ثورة تكنولوجية.. ابتكار جهاز عصبي صناعي يحاكي عمل الدماغ البشري

أخبارنا :
طور مهندسون من جامعة RMIT الأسترالية جهازا عصبيا يحاكي عمل الدماغ البشري، حيث يستطيع التعرف على حركات اليد، وتخزين الذكريات، ومعالجة البيانات المرئية في الوقت الفعلي.
ويُعد هذا الابتكار واعدا في مجال الروبوتات والمركبات ذاتية القيادة وأنظمة التفاعل البشري.
وقام فريق علمي بقيادة البروفيسور سوميت واليا رئيس مركز المواد والمستشعرات البصرية الإلكترونية بتطوير الجهاز باستخدام مادة فائقة الرقة من ثنائي كبريتيد الموليبدينوم (MoS₂) تلتقط الضوء وتحوّله إلى إشارات كهربائية تشبه عمل الخلايا العصبية في الدماغ. ويعمل الجهاز بطريقة مشابهة للدماغ، حيث يخزن الإشارات، ثم يُطلق "نبضات" عند تراكمها بما يكفي. وبفضل ذلك، يستجيب الجهاز للتغيرات المحيطة فورا دون استهلاك طاقة أو وقت كبير في معالجة البيانات.
وأوضح البروفيسور قائلا: "هذا الجهاز التجريبي يحاكي قدرة العين البشرية على التقاط الضوء وقدرة الدماغ على معالجة المعلومات البصرية، مما يجعله يشعر بالتغيرات البيئية على الفور ويُكوِّن ذكريات دون الحاجة إلى كميات هائلة من البيانات أو الطاقة."
وفي الاختبارات حقق الجهاز دقة 75% في التعرف على الصور الثابتة بعد إجراء 15 دورة للتدريب، و80% في تنفيذ المهام الديناميكية بعد 60 دورة، كما يستطيع اكتشاف حركة اليد عبر الإدراك الكنتوري، مما يقلل الحاجة إلى معالجة كل إطار على حدة ويوفر الطاقة. وتجعله "الذكريات" المخزنة للتغيرات المشهدية أقرب إلى الدماغ البشري.
ويرى الباحثون أن هذه الأنظمة العصبية لها إمكانات هائلة في تطوير تقنيات ذكية موفرة للطاقة.
وأضاف الحوراني، أحد مؤلفي الدراسة:"تمكّن التقنية العصبية الشكلية الروبوتات من التعرف على سلوك الإنسان بسرعة ودقة أكبر، وهو أمر بالغ الأهمية في البيئات الصناعية أو المنزلية عند العمل بالقرب من البشر."
وأكد واليا قائلا:" على عكس الأنظمة الرقمية التي تستهلك طاقة كبيرة لمعالجة البيانات، يعمل جهاز RMIT بطريقة تماثلية تشبه الدماغ، مما يجعله مثاليا لتنفيذ المهام في الوقت الفعلي. ويُعد هذا الأمر حاسما للمركبات الذاتية، حيث يمكن لرد الفعل السريع تجاه التغيرات المرئية إنقاذ الحياة، وستتمكن الرؤية العصبية الصناعية من اكتشاف التغيرات في البيئة حال حدوثها تقريبا دون معالجة كميات ضخمة من البيانات، مما يضمن استجابة أسرع، وبالتالي إنقاذ الحياة."
ويتفوق الجهاز أيضا على أنظمة الأشعة فوق البنفسجية السابقة، حيث يعمل في الطيف المرئي ويدعم إعادة ضبط الذاكرة للمهام الجديدة، الأمر الذي يفتح الباب أمام تطبيقات أكثر تعقيدا، مثل الرؤية بالأشعة تحت الحمراء لمراقبة الانبعاثات أو الكشف عن السموم.
واختتم واليا قائلا: "نرى أن عملنا هو مكمل للحوسبة التقليدية، وليس بديلا عنها. وتقدم التقنية العصبية ميزات في معالجة البيانات المرئية حيث تكون كفاءة الطاقة والمعالجة الفورية ضرورية."
نُشر البحث في مجلة Advanced Materials Technologies.

جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا

اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:

التعلم مع الذكاء الاصطناعيالتحقق من الحقائقتحويل النص إلى كلامملخص الذكاء الاصطناعي

أخبار ذات صلة

أخبارنا

منذ 4 أيام

• أخبارنا

ثورة تكنولوجية.. ابتكار جهاز عصبي صناعي يحاكي عمل الدماغ البشري

أخبارنا : طور مهندسون من جامعة RMIT الأسترالية جهازا عصبيا يحاكي عمل الدماغ البشري، حيث يستطيع التعرف على حركات اليد، وتخزين الذكريات، ومعالجة البيانات المرئية في الوقت الفعلي. ويُعد هذا الابتكار واعدا في مجال الروبوتات والمركبات ذاتية القيادة وأنظمة التفاعل البشري. وقام فريق علمي بقيادة البروفيسور سوميت واليا رئيس مركز المواد والمستشعرات البصرية الإلكترونية بتطوير الجهاز باستخدام مادة فائقة الرقة من ثنائي كبريتيد الموليبدينوم (MoS₂) تلتقط الضوء وتحوّله إلى إشارات كهربائية تشبه عمل الخلايا العصبية في الدماغ. ويعمل الجهاز بطريقة مشابهة للدماغ، حيث يخزن الإشارات، ثم يُطلق "نبضات" عند تراكمها بما يكفي. وبفضل ذلك، يستجيب الجهاز للتغيرات المحيطة فورا دون استهلاك طاقة أو وقت كبير في معالجة البيانات. وأوضح البروفيسور قائلا: "هذا الجهاز التجريبي يحاكي قدرة العين البشرية على التقاط الضوء وقدرة الدماغ على معالجة المعلومات البصرية، مما يجعله يشعر بالتغيرات البيئية على الفور ويُكوِّن ذكريات دون الحاجة إلى كميات هائلة من البيانات أو الطاقة." وفي الاختبارات حقق الجهاز دقة 75% في التعرف على الصور الثابتة بعد إجراء 15 دورة للتدريب، و80% في تنفيذ المهام الديناميكية بعد 60 دورة، كما يستطيع اكتشاف حركة اليد عبر الإدراك الكنتوري، مما يقلل الحاجة إلى معالجة كل إطار على حدة ويوفر الطاقة. وتجعله "الذكريات" المخزنة للتغيرات المشهدية أقرب إلى الدماغ البشري. ويرى الباحثون أن هذه الأنظمة العصبية لها إمكانات هائلة في تطوير تقنيات ذكية موفرة للطاقة. وأضاف الحوراني، أحد مؤلفي الدراسة:"تمكّن التقنية العصبية الشكلية الروبوتات من التعرف على سلوك الإنسان بسرعة ودقة أكبر، وهو أمر بالغ الأهمية في البيئات الصناعية أو المنزلية عند العمل بالقرب من البشر." وأكد واليا قائلا:" على عكس الأنظمة الرقمية التي تستهلك طاقة كبيرة لمعالجة البيانات، يعمل جهاز RMIT بطريقة تماثلية تشبه الدماغ، مما يجعله مثاليا لتنفيذ المهام في الوقت الفعلي. ويُعد هذا الأمر حاسما للمركبات الذاتية، حيث يمكن لرد الفعل السريع تجاه التغيرات المرئية إنقاذ الحياة، وستتمكن الرؤية العصبية الصناعية من اكتشاف التغيرات في البيئة حال حدوثها تقريبا دون معالجة كميات ضخمة من البيانات، مما يضمن استجابة أسرع، وبالتالي إنقاذ الحياة." ويتفوق الجهاز أيضا على أنظمة الأشعة فوق البنفسجية السابقة، حيث يعمل في الطيف المرئي ويدعم إعادة ضبط الذاكرة للمهام الجديدة، الأمر الذي يفتح الباب أمام تطبيقات أكثر تعقيدا، مثل الرؤية بالأشعة تحت الحمراء لمراقبة الانبعاثات أو الكشف عن السموم. واختتم واليا قائلا: "نرى أن عملنا هو مكمل للحوسبة التقليدية، وليس بديلا عنها. وتقدم التقنية العصبية ميزات في معالجة البيانات المرئية حيث تكون كفاءة الطاقة والمعالجة الفورية ضرورية." نُشر البحث في مجلة Advanced Materials Technologies.

سواليف احمد الزعبي

منذ 5 أيام

• سواليف احمد الزعبي

مركبة تابعة لناسا ترسل صورة 'غريبة' للمريخ في رحلتها نحو قمر 'أوروبا'

#سواليف التقطت مركبة ' #أوروبا_كليبر ' التابعة لناسا، المتجهة إلى #قمر_المشتري الجليدي 'أوروبا' – صورة 'شبحية' بالأشعة تحت الحمراء لكوكب #المريخ. وتمكنت المركبة من التقاط هذه الصورة خلال تحليقها القريب من الكوكب الأحمر في 1 مارس 2025. وقد ساعدت هذه الصورة العلماء في معايرة أحد الأجهزة المصممة للتحقق مما إذا كان قمر 'أوروبا' قادرا على دعم الحياة كما نعرفها. والتقط الصورة التي تم تركيبها من أكثر من ألف لقطة بالأبيض والأسود ثم تلوينها لاحقا، أثناء تحليق المركبة على ارتفاع 884 كم (550 ميلا) فقط فوق سطح المريخ. وقد استخدمت جاذبية الكوكب في مناورة تعرف باسم 'مساعدة الجاذبية' لإبطاء سرعة المركبة وتعديل مسارها حول الشمس استعدادا للجزء الأهم من رحلتها التي تبلغ 3.2 مليار كم (2 مليار ميل) نحو المشتري. ولم يكن التحليق مجرد مناورة ملاحية، بل كان أيضا فرصة لفريق المهمة لاختبار أجهزة المركبة في الفضاء العميق، بما في ذلك جهاز التصوير الحراري E-THEMIS، المصمم لمسح سطح قمر 'أوروبا' بحثا عن علامات النشاط الجيولوجي الحديث أو المستمر. وخلال 18 دقيقة في 1 مارس، التقط الجهاز أكثر من 1000 صورة بالأبيض والأسود (واحدة كل ثانية)، وبدأت تصل إلى الأرض في 5 مايو. وللتأكد من دقة البيانات، قارن العلماء الصور الجديدة بالخرائط الحرارية طويلة الأمد للمريخ التي جمعها مسبار 'أوديسي' التابع لناسا، والذي يراقب الكوكب الأحمر منذ عام 2001. وقال فيليب كريستنسن، الباحث الرئيسي لجهاز E-THEMIS: 'أردنا التأكد من عدم وجود مفاجآت في هذه الصور. والهدف كان تصوير جسم كوكبي نعرفه جيدا، والتأكد من أن البيانات تتطابق تماما مع ما نعرفه عن المريخ بعد 20 عاما من المراقبة'. ويكتشف E-THEMIS الضوء تحت الأحمر (أي الحرارة)، ما يتيح للعلماء رسم خرائط لدرجات الحرارة على الأسطح الكوكبية. وعند وصول المركبة إلى نظام المشتري في عام 2030، ستساعد هذه المسوح في تحديد النقاط الساخنة التي قد تشير إلى نشاط جيولوجي حديث تحت القشرة الجليدية لـ'أوروبا'. كما ستساعد الصور الحرارية في تحديد المناطق التي قد يكون فيها المحيط الجوفي الضخم لـ'أوروبا' أقرب إلى السطح. فالقمر مليء بالصدوع والتشققات، ويعتقد العلماء أنها ناتجة عن قوى محيطية مثل تيارات الحمل الحراري أو صعود المياه من الأسفل. جدير بالذكر أنه بعد انتهاء التحليق بالقرب من المريخ، ستستفيد المركبة من 'مساعدة جاذبية' الأرض في عام 2026، قبل أن تصل إلى مدار المشتري في أبريل 2030. ومن المقرر أن تقوم المركبة بـ 49 تحليقا قريبا من 'أوروبا'، ما يتيح للعلماء دراسة إمكانات القمر لاستضافة الحياة. وتمثل مهمة 'أوروبا كليبر' خطوة مهمة في البحث عن حياة خارج الأرض، حيث يعتبر قمر المشتري 'أوروبا' أحد أكثر الأجرام الواعدة في النظام الشمسي لوجود محيط مائي تحت سطحه الجليدي. ومن خلال هذه الاختبارات الدقيقة، تتأهب ناسا لاكتشافات قد تغير فهمنا للكون.

رؤيا نيوز

١٠-٠٥-٢٠٢٥

• رؤيا نيوز

حل ذكي لأزمة المياه.. إسفنجة صغيرة تسحب الماء من الهواء بكفاءة 94%

ابتكر باحثون من أستراليا والصين جهازاً إسفنجياً ذكياً، يمكنه استخراج الماء من الهواء باستخدام الطاقة الشمسية، حتى في أكثر البيئات جفافاً التي تفشل فيها أنظمة أخرى. يعتمد هذا الجهاز على مادة إسفنجية مصنوعة من 'خشب البلسا' المُعدل، وهو أحد أخف أنواع الأخشاب، وقد دُعمت بأملاح، وجسيمات نانوية، وطبقة من أنابيب الكربون النانوية، ما يمنحها القدرة على امتصاص الرطوبة من الهواء وإطلاق الماء مباشرة في كوب عند تعريضها لأشعة الشمس، وفقاً لتقرير 'إنتريستينغ إنجينيرينغ'. وقال الدكتور ديريك هاو، عالم المواد والمهندس البيئي في جامعة RMIT الأسترالية والمشارك في الدراسة، إن الجهاز يعمل بكفاءة تصل إلى 94% في جمع الماء ضمن اختبارات ميدانية، وظل أداؤه ثابتاً ضمن مستويات رطوبة تراوحت بين 30% و90%، ودرجات حرارة بين 5 و55 درجة مئوية. هذا الابتكار، الذي تم تطويره بالتعاون مع خمس مؤسسات بحثية صينية، يستلهم من المسامية الطبيعية للخشب، ويستغل الذكاء الاصطناعي لضبط أداء المادة تحت ظروف بيئية متغيرة. وعند تعريض الجهاز لأشعة الشمس بعد امتصاص الرطوبة، يُطلق الماء المجمع إلى كوب مدمج أسفله. وبيّنت التجارب أن الإسفنجة تستطيع امتصاص نحو 2 مل من الماء لكل غرام من المادة، وتُطلق معظمه خلال عشر ساعات في رطوبة تبلغ 90%. النموذج الأولي، المكوّن من 9 مكعبات إسفنجية وزن كل منها 0.8 غرام، تمكن من إنتاج 15 مل من الماء في كل دورة حصاد، وهو ما يجعله مثالياً لحالات الطوارئ، والكوارث الطبيعية، التي تُعطل إمدادات المياه، كما أشار هاو، لافتاً إلى أنه يمكن زيادة كفاءة الجهاز عبر توسيع حجمه ودمجه مع تقنيات لتخزين الطاقة الحرارية، ما يسمح له بالعمل ليلاً أو في الظروف غير المثالية.