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

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، حسبما أفادت روسيا اليوم.
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

أخبار السياحة

منذ 2 أيام

• أخبار السياحة

الاحتباس الحراري يحمل أخبارًا سيئة للمسافرين جوًا!

كشف باحثون من جامعة سيدني للتكنولوجيا عن علاقة خطيرة بين التغير المناخي وزيادة حدة الاضطرابات الجوية التي تواجهها الطائرات، خاصة خلال مرحلتي الإقلاع والهبوط الحرجتين. وهذه الدراسة التي اعتمدت على تقنيات الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي، تقدم تفسيرا علميا للارتفاع الملحوظ في حوادث الاضطرابات الجوية التي شهدتها الأشهر الأخيرة. وركزت الدراسة على ظاهرة جوية خطيرة تعرف باسم 'الرياح الهابطة' (downbursts)، وهي تيارات هوائية عنيفة تندفع من السحب الرعدية نحو الأسفل بسرعة كبيرة. وهذه الظاهرة التي كانت نادرة نسبيا في الماضي، أصبحت أكثر تواترا وشدة بسبب التغيرات المناخية، حيث وجد الباحثون أن ارتفاع درجات الحرارة وزيادة نسبة الرطوبة في الجو يشكلان البيئة المثالية لتتشكل هذه التيارات الهوائية الخطيرة. ويوضح البروفيسور لانس إم ليزلي، أحد المشاركين في الدراسة، أن 'كل زيادة بمقدار درجة مئوية واحدة في درجة حرارة الأرض تسمح للغلاف الجوي باحتجاز 7% أكثر من بخار الماء، وهذا البخار الإضافي الذي يتبخر من سطح المحيطات الدافئة، يعمل كوقود للعواصف الرعدية، ما يجعلها أكثر قوة وتدميرا'. وهذه العواصف بدورها تنتج تلك التيارات الهوائية المفاجئة التي تشكل خطرا كبيرا على الطائرات، خاصة الصغيرة منها التي تضم ما بين 4 إلى 50 مقعدا. ويكمن الخطر الأكبر في أن هذه التيارات الهوائية العنيفة غالبا ما تكون مركزة في مساحات صغيرة لا تتجاوز بضعة كيلومترات، ما يجعلها صعبة التوقع والرصد، كما أنها تحدث على ارتفاعات منخفضة نسبيا، أي أثناء مرحلتي الإقلاع والهبوط التي تعتبران الأكثر حرجا في أي رحلة جوية. وعند مواجهة هذه التيارات، قد تفقد الطائرة فجأة جزءا كبيرا من قوة الرفع، أو تتعرض لدفعات هوائية عنيفة من اتجاهات مختلفة، ما قد يؤدي إلى تقلبات مفاجئة وخطيرة. وهذه النتائج تأتي في وقت تشهد فيه صناعة الطيران زيادة ملحوظة في حوادث الاضطرابات الجوية الشديدة. فخلال الأشهر القليلة الماضية فقط، سجلت عدة حوادث أدت إلى إصابات بين الركاب وأطقم الطائرات، واضطرت بعض الرحلات إلى الهبوط الاضطراري. وفي ضوء هذه النتائج، يدعو الباحثون إلى اتخاذ إجراءات عاجلة لمواجهة هذا التهديد المتزايد. ومن بين هذه الإجراءات تطوير أنظمة إنذار مبكر أكثر تطورا قادرة على رصد هذه التيارات الهوائية الخطيرة، وتحديث برامج تدريب الطيارين لتمكينهم من التعامل مع هذه الحالات الطارئة بفعالية أكبر، بالإضافة إلى تعديل إجراءات السلامة الجوية لمراعاة هذه المخاطر الجديدة. وهذا التحذير العلمي يضيف بعدا جديدا لتأثيرات التغير المناخي، التي لم تعد تقتصر على الظواهر المعروفة كذوبان الجليد وارتفاع منسوب البحار، بل امتدت الآن لتشمل تهديد سلامة واحدة من أكثر وسائل النقل أمانا في العالم. كما يسلط الضوء على الحاجة الملحة لاتخاذ إجراءات جادة للحد من انبعاثات الغازات الدفيئة، ليس فقط لحماية البيئة، ولكن أيضا للحفاظ على سلامة ملايين المسافرين جوا يوميا. المصدر: ديلي ميل

أخبار السياحة

منذ 4 أيام

• أخبار السياحة

اكتشاف حول قلب القمر قد يدل البشر على مخزون كنوز ومعادن جديد

كشف بحث شامل نُشر مؤخراً أن النواة الداخلية للقمر هي في الواقع كرة صلبة ذات كثافة تُشبه كثافة الحديد، وهو ما يُشكل تحولاً مهماً في مجال فهمنا للقمر، كما أنه قد يدل البشر على مخزون جديد من المعادن التي ربما يكون من بينها معادن نفيسة، وهي كنوز ستكون في أيدي من يتمكن من الوصول إليها أولاً. وبحسب تقرير نشره موقع 'ساينس أليرت' المتخصص، واطلعت عليه 'العربية.نت'، فإن الباحثين يأملون أن يُسهم هذا في حسم جدل طويل حول ما إذا كان قلب القمر الداخلي صلباً أم منصهراً، وأن يُؤدي إلى فهم أدق لتاريخ القمر، وبالتالي تاريخ النظام الشمسي. وكتب فريق بحثي بقيادة عالم الفلك آرثر بريود من المركز الوطني الفرنسي للبحث العلمي في فرنسا: 'نتائجنا تُشكك في تطور المجال المغناطيسي للقمر بفضل إثباتها وجود النواة الداخلية، وتدعم سيناريو انقلاب الوشاح العالمي الذي يُقدم رؤىً قيّمة حول التسلسل الزمني للقصف القمري في أول مليار سنة من عمر النظام الشمسي'. ويقول العلماء إن استكشاف التركيب الداخلي للقمر يمكن أن يتم بفعالية أكبر من خلال دراسة البيانات الزلزالية، حيث يمكن للطريقة التي تنتقل بها الموجات الصوتية الناتجة عن الزلازل عبر المواد الموجودة داخل كوكب أو قمر وتنعكس عنها أن تساعد العلماء على رسم خريطة مفصلة لباطنه. ولدى العلماء بيانات زلزالية قمرية جُمعت من قِبل مهمة 'أبولو'، لكن دقتها منخفضة جداً لتحديد حالة اللب الداخلي بدقة، كما يعلم العلماء بوجود لب خارجي سائل، لكن ما يحتويه لا يزال قيد النقاش. وتعمل نماذج اللب الداخلي الصلب واللب السائل بالكامل بكفاءة مماثلة مع بيانات أبولو. وللتوصل إلى ذلك بشكل نهائي، جمع بريود وزملاؤه بيانات من بعثات فضائية وتجارب قياس مدى القمر بالليزر لوضع لمحة عامة عن مختلف خصائص القمر. وتشمل هذه البيانات درجة تشوهه نتيجة تفاعله التجاذبي مع الأرض، واختلاف بُعده عن الأرض، وكثافته. وبعد ذلك، أجروا نمذجةً باستخدام أنواعٍ مختلفة من النوى القمرية لتحديد أيها يتوافق بشكلٍ وثيق مع بيانات الرصد. وتوصلوا إلى عدة نتائج مثيرة للاهتمام، أولها تصف النماذج الأكثر تشابهاً مع ما نعرفه عن القمر انقلاباً نشطاً في أعماق وشاح القمر، وهذا يعني أن المواد الأكثر كثافةً داخل القمر تتساقط باتجاه المركز، بينما ترتفع المواد الأقل كثافةً إلى الأعلى. ولطالما طُرح هذا النشاط كوسيلةٍ لتفسير وجود عناصر معينة في المناطق البركانية من القمر. ووجد الباحثون أن نواة القمر تشبه إلى حدٍ كبير نواة الأرض، بطبقةٍ خارجيةٍ سائلةٍ ونواةٍ داخليةٍ صلبة. ووفقًا لنمذجتهم، يبلغ نصف قطر النواة الخارجية حوالي 362 كيلومتراً، ونصف قطر النواة الداخلية حوالي 258 كيلومتراً. وهذا يُمثل حوالي 15% من نصف قطر القمر بأكمله. ووجد الفريق أن كثافة اللب الداخلي تبلغ حوالي 7822 كيلوغراماً لكل متر مكعب، وهذا قريب جدًا من كثافة الحديد. ومن المثير للدهشة، أنه في عام 2011، توصل فريق بقيادة عالمة الكواكب في مركز مارشال التابع لناسا، رينيه ويبر، إلى نتيجة مماثلة باستخدام ما كان يُعتبر آنذاك أحدث تقنيات رصد الزلازل على بيانات أبولو لدراسة اللب القمري. ووجدوا دليلاً على وجود لب داخلي صلب يبلغ نصف قطره حوالي 240 كيلومتراً، وكثافته حوالي 8000 كيلوغرام لكل متر مكعب. ويقول بريود وفريقه إن نتائجهم تُؤكد تلك النتائج السابقة، وتُشكل حجة قوية لوجود لب قمري شبيه بالأرض. ولهذا بعض الآثار المثيرة للاهتمام على تطور القمر.

أخبار السياحة

منذ 5 أيام

• أخبار السياحة

إشارة غامضة من الفضاء.. قمر صناعي 'ميت' يعود للحياة بعد 60 عاما

بعث قمر صناعي تابع لـ'ناسا' وخارج عن الخدمة منذ أكثر من نصف قرن إشارة أثارت حيرة العلماء. وعاد القمر الصناعي 'ريلاي 2' الذي أطلق عام 1964 وأعلن عن توقف عمله عام 1967 بعد فشل أجهزة الإرسال الخاصة به، إلى دائرة الضوء فجأة، عندما التقطت التلسكوبات الراديوية الأسترالية إشارة قوية منه استمرت لجزء من الثانية فقط، لكنها كانت كافية لإثارة دهشة المجتمع العلمي. وهذه الإشارة القصيرة ولكن المكثفة، التي التقطها نظام التلسكوبات الراديوية الأسترالي ASKAP المكون من 36 طبقا، تفوقت في شدتها على جميع الأجسام السماوية الأخرى للحظة وجيزة، حيث بلغت قوتها ما يقارب ثلاثة ملايين جانسكي، وهي وحدة قياس شدة الموجات الراديوية. ولإدراك قوة هذه الإشارة، يكفي أن نعرف أنها كانت أقوى بمئة مليار مرة من إشارات الهواتف الذكية العادية. وأثار هذا الحدث غير المتوقع العديد من التساؤلات العلمية. ويعتقد العلماء أن الإشارة لم تكن مقصودة من القمر الصناعي، بل نتجت عن ظاهرة خارجية. وتتركز النظريات العلمية حول احتمالين رئيسيين: الأول هو حدوث تفريغ كهروستاتيكي نتيجة تراكم الشحنات الكهربائية على جسم القمر الصناعي أثناء مروره عبر المجال المغناطيسي للأرض، والثاني هو اصطدام نيزك دقيق بحجم حبة الرمل ولكن بسرعة هائلة أدى إلى إطلاق طاقة حرارية وكهربائية. وما يجعل هذه الحادثة استثنائية هو عدة عوامل: سرعة الإشارة التي استمرت لنانوثانية فقط (أسرع بألف مرة من أي إشارة سابقة من هذا النوع)، وقوتها الهائلة التي وصلت إلى 400 واط (ما يعادل قوة فرن ميكروويف صغير)، ومصدرها القريب نسبيا الذي يبعد نحو 2800 ميل عن سطح الأرض، مقارنة بمصادر الإشارات الراديوية الكونية المعتادة التي تأتي من مجرات بعيدة. وأثار هذا الاكتشاف اهتماما خاصا لدى علماء الفلك الذين يبحثون عادة عن الإشارات الراديوية السريعة (FRB) القادمة من أعماق الكون. ويوضح الدكتور كلانسي جيمس، الأستاذ المشارك في معهد كيرتن لعلم الفلك الراديوي والباحث الرئيسي في هذه الدراسة، أن الفريق العلمي اعتقد في البداية أنه اكتشف نوعا جديدا من النجوم النابضة أو جسما فضائيا غير معروف، قبل أن يتضح أن المصدر هو القمر الصناعي القديم. ويعد 'ريلاي 2' جزءا من برنامج ناسا المبكر لتحسين الاتصالات الفضائية ودراسة أحزمة فان آلن الإشعاعية حول الأرض. وبعد أن ختم مهمته بنجاح لعدة سنوات، أصبح منذ عام 1967 مجرد قطعة من الحطام الفضائي تدور حول الأرض، حتى قرر أن يلفت الانتباه إليه مرة أخرى بهذه الطريقة المثيرة. المصدر: ديلي ميل