أول لسان اصطناعي في العالم.. يتذوق ويتعلم مثل البشر
نجح فريق من #العلماء في #ابتكار #أول #لسان_اصطناعي قادر على استشعار وتمييز النكهات في البيئات السائلة، في محاكاة دقيقة لآلية عمل براعم التذوق لدى الإنسان.
ووفق ما جاء في دراسة نُشرت في مجلة PNAS، يفتح هذا الابتكار آفاقاً واسعة لتطوير أنظمة آلية متقدمة لمراقبة سلامة الغذاء والكشف المبكر عن الأمراض عبر التحليل الكيمياوي، كما يمكن دمجه في معدات المختبرات لتحليل العينات السائلة، ويمثل خطوة مهمة نحو الحوسبة العصبية، أي أنظمة الذكاء الاصطناعي التي تحاكي آلية التعلم في الدماغ البشري.
التعرف على أربع نكهاتيعتمد هذا اللسان الاصطناعي على أغشية فائقة الرقة من أكسيد الغرافين، وهي صفائح كربونية تعمل كمرشحات جزيئية للنسخ الأيونية من النكهات.
وعلى عكس المرشحات التقليدية التي تفصل الجسيمات الكبيرة، تقوم هذه الأغشية بإبطاء حركة الأيونات، ما يمنح الجهاز القدرة على التعرف على النكهات وتخزينها في ذاكرته بعد تعرضه لها.
وفي التجارب، تمكن الجهاز من التعرف على أربع نكهات أساسية هي الحلو والحامض والمالح والمر بدقة تراوحت بين 72.5% و87.5%، كما وصلت الدقة إلى 96% عند اختبار مشروبات متعددة النكهات مثل القهوة وكوكاكولا، إذ تسهّل بنيتها الكيمياوية المعقدة عملية التمييز بالنسبة للنظام.
الاستشعار ومعالجة المعلوماتوتعد هذه المرة الأولى التي يتم فيها دمج خاصيتي الاستشعار ومعالجة المعلومات في وسط سائل واحد، إذ كانت أنظمة التذوق السابقة تعتمد على حواسيب خارجية لمعالجة البيانات، بينما يتعطل معظم المكوّنات الإلكترونية عند غمرها في السوائل، ما كان يفرض فصل وظائف الاستشعار عن المعالجة.
وقد تجاوز الابتكار الجديد هذه العقبة باستخدام أغشية أكسيد الغرافين القادرة على أداء الوظيفتين وهي مغمورة في السائل.
وتقوم آلية العمل على إذابة المركبات الكيمياوية في السائل، حيث تتحلل إلى أيونات تمر عبر قنوات مجهرية داخل صفائح الكربون، أصغر آلاف المرات من سمك شعرة الإنسان.
هذه القنوات تخلق أنماطاً أيونية مميزة لكل نكهة، ويتعلم النظام هذه الأنماط تدريجياً مع تكرار الاستخدام، فيتحسن أداؤه في تمييز النكهات تماماً كما يتعلم الدماغ البشري التفرقة بين المذاقات المتشابهة.
الكشف المبكر عن الأمراضوأكد الباحثون أن هذه التقنية تحمل إمكانات واسعة، بدءاً من الكشف المبكر عن الأمراض عبر تحليل النكهات البيوكيمياوية، وصولاً إلى تحديد تأثيرات الأدوية، ومساعدة المرضى الذين فقدوا حاسة التذوق بسبب اضطرابات عصبية أو سكتات دماغية.
كما يمكن توظيفها في تعزيز اختبارات سلامة الغذاء وضبط الجودة في صناعة المشروبات، ومراقبة جودة المياه عبر التعرف على النكهات الكيمياوية المميزة.
وقال يونغ يان، أستاذ الكيمياء في المركز الوطني لعلوم وتكنولوجيا النانو بالصين وأحد مؤلفي الدراسة، إن هذا الاكتشاف يقدم نموذجاً جديداً لتصميم أجهزة أيونية مستوحاة من الطبيعة، قادرة على العمل في البيئات السائلة واستشعار محيطها ومعالجة المعلومات في آن واحد، تماماً كما يفعل الجهاز العصبي البشري.
هذا المحتوى أول لسان اصطناعي في العالم.. يتذوق ويتعلم مثل البشر ظهر أولاً في سواليف.
هاشتاغز
جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا
اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:
التعليقات
لا يوجد تعليقات بعد...
أخبار ذات صلة
جو 24
منذ 2 ساعات
- جو 24
ناشونال إنترست: هذه هي المادة السرية التي تجعل المقاتلات الأميركية شبحية
جو 24 : منذ ظهور الطائرة "إف-117 نايت هوك" في ثمانينيات القرن الماضي، دشّنت الولايات المتحدة عصرا جديدا في تاريخ الحروب الجوية، قوامه التخفي أو الوجود الشبحي. وأشار هاريسون كاس الكاتب المتخصص بمجال الدفاع والأمن القومي -في مقال بمجلة ناشونال إنترست- إلى أن نجاح تقنية التخفي تلعب دورا أساسيا في تحديد مدى فعالية أداء الطائرة المقاتلة وقدرتها على تفادي الرادارات بما تتميز به من مزيج معقد من التصميم الهندسي الحديث ومواد ماصة للموجات الرادارية. وأوضح أن هذه المواد ليست مجرد طلاء عادي، بل مزيج معقد من الكربون والفريت والبوليمرات الموصلة، صُممت خصيصا لامتصاص طاقة الرادار وتحويلها إلى حرارة أو تشتيتها بعيدا عن الطائرة، وهو ما يمنحها قدرة على التسلل في عمق أجواء الخصم لتنفيذ مهام الاستطلاع أو الضربات الدقيقة أو تدمير الدفاعات الجوية. كما أنها تُعد أحد أسرار التفوق الجوي الأميركي. أهمية التخفي ووفقا للكاتب، فقد بات التخفي أمرا حيويا في الحروب الحديثة، حيث أصبحت أنظمة الدفاع الجوي متطورة بشكل ملحوظ، وقادرة على تحديد وتتبع وتدمير التهديدات الجوية من مسافات بعيدة. وقال إن المواد الماصة تساعد الطائرة المقاتلة على تجنب رصدها عن طريق تقليل كمية طاقة الرادار التي تنعكس على رادار العدو، مما يزيد من قدرة الطائرة على البقاء أثناء العمليات التي تتم خلف خطوط العدو، مثل الاستطلاع أو الضربات العميقة أو ردع الدفاعات الجوية للعدو. وفي بعض الأحيان، يمكن تصنيع المواد الماصة للرادار مباشرة في هيكل الطائرة نفسها، من خلال المواد المختلطة المستخدمة في بناء جسم الطائرة. ولعل الاستخدام الأكثر شهرة للمواد الماصة كان في طائرة "لوكهيد إف-117 نايت هوك" وهي أول طائرة شبحية عاملة في العالم. أجيال جديدة من الطلاءات ومع مرور السنوات، تطورت الرادارات وأصبحت أكثر قدرة على كشف الأهداف، كما حدث عند إسقاط مقاتلة "إف-117" في صربيا عام 1999. لكن في المقابل -بحسب المقال- تطورت المواد الماصة نفسها لتواكب هذا التحدي، وظهرت أجيال أكثر تقدماً من الطلاءات والمواد المركّبة، جعلت من طائرة "لوكهيد مارتن-إف 22 رابتور" وطائرة "لوكهيد مارتن إف-35 لايتنينغ II" أيقونات الجيل الجديد من المقاتلات الشبحية. ومع ذلك، فإن الحفاظ على تلك الشبحية ليس بالمهمة السهلة. فالعوامل البيئية مثل المطر والحرارة وأشعة الشمس قادرة على إضعاف فعالية الطلاءات، مما يستلزم عمليات صيانة دقيقة ومكلفة. بل إن أي خدش أو تآكل في سطح الطائرة قد يؤدي -طبقا لمقال ناشونال إنترست- إلى فقدان ميزة التخفي، وهو ما يفسر الكلفة التشغيلية الباهظة للطائرات الشبحية مقارنة بغيرها. المصدر: ناشونال إنترست تابعو الأردن 24 على
السوسنة
منذ 2 ساعات
- السوسنة
ابتكار أول لسان اصطناعي يتذوق بدقة
السوسنة - في إنجاز علمي غير مسبوق، نجح فريق بحثي دولي في تطوير أول "لسان اصطناعي" قادر على التمييز بين النكهات في السوائل، محاكياً براعم التذوق البشرية، في خطوة تفتح آفاقاً واسعة لتطبيقات في مجالات سلامة الغذاء والتشخيص الطبي، دون أن تصل إلى مستوى التعقيد العصبي للسان الطبيعي.وبحسب دراسة منشورة في مجلة "PNAS"، يعتمد اللسان الاصطناعي على أغشية رقيقة من أكسيد الغرافين تعمل كمرشحات جزيئية تبطئ حركة الأيونات، ما يسمح له بالتعرف على النكهات وتخزينها بدقة. وتتميز هذه التقنية بقدرتها على رصد الفروق الدقيقة بين النكهات، خلافاً للمرشحات التقليدية.وأظهرت نتائج الاختبارات أن اللسان الاصطناعي استطاع التمييز بين أربع نكهات أساسية هي الحلو، الحامض، المالح، والمر، بدقة تراوحت بين 72.5% و87.5%. كما بلغت دقة التحليل نحو 96% عند تقييم مشروبات معقدة مثل القهوة والمشروبات الغازية، بفضل بنيته الكيميائية المتقدمة التي تسهل التعرف على النكهات المركبة.ويرى أطباء أن هذا الابتكار يمثل تطوراً في تقنيات الاستشعار، ويقرب العلم من مفهوم "الحوسبة العصبية"، أي أنظمة الذكاء الاصطناعي التي تحاكي طريقة تعلم الدماغ البشري. ومع ذلك، يؤكد المختصون أن دقة اللسان البشري في التذوق لا تزال متفوقة.وفي تصريح خاص، قال الدكتور أحمد سمير، أخصائي الأنف والأذن والحنجرة بمستشفى المنصورة الدولي، إن اللسان الاصطناعي يُعد خطوة متقدمة، لكنه لا يمكن أن يضاهي اللسان الطبيعي في وظائفه المعقدة. وأوضح أن "اللسان الطبيعي يرتبط بالمخ عبر أعصاب متعددة، أبرزها العصب السابع المسؤول عن التذوق، ويشارك في عملية التذوق عدد من الأعضاء العصبية والحسية، ما يجعلها تجربة متكاملة لا يمكن تقليدها ميكانيكياً بالكامل".من جهته، أكد الدكتور محمد عبدالحليم الطنطاوي، مدرس واستشاري طب المخ والأعصاب والقسطرة المخية بكلية الطب بجامعة المنصورة، أن دقة التذوق التي تجاوزت 70% تمثل تقدماً علمياً كبيراً، وتمنح أملاً للمرضى الذين يعانون من اضطرابات في حاسة التذوق. وأضاف أن "اللسان البشري يعتمد على العصب السابع، وجزء من العصب الخامس، والعصب التاسع، ويمكن لهذا الابتكار أن يساعد شريحة واسعة من المرضى، مع إمكانية تطويره مستقبلاً لفتح آفاق علاجية وتطبيقات أوسع".ورغم أن الابتكار لا يشكل بديلاً كاملاً عن اللسان الطبيعي، إلا أنه يمثل خطوة واعدة في مجال الطب الحيوي، وقد يكون له دور محوري في تحسين جودة حياة المرضى، وتطوير أدوات دقيقة في الصناعات الغذائية والدوائية. اقرأ ايضاً:
أخبارنا
منذ 6 ساعات
- أخبارنا
أخبارنا : ابتكار أول لسان صناعي في العالم.. أطباء يكشفون ما يفرقه عن الطبيعي
أخبارنا : في خطوة علمية لافتة، طور فريق بحثي أول "لسان اصطناعي" يستشعر ويميز النكهات في السوائل، محاكياً براعم التذوق البشرية، مما يفتح آفاقاً لاستخدامات في سلامة الغذاء والتشخيص الطبي. وتعتمد التقنية، وفقاً لدراسة في مجلة "PNAS"، على أغشية رقيقة من أكسيد الغرافين تعمل كمرشحات جزيئية تبطئ حركة الأيونات، مما يسمح للسان الاصطناعي بالتعرف على النكهات وتخزينها. وعلى عكس المرشحات التقليدية، ترصد هذه التقنية الفروق الدقيقة بين النكهات. وأظهرت الاختبارات قدرة اللسان الاصطناعي على التمييز بين النكهات الأربع الأساسية (الحلو، الحامض، المالح، والمر) بدقة تتراوح بين 72.5% و87.5%. بلغت دقة التحليل حوالي 96% عند تقييم مشروبات معقدة كـ"القهوة" و"كوكاكولا"، بفضل بنيته الكيميائية التي تسهل التعرف على النكهات المركبة. ويعتبر أطباء أن الابتكار يمثل تقدماً في تقنيات الاستشعار وخطوة نحو "الحوسبة العصبية"، وهي أنظمة ذكاء اصطناعي تحاكي تعلم الدماغ البشري. ويؤكدون أن دقة اللسان البشري في التذوق لا تزال متفوقة. من جهته، أكد الدكتور أحمد سمير، أخصائي الأنف والأذن والحنجرة بمستشفى المنصورة الدولي، في تصريحات خاصة لـ"العربية.نت" و"الحدث.نت"، أن ابتكار لسان اصطناعي يُعد خطوة متقدمة، لكنه من المستحيل أن يضاهي اللسان الطبيعي في وظائفه وقدراته. وأوضح د. سمير أن الأعضاء الصناعية مهما بلغت دقة تصنيعها، لا تتمتع بكامل خصائص الأعضاء الطبيعية، مضيفاً أن "اللسان الطبيعي معقد، ويرتبط بالمخ عبر أعصاب، أبرزها العصب السابع المسؤول عن التذوق". وأشار إلى أن هذا الابتكار جاء بعد سنوات من الأبحاث، وأن "التذوق عملية عصبية حسية متكاملة تشارك فيها أجزاء متعددة من الجسم، وليس مجرد إحساس ميكانيكي". واختتم د. سمير بأن هذه الابتكارات تمثل أملاً لمرضى اضطرابات اللسان، "لكنها تبقى حلولاً مساعدة وليست بديلاً كاملاً عن الطبيعة البشرية". بدوره، أكد الدكتور محمد عبدالحليم الطنطاوي، مدرس واستشاري طب المخ والأعصاب والقسطرة المخية بكلية الطب بـ"جامعة المنصورة"، في تصريح خاص لـ"العربية.نت" و"الحدث.نت"، أن ابتكار لسان اصطناعي يتذوق بدقة تتجاوز 70% يمثل تقدماً علمياً كبيراً ويمنح أملاً للمرضى الذين يعانون من مشكلات في حاسة التذوق. وأوضح الطنطاوي أن "اللسان البشري يعتمد في التذوق على العصب السابع، وجزء من العصب الخامس، والعصب التاسع. ويمكن لهذا الابتكار مساعدة شريحة واسعة من المرضى، مع إمكانية تطويره مستقبلاً لفتح آفاق علاجية وتطبيقات أوسع".
