تطوير نظام رؤية مستوحى من الحشرات مع قدرات ذكاء اصطناعي

بكين - شينخوا: حقق باحثون مؤخراً إنجازاً كبيراً في مجال الرؤية البيونيكية، ما يمهد طريقاً جديداً للمراقبة المجهرية وتطوير الأجهزة الراقية.
ونُشرت الدراسة، وهي نتاج تعاون بين جامعة شانغهاي للعلوم والتكنولوجيا وجامعة ديوك في الولايات المتحدة، في مجلة "ساينس أدفانسز"، الخميس الماضي.
واستلهم العلماء من عيون الحشرات المركبة، حيث قاموا سابقاً بتطوير أنظمة تصوير متنوعة باستخدام مصفوفات العدسات المجهرية والمستشعرات، محققين تطبيقات أولية.
ومع ذلك، واجهت أنظمة العين البيونيكية المركبة التقليدية منذ فترة طويلة قيوداً بسبب هياكلها ثلاثية الأبعاد المعقدة والدقة المكانية المحدودة، ما أدى إلى ضبابية في التصوير.
وقال تشانغ دا وي، أستاذ في جامعة شانغهاي للعلوم والتكنولوجيا وقائد فريق البحث: إن هدف الدراسة لا يقتصر على تمكين أنظمة الرؤية البيونيكية من "رؤية" العالم فحسب، بل "رؤيته بوضوح" و"فهمه" أيضاً. وينبع هذا الإنجاز المبتكر من دراسة حيوية متعمقة للخصائص الهيكلية وآليات معالجة المعلومات في عيون المفصليات المركبة.
هذا وتعتمد الحشرات على المئات أو الآلاف من وحدات الرؤية الصغيرة التي تعمل معاً للاستجابة فوراً للبيئات المعقدة. مقتدياً بذلك، قام الفريق بتطوير نظام رؤية بيونيكية مدمج بحجم 0.8 سم مكعب قادر على تصوير عالي الدقة بدقة ميغابيكسل وبألوان كاملة وبمجال رؤية واسع للغاية بدرجة (165°×360°).
وباستخدام التعلم العميق، قام الفريق ببناء نموذج معالجة بصرية متعددة المستويات ينفذ مهام مثل إعادة بناء الصور البانورامية عالية الدقة وتحديد مواقع الأهداف المتعددة في مجال واسع، والتعرف على الكائنات وتتبع الأهداف المتعددة والتتبع ثلاثي الأبعاد.
ويمكن هذا التقدم الرؤية البيونيكية من "الرؤية والفهم بوضوح" حقاً، متجاوزة القيود التقليدية. وقال تشوانغ سونغ لين، الأكاديمي في الأكاديمية الصينية للهندسة: إن البحث يعد مثالاً للابتكار متعدد التخصصات من خلال دمج علم الأحياء الاصطناعي مع الذكاء الاصطناعي. ويعكف الفريق الآن على تحسين هيكل العين البيونيكية المركبة، مع التركيز على التطبيقات في المنصات الصغيرة غير المأهولة وأدوات الفحص بالمنظار وغيرها من الأجهزة الراقية. لا يساهم هذا الإنجاز فقط في تطوير الأجهزة العلمية المدعومة بالذكاء الاصطناعي، بل أيضاً في تقدم التشخيص الطبي والرصد البيئي والأمن الذكي، ما يظهر إمكانات قوية بدءاً من البحث الأساسي إلى التطبيقات الصناعية.

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

جريدة الايام

منذ 3 أيام

• جريدة الايام

استخدام التكنولوجيا يخفض خطر التدهور الإدراكي

نيويورك - شينخوا: أظهرت دراسة أن التفاعل مع الأجهزة، مثل الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية، يقلل من احتمالية الإصابة بمشاكل في الذاكرة والوظائف العقلية بنسبة تصل إلى 58 بالمئة لدى البالغين في منتصف العمر وكبار السن. وأجرى الباحثون مراجعة منهجية لـ57 دراسة؛ لمعرفة ما إذا كان التعرض للتكنولوجيا قد ساعد أو أضر بالوظيفة الإدراكية لدى الجيل الأول من البالغين الذين تعرضوا لفترات طويلة للأجهزة الرقمية، مثل الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية وأجهزة الكمبيوتر. وشملت الدراسات أكثر من 411 ألف بالغ بمتوسط عمر 69 عاماً. وأظهرت التحليلات أن التكنولوجيا يمكن أن تلعب دوراً في الحفاظ على وظيفة الدماغ، وليس في تدهورها، وفقاً لما قاله المؤلفان المشاركان غاريد بينج، أخصائي علم النفس العصبي الإكلينيكي في كلية الطب بجامعة تكساس في أوستن، ومايكل سكولين، أستاذ مشارك في علم النفس وعلوم الأعصاب في جامعة بايلور، في الدراسة التي نُشرت في مجلة "ناتور هايوماني بيرفورمانس". وأشار التقرير الذي نشرته صحيفة "واشنطن بوست"، أول من أمس، إلى أن أحد الأسباب المحتملة هو أن تحدي استخدام والتكيف مع التكنولوجيا الرقمية المتطورة قد يوفر تحفيزاً إدراكياً يحافظ على وظيفة الدماغ. وسبب آخر هو أن التكنولوجيا قد تسهّل التفاعل الاجتماعي لبعض الأشخاص.

جريدة الايام

منذ 4 أيام

• جريدة الايام

تطوير نظام رؤية مستوحى من الحشرات مع قدرات ذكاء اصطناعي

بكين - شينخوا: حقق باحثون مؤخراً إنجازاً كبيراً في مجال الرؤية البيونيكية، ما يمهد طريقاً جديداً للمراقبة المجهرية وتطوير الأجهزة الراقية. ونُشرت الدراسة، وهي نتاج تعاون بين جامعة شانغهاي للعلوم والتكنولوجيا وجامعة ديوك في الولايات المتحدة، في مجلة "ساينس أدفانسز"، الخميس الماضي. واستلهم العلماء من عيون الحشرات المركبة، حيث قاموا سابقاً بتطوير أنظمة تصوير متنوعة باستخدام مصفوفات العدسات المجهرية والمستشعرات، محققين تطبيقات أولية. ومع ذلك، واجهت أنظمة العين البيونيكية المركبة التقليدية منذ فترة طويلة قيوداً بسبب هياكلها ثلاثية الأبعاد المعقدة والدقة المكانية المحدودة، ما أدى إلى ضبابية في التصوير. وقال تشانغ دا وي، أستاذ في جامعة شانغهاي للعلوم والتكنولوجيا وقائد فريق البحث: إن هدف الدراسة لا يقتصر على تمكين أنظمة الرؤية البيونيكية من "رؤية" العالم فحسب، بل "رؤيته بوضوح" و"فهمه" أيضاً. وينبع هذا الإنجاز المبتكر من دراسة حيوية متعمقة للخصائص الهيكلية وآليات معالجة المعلومات في عيون المفصليات المركبة. هذا وتعتمد الحشرات على المئات أو الآلاف من وحدات الرؤية الصغيرة التي تعمل معاً للاستجابة فوراً للبيئات المعقدة. مقتدياً بذلك، قام الفريق بتطوير نظام رؤية بيونيكية مدمج بحجم 0.8 سم مكعب قادر على تصوير عالي الدقة بدقة ميغابيكسل وبألوان كاملة وبمجال رؤية واسع للغاية بدرجة (165°×360°). وباستخدام التعلم العميق، قام الفريق ببناء نموذج معالجة بصرية متعددة المستويات ينفذ مهام مثل إعادة بناء الصور البانورامية عالية الدقة وتحديد مواقع الأهداف المتعددة في مجال واسع، والتعرف على الكائنات وتتبع الأهداف المتعددة والتتبع ثلاثي الأبعاد. ويمكن هذا التقدم الرؤية البيونيكية من "الرؤية والفهم بوضوح" حقاً، متجاوزة القيود التقليدية. وقال تشوانغ سونغ لين، الأكاديمي في الأكاديمية الصينية للهندسة: إن البحث يعد مثالاً للابتكار متعدد التخصصات من خلال دمج علم الأحياء الاصطناعي مع الذكاء الاصطناعي. ويعكف الفريق الآن على تحسين هيكل العين البيونيكية المركبة، مع التركيز على التطبيقات في المنصات الصغيرة غير المأهولة وأدوات الفحص بالمنظار وغيرها من الأجهزة الراقية. لا يساهم هذا الإنجاز فقط في تطوير الأجهزة العلمية المدعومة بالذكاء الاصطناعي، بل أيضاً في تقدم التشخيص الطبي والرصد البيئي والأمن الذكي، ما يظهر إمكانات قوية بدءاً من البحث الأساسي إلى التطبيقات الصناعية.

جريدة الايام

منذ 6 أيام

• جريدة الايام

تطوير عدسات تتيح للبشر رؤية الضوء القريب من الأشعة تحت الحمراء

خفي - شينخوا: في خطوة قد تُحدث نقلة نوعية في تقنيات التصوير الطبي والمساعدة البصرية، طور فريق دولي بقيادة علماء صينيين عدسات لاصقة مبتكرة تتيح للبشر رؤية ضوء الأشعة تحت الحمراء القريبة، وفقا لدراسة نشرت مؤخرا في مجلة "سيل" العلمية. وتجمع الدراسة التي نشرت يوم الخميس الماضي، بين علم الأعصاب البصري وعناصر الأرض النادرة لابتكار عدسات شفافة قابلة للارتداء يمكنها تحويل ضوء الأشعة تحت الحمراء غير المرئي إلى صور مرئية. ومن المعروف أن قدرة العين البشرية تقتصر على استشعار الضوء بأطوال موجية تتراوح بين 400 و700 نانومتر، ما يحجب عنها الكثير من معلومات الطبيعة. أما ضوء الأشعة تحت الحمراء القريبة، بأطوال موجية تتراوح بين 700 و2500 نانومتر، فيتميز باختراقه للأنسجة البيولوجية بأقل قدر من الضرر الإشعاعي. وتمكن باحثون من جامعة العلوم والتكنولوجيا الصينية وجامعة فودان وكلية الطب بجامعة ماساتشوستس من تصميم عناصر أرضية نادرة قادرة على تحويل ثلاثة أطوال موجية مختلفة من الأشعة تحت الحمراء إلى ضوء مرئي أحمر وأخضر وأزرق. وكان الفريق العلمي قد طور في السابق مادة نانوية مكّنت الثدييات من رؤية الأشعة تحت الحمراء القريبة عند حقنها في شبكية العين. لكن نظراً لعدم ملاءمة هذا الأسلوب للبشر، اتجه العلماء لتطوير حل غير جراحي يتمثل في عدسات لاصقة لينة يمكن ارتداؤها بسهولة.