التكنولوجيا... آفاق إبداعية لتسهيل حياة الإنسان

 

شبكة النبأ: للتكنولوجيا افاق رحبه، سيما وان اغلب العلوم والمجالات الحياتية المختلفة قد اعتمدت على ما تقدمة التكنولوجيا من حلول وابداعات وابتكارات تخدم الانسان وتسهل اعماله اليومية.

وقد جندت المؤسسات والجامعات والمراكز البحثية في الدول المتقدمة جيوش من الباحثين والعلماء في شتى أصناف العلم، إضافة الى الدعم المالي الكبير من اجل تحقيق الإنجازات التكنولوجية التي تشهدها الحضارة البشرية في الوقت الحاضر.

طبعاً هناك العديد من العقبات التي واجهت الباحثين ومراكز الأبحاث العالمية، والكثير من التجارب البحثية والبرامج العلمية التي طالت لسنين فشلت او تم استبعادها بسبب عدم إمكانية الوصول الى نتائج يمكن تطبيقها على ارض الواقع او لكلفها المادي الكبيرة، لكن هذا الامر لم يقف عائقاً في اكتشاف افاق تكنولوجية جديدة استطاعت ان تحقق الكثير خدمة للإنسان. 

نظام كمبيوتر فائق

فقد طور علماء نظام كمبيوتر يتمتع بأسلوب قدرات تعرف متطورة ذات أداء أفضل بكثير من البشر فيما يتعلق بالتمييز بين أشخاص يشعرون بألم حقيقي وأشخاص يتظاهرون بأنهم يتألمون، وخلصت دراسة في دورية "كارنت بيولوجي Current Biology" إلى أن أداء البشر لم يكن على نحو أفضل فيما يتعلق بالحكم بصورة صحيحة على ما إذا كان الشخص يدعي الألم بعد مشاهدة لقطات مصورة كان فيها بعض الأشخاص يعانون بالفعل من الألم والبعض الآخر لا يعاني منه حيث كانت نسبة الحكم الصحيح 50 بالمئة.

أما الكمبيوتر فكان صحيحا بنسبة 85 بالمئة، ويقول باحثون إن قدرات نموذج التعرف رصدت بصورة صحيحة جوانب مميزة لتعبيرات الوجه وخاصة المتعلقة بحركات الفم والتي يفتقدها الناس بوجه عام، وقالت ماريان بارلت من معهد الإحصاء العصبي في جامعة كاليفورنيا-سان ديجو وأحد الباحثين "نعرف جميعا أن أجهزة الكمبيوتر تعمل بصورة جيدة في عمليات المنطق وأنها فاقت البشر في أشياء مثل لعب الشطرنج.

"لكن في عمليات الإدراك الحسي فإن أجهزة الكمبيوتر متخلفة جدا ولديها الكثير من المشاكل مع عمليات الإدراك الحسي التي يرى البشر أنها سهلة بما في ذلك التعرف على الكلام والتعرف البصري، وها هو مثال على عملية الإدراك الحسي التي كانت فيها قدرة الكمبيوتر أفضل من المراقبين من البشر"، واشتملت التجربة على 25 متطوعا وتم تسجيل مقطعين مصورين لكل متطوع.

وفي البداية غمر كل متطوع ذراعه في دلو من الماء الفاتر لمدة دقيقة وطلب منهم أن يحاولوا خداع خبير وجعله يعتقد أنهم يشعرون بالألم، وفي المرة الثانية غمر المتطوعون ذراعا في دلو من الماء المتجمد لدقيقة وهي خبرة ألم حقيقية ولم يأخذوا تعليمات بأداء تعبيرات الوجه، وسأل الباحثون 170 متطوعا آخر لتقييم أي من الأشخاص يشعرون بألم حقيقي وأيهم خادعون.

وبعدما سجلوا معدل دقة نسبته 50 بالمئة درب الباحثون المتطوعين على إمكانية التعرف على ما إذا كان الشخص يخادع في الشعور بالألم، وحتى بعد هذا التدريب حقق المتطوعون معدل دقة نسبته 55 بالمئة فقط، وقال الباحثون إن نظام الكمبيوتر أثبت أنه أفضل بكثير من البشر في الكشف عن الاختلافات الدقيقة بين حركات الوجه الحقيقة والزائفة التي تدعم الصدق.

وقال كانج لي من جامعة تورنتو الذي أجرى دراسات على كذب الأطفال والبالغين وكان أحد العلماء الذين أجروا البحث إن "مثل هذا النظام لا يمكن أن يستخدم فقط في اكتشاف الخداع لمنع التزوير الطبي أو المساعدة في الأمن الداخلي لكن يمكنه أيضا إدراك الحالات العاطفية للمرضى الذين قد يكونوا غير قادرين على التواصل بصورة جيدة جدا بسبب حالات الضعف أو العجز".

الطب الجينومي

بدوره أعلن عملاق المعلوماتية الأميركي "آي بي ام" أنه سيشارك في مشروع للطب الجينومي مع حاسوبه الخارق "واتسون" من شأنه أن يقدم لمرضى السرطان علاجات مكيفة بحسب ظروفهم، ويساعد برنامج مركز نيويورك للجينوميات (ان واي جي سي) الأطباء على تطوير علاجات مكيفة بحسب الملامح الجينية لكل مريض، وستشمل المرحلة الأولى من هذا البرنامج مرضى مصابين بورم الأرومة الدبقية وهو أحد أنواع سرطان الدماغ يودي بحياة 13 الف شخص كل سنة في الولايات المتحدة. بحسب فرانس برس.

وسيستخدم حاسوب "واتسون" لاستعراض المجلات الطبية والدراسات الجديدة والبيانات السريرية وربط كل هذه النتائج بالتحولات الجينية المرصودة عند المرضى، وجاء في بيان مشترك صادر عن "آي بي ام" ومركز "ان واي جي سي" أن "الأطباء ليس لديهم ما يكفي من الوقت والأدوات اللازمة لعرض علاجات تستند إلى الحمض النووي لكل مريض"، وأوضحت المجموعتان أن هذه المبادرة المشتركة تهدف إلى تسريع هذه العملية المعقدة من خلال تحديد المعطيات الطبية التي من شأنها أن تساعد الأطباء في الوفاء بوعود الطب الجينومي.

وكانت "آي بي ام" قد تعاونت في أيلول/سبتمبر 2011 مع شركة تأمين "ويلبوينت" الخاصة لاستخدام قدرات حاسوب "واتسون" الخارقة في الحساب استخداما تجاريا، وهذا الحاسوب المخصص لمساعدة الأطباء على إجراء التشخيصات ووصف العلاجات قد برهن عن قدراته في الولايات المتحدة عندما فاز في شباط/فبراير 2011 بمسابقة "جيبردي!" المتلفزة في وجه منافسين بشريين يعدان بطلي هذه اللعبة.

كمبيوتر في الأذن

فيما يقوم باحثون يابانيون بتطوير كمبيوتر مصغر يوضع في الأذن يمكن التحكم به بطرفة عين أو إشارة صوتية صادرة لسان مالكه، وهذا الجهاز اللاسلكي الذي يزن 17 غراما مزود بتقنية بلوتوث ونظام لتحديد المواقع الجغرافية وبوصلة وأجهزة استشعار وبطارية وجهاز لقياس الضغط الجوي، فضلا عن مايكروفون ومكبر صوت.

وتعتبر الأكسسوارات التكنولوجية من آخر الصيحات في مجال التكنولوجيا، ومن شأن هذا الكمبيوتر الذي يوضع في الأذن أن يشكل تقدما جديدا في هذا القطاع، ويعرف هذا الجهاز حاليا ب "الكمبيوتر المحمول الذي يركب في الأذن"، وهو يتمتع برقاقة إلكترونية وقدرات تخزين ويسمح لصاحبه باستخدام البرمجيات، بحسب ما أكد كازوهيرو تانيغوتشي من جامعة هيروشيما والقيم الرئيسي على هذا المشروع، وقد يصمم هذا الكمبيوتر على شكل زينات الورود اليابانية المعروفة ب "إكيبانا".

وصرح كازوهيرو تانيغوتشي خلال عرض أحد النماذج لوكالة فرانس برس "نريد أن يضعه المستخدم كما لو كان يضع قرطا في أذنه"، آملا أن يتم تسويقه في نهاية العام 2015، ومن الممكن وصل هذا الكمبيوتر بعدة أجهزة إلكترونية محمولة أخرى، وهو يسمح لصاحبه باستخدام البرمجيات والتطبيقات من خلال القيام بحركات بوجهه، مثل رفع الحاجب أو مد اللسان أو تحريك الأنف أو شد الأسنان.

وفي وسع أجهزة الاستشعار التعرف على هذه الحركات من داخل الأذن، وليس من الضروري استعمال اليدين لتشغيل هذا الجهاز، من ثم يمكن له أن يقوم مقام "يد ثالثة" للعاملين في مجال الخدمات الصحية والمشاة وركاب الدراجات الهوائية ورواد الفضاء والمعوقين، على ما قال المهندس.

وقال كازوهيرو تانيغوتشي "تخيلوا أنكم تتسلقون جبلا وتنظرون إلى السماء وتركزون على نجمة محددة، فيكشف لكم الجهاز عن اسم النجمة التي تتأملونها، وفي وسعه أن يحدد لكم العلو الذي تتواجدون فيه والاتجاه الذي تنظرون إليه وزاوية النظر وهو قد يقول لكم مثلا أنتم تنظرون الآن إلى النجمة سيريوس"، ويمكن أيضا استعمال "الكمبيوتر المحمول الذي يركب في الأذن" لمراقبة الكبار في السن.

وهذه الميزة تكتسي أهمية خاصة في اليابان التي يتقدم سكانها في العمر، وهو قد يقوم مقام سماعة لشخص كبير في السن، ويقيس أيضا حرارته ودقات قلبه ومعايير صحية أخرى، فضلا عن تتبع نظامه الغذائي. وهو قد ينذر أقرباء مستخدمه في حال رصد ضعفا ما أو مرضا، كما من شأن جهاز قياس السرعة أن يرصد فورا حوادث السقوط ويعلم الأقارب والخدمات الطبية بواسطة رابط بهاتف ذكي.

مادة جديدة

الى ذلك اكتُشفت مادة مغناطيسية شديدة الحساسية من شأنها إحداث نقلة في صناعة الأقراص الصلبة وأجهزة تخزين الطاقة الخاصة بالحواسب، وتحتاج هذه المادة، وهي طبقة معدنية من رقائق النيكل وأوكسيد الفوناديوم، إلى تغيير بسيط في درجة الحرارة لتتغير خاصيتها المغناطيسية، وهي خاصية مفيدة جدًا في الهندسة الإلكترونية، فتركيبة هذه الرقائق شديدة التفاعل مع الحرارة.

ويقول إيفان شولر، من جامعة كاليفورنيا بالولايات المتحدة الأمريكية ومُكتشف المادة، إنه "لا توجد مادة أخرى معروفة بها هذه الخاصية، وهي خاصية هامة يمكن استخدامها في الهندسة"، وعرض شولر اكتشافه في مؤتمر الجمعية الفيزيائية الأمريكية في مدينة دنفر، كما قال شولر: "يمكننا التحكم في مغناطيسية المادة في نطاق محدود من درجات الحرارة، بدون استخدام مجال مغناطيسي.

ومن حيث المبدأ، يمكن التحكم بها من خلال الفولت أو التيار، ففي درجات المنخفضة، يصبح الأوكسيد مادة عازلة، بينما يتحول إلى معدن مع ارتفاع درجات الحرارة"، ورغم أنه مازال من المبكر حسم الاستخدامات الممكنة هذه المادة، يرى شولر أن أفضل تطبيقاتها هي أنظمة ذاكرة الحواسب، حيث يقول إن عيب الذاكرة المغناطيسية الحالية هو عودتها لحالتها الأصلية.

وقال في المؤتمر: "أفضل الأنظمة اليوم تعتمد على الحرارة باستخدام الليزر، وهو ما ينتج الكثير من الحرارة الزائدة، لكن باستخدام هذه المادة، تحتاج القليل من الحرارة لإحداث خمسة أضعاف التغيير في المقاومة المغناطيسية"، كذلك يمكن استخدام هذه المادة في شبكات الكهرباء، ويرى شولر إن هذا النوع الجديد من المواد المتحولة يمكنه التأقلم مع التغيرات المفاجئة في التيار الكهربائي، كالبرق أو ارتفاع التيار.

وأضاف أن هذا النوع من الاكتشافات عادة ما يؤدي إلى ظهور تكنولوجيا جديدة غير متوقعة، وأشار إلى اكتشاف المقاومة المغناطيسية الذي أحدث نقلة في صناعة الأقراص الصلبة في الأجهزة الرقمية، وحاز على جائزة نوبل عام 2007، وقال: "إن كنا نبحث عن التحول التكنولوجي الجديد، فهذه هي أنواع الأبحاث التي نحتاج إليها، وإن كنا لا نعرف أفضل تطبيقاتها حتى الآن، لا أدعي قدرتها على حل أزمة الطاقة العالمية، لكنها بالتأكيد ستساعدنا".

شاشات جزيئية

من جانب اخر ابتكر العلماء شاشة شفافة لاصقة يمكنها تحويل أي نافذة زجاجية إلى شاشة عرض وتحريك الصور على سطحها، ويمكن استخدام الشاشات اللاصقة لعرض الإعلانات على واجهات المتاجر ونوافذها أو للدعاية عن نشاط مكتبي، والشاشات الجديدة تتكون من جزئيات متناهية الصغر تعكس الضوء الأزرق على البوليمر السائب ويمكن تثبيتها ولصقها على أي سطح شفاف لنافذة.

هذه الجزيئات الصغيرة لا يراها الإنسان وتتميز بالشفافية غير أن الصور المعروضة على السطح تظهر باللون الأزرق، وأكد فريق البحث في دورية (تواصل الطبيعة Nature Communications) المعنية بشؤون الطبيعة إنها (الشاشة) أكثر بساطة مقارنة بشاشات شفافة مشابهة متعارف عليها.

الشاشات الشفافة في حد ذاتها ليست بالجديدة، فهناك الكثير منها يخضع لعمليات تطوير تجارية، وشرح الباحث الرئيسي شيا وي هسو، وهو طالب دراسات عليا لدى مؤسسة (إم أي تي) وجامعة هارفارد الأمريكية قائلا "نقوم بعمل انسياب للجزئيات الصغيرة على سطح البوليمر السائب قبل أن يتصلب بالمعنى الحرفي للكلمة."

ويلزم كل سنتيمتر مربع من الشاشة عدد قليل من الألف من الغرام من الجسيمات الصغيرة، وهو ما يعني أن هذه التكنولوجيا رخيصة أيضا إلى حد ما، ونظرا لكون كل نوع من الجزئيات يعكس لونا واحدا فقط، فان تلك الشاشات في هذه الحالة تعكس لونا واحدا للصورة، وقال الباحثون إنه من الممكن الحصول على إمكانية عرض ألوان متعددة وذلك مع إضافة المزيد من الجزئيات الصغيرة إلى الشاشة.

وقال هسو لبي بي سي "نظرا لكونها بسيطة للغاية يمكن لصق هذا السطح الرقيق (البلاستيكي) على أي سطح"، وأضاف "يمكنك وضعها على واجهات المتاجر لعرض إعلانات أو معلومات عما بداخل المتجر، أو بإمكاننا استخدامها لتقديم أنشطة مكتبية."

مستقبل الآلات الحاسبة

على صعيد اخر كان الخاتم المزود بمبسم سيجارة أول أختراع للأشقاء كاشيو الأربعة، وهو سرعان ما كلل بالنجاح وسمح لشركتهم "كاسيو" بالازدهار على الصعيد العالمي لتتخطى مبيعاتها المليار من الآلات الحاسبة، وصرح يوكيو كاشيو المسؤول الثاني في شركة "كاسيو" التي يديرها شقيقه البكر كازوو "في بداية الخمسينيات، كانت الآلات الحاسبة توصل بمحركات كهربائية، وهي كانت تصنع خصوصا في الولايات المتحدة".

وتابع رجل الأعمال البالغ من العمر 83 عاما "قام توشيو أحد أشقائي بتصميم أول آلة حاسبة تعمل بمقو كهربائي، واعتبارا من العام 1957، رحنا نبيع هذه الآلات للشركات، لا سيما تلك العاملة في المجال المالي، وهي لقيت نجاحا جد كبير بحيث تعذر علينا تلبية الطلبات جميعها"، وأوضح أن "شركة كاسيو أرادت منذ البداية التميز بتكنولوجياتها الفريدة من نوعها".

وبات هذا المجال محط منافسة شديدة، وبعد ثماني سنوات قدمت شركة "شارب" اليابانية أيضا أول آلة حاسبة تعمل بالترانزستور، فاحتدمت المنافسة على تسويق أجهزة متزايدة الصغر ومحسنة الأداء، وقدمت "كاسيو" في العام 1965 أول نموذج لها يعمل بالترانزستور ويكون مزودا بذاكرة، قبل أن تعرض في العام عينه وظيفة البرمجة، وتنتقل في نهاية المطاف من الآلات الحاسبة الكبيرة إلى أجهزة الحساب الصغيرة.

ففي العام 1972، سوقت "كاسيو" أول آلة حساب للجيب "كاسيو ميني" تتضمن رقيقة تتركز فيها الوظائف جميعها، باتت من أشهر الاختراعات بالنسبة إلى اليابانيين، وهي اليوم مدرجة في التراث الوطني للتكنولوجيات، وقامت "شارب" بدورها بتسويق أول أجهزة حساب مزودة بشاشات العرض البلوري السائل (ال سي دي) التي حلت محل اللوحات المضيئة التي كانت تستهلك طاقة كبيرة. فردت "كاسيو" باختراع "بطاقة حاسبة" هي بسماكة الورقة.

وقال يوكيو كاشيو وهو يخرج هذه البطاقة من جيبه "لم نعد ننتج منها اليوم، لكنني لا أزال أستخدمها، والمغني الفرنسي إيف مونتان كان يعتبرها رائعة"، واجتازت المجموعة اليابانية شوطا جديدا في العام 1985 مع ابتكار أول آلة حاسبة علمية في وسعها رسم المنحنيات والتي باتت جد مستخدمة في أوساط تلاميذ المدارس، وبعد ثلاثة عقود، لا يزال هذا القطاع تحت هيمنة الأميركيتين "تكساس إنسترومنتس" و"هيولت باكرد" واليابانية "كاسيو".

وبالرغم من التوقعات جميعها، لا يزال وضع سوق الآلات الحاسبة جيدا مع مبيعات تشمل سنويا 50 مليون وحدة في أنحاء العالم أجمع لم تتأثر كثيرا بازدهار الهواتف الذكية المتعددة الوسائط، ولعل أكبر دليل على متانة وضع هذه السوق هو الأكشاك الواسعة المخصصة للآلات الحاسبة في متاجر الأجهزة الإلكترونية اليابانية.

ولفت يوكيو كاشيو التي تعد شركته من الشركات المساهمة في انعاش وضع اليابان بعد الحرب على الأصعدة التقنية والصناعية والاقتصادية، إلى جانب "سوني" و"ماتسوشيتا" (باناسونيك) و"شارب" و"هيتاشي" و"توشيبا" إلى أن "الكثير من الأشخاص لا يزالون متعلقين بالآلات الحاسبة وهم يكبسون أزرارها بسرعة فائقة من دون النظر إليها حتى"، وعلى الرغم من سلسلة المنتجات المتنوعة التي أنتجتها "كاسيو" في خلال 60 عاما، من ساعات وقواميس وهواتف خلوية وآلات تصوير وشاشات "ال سي دي"، لا يزال يوكيو كاشيو متفائلا بشأن مستقبل الآلات الحاسبة التي بيع منها أكثر من مليار نموذج.

شبكة النبأ المعلوماتية- الأحد 30/آذار/2014 - 27/جمادي الأولى/1435

 

© جميع الحقوق محفوظة لمؤسسة النبأ للثقافة والإعلام 1419-1435هـ  /  1999- 2014م