابعت المنصة في بيان: «تُضاف هذه التنبيهات إلى عملنا الحالي للمساعدة في حماية القصّر من المحتوى الضار المحتمل على (إنستغرام)... لدينا سياسات صارمة ضد المحتوى الذي ​يروج أو ​يشيد بالانتحار أو إيذاء النفس».