الوسم: تكنولوجيا

الرفاهية الرقمية في عالم مدفوع بالتكنولوجيا

نجحت التكنولوجيا والخبرات التي أتاحتها في تشكيل مجتمعنا بطرق متعددة. ويمكن أن يُنظر لهذه القدرة على التشكيل بالإيجاب أو بالسلب في نظر المستخدمين وبيئتهم. فمؤخرا؛ وُجِهت العديد من الانتقادات لصناعة التكنولوجيا نظرا للنتائج السلبية التي يمكن أن انعكست على البعض.

في وسائل الإعلام؛ أبرزت العناوين بعض التأثيرات الضارة للتكنولوجيا على عافيتنا وعلاقاتنا والديموقراطية والخصوصية. وهناك العديد من المخاوف التي تتسلل إلى تفكير المستهلك تجاه التكنولوجيا. [4]

وإيمانًا منا بقوة التكنولوجيا؛ نرى أننا يجب علينا مناقشة ما يجب فعله حينما تدور حياتنا حول الأجهزة الذكية حتى أصبحت تشكل تهديدا، وهو ما سنناقشه في تلك المقالة. إذ تنحصر إجابتنا في مصطلح الرفاهية الرقمية، فما هي؟

＂من الواضح أنه يمكن للتكنولوجيا أن تكون قوة إيجابية، ولكن من الواضح أيضا أننا لا يمكننا الوقوف منبهرين فقط أمام الابتكارات التي تنتجها التكنولوجيا. فهناك أسئلة حقيقية وهامة عن أثر هذا التقدم والدور الذي سيلعبه في حياتنا. لذلك نعلم أن الطريق للأمام يجب أن يُوَجَه بحرص وتأنّ. ونشعر بإحساس عميق بالمسؤولية للقيام بهذا بصورة صحيحة.”

«سوندار بيتشاي-Sundar Pichai» المدير التنفيذي لشركة جوجل. [2]

ما هي الرفاهية الرقمية؟

يعود مصطلح “الرفاهية الرقمية” إلى تأثير التقنيات الرقمية على ما يعنيه أن نعيش حياة جيدة للبشر في مجتمع المعلومات. [1] وتهدف الرفاهية الرقمية إلى حياة صحية منظمة تتفادى السلوكيات غير العقلانية، كما تهدف إلى زيادة الإنتاجية والكفاءة. تُقدَم الرفاهية الرقمية كوسيلة لإعطاء المستخدمين الأدوات اللازمة لاستعادة التحرر من التكنولوجيا والعيش بحرية وأمان في العالم الرقمي. [2]

إن الانتشار السريع للتقنيات الرقمية واستهلاك المجتمع لها قد غيَّر علاقاتنا بأنفسنا وبعضنا البعض وبيئتنا. لذلك؛ أصبحت الرفاهية الفردية والمجتمعية مرتبطة بحالة بيئتنا المعلوماتية والتقنيات الرقمية وتفاعلاتنا معها. مما يَطرح أسئلة أخلاقية مُلحَّة حول تأثير التقنيات الرقمية على رفاهيتنا، والتي وردت في تقرير للأكاديمية البريطانية «British Academy» والجمعية الملكية «Royal Society»، حيث جعل تعزيز ازدهار الإنسان هو المبدأ الرئيسي لتطوير أنظمة التحكم في المعلومات. [1]

هناك أيضا العديد من التقارير التي ذكرت أن التقنيات الرقمية ستبشر بعصر جديد من الإنتاجية المتزايدة. وستساعد في تقليل التفاوت الاجتماعي عن طريق إتاحة الوصول إلى خدمات تُعد مكلفة في الوقت الحالي مثل خدمات الرعاية الصحية. كما ركزت بعض التقارير الأخرى على كيفية استخدام التقنيات الرقمية في تعزيز الرفاهية ودعم القوى البشرية عن طريق رفع القدرات العقلية بالعلوم المعرفية والسلوكية الخاصة بتحفيز الإنسان. [1]

وعلى صعيد آخر؛ فهناك أضرار تحدث عندما يفقد الناس السيطرة على استخدامهم للأجهزة الرقمية لتصبح جزء طبيعي من حياتهم اليومية. فالطريقة التي نستخدم بها الأجهزة الرقمية يمكن أن تشكل تهديدا على وجودنا. على سبيل المثال؛ تستحوذ الهواتف الذكية على أيدينا وعيوننا، فالنظر إلى الشاشات يجعل من الصعب التركيز مع ما يحيط بنا. [2] وهنا يأتي دور الرفاهية الرقمية إذ تساعد الأفراد في إيجاد التوازن، ورفع الوعي تجاه السلوكيات الناتجة عن استخدام التكنولوجيا.

المجالات الاجتماعية للرفاهية الرقمية

هناك العديد من المجالات التي تستخدم فيها التكنولوجيا بصورة كبيرة، لذلك أصبح من المهم تطبيق الرفاهية الرقمية في تلك المجالات. مثل: الرعاية الصحية والتعليم والتوظيف والحوكمة والتنمية الاجتماعية والإعلام والترفيه. [1]

الرفاهية الرقمية والرعاية الصحية

تعد كل من الصحة الجسدية والصحة النفسية محاور أساسية لرفاهية الأفراد،كما أن توفيرها هام لتحقيق الرفاهية الاجتماعية. تركّز الأبحاث التي تتطرق إلى تأثير ودور التقنيات الرقمية في مجال الصحة والرعاية الصحية على عدة أفكار رئيسية مثل: تأثير التكنولوجيا على مفهومنا عن الصحة والرعاية الصحية. كما تهتم بالتحديات الأخلاقية مثل خصوصية المعلومات واستقلالية المريض. ذلك بالإضافة إلى بعض المخاوف الخاصة بالتقنيات الحديثة مثل الروبوتات والذكاء الاصطناعي التي تتضمن بعض الأسئلة مثل من المسؤول عن الرعاية الصحية؟ وكيف نضمن معقولية القرارات الآلية؟ وكيف نضمن فرص متساوية للحصول على خدمات الرعاية الصحية الرقمية؟

تُعرَّف الرفاهية في مجال الرعاية الصحية بأنها جودة حياة الفرد، وكيف يمكن أن تؤثر عليها التكنولوجيا. ويتسع المصطلح أحيانا ليشمل ما هو أكثر من الصحة الجسدية والنفسية للفرد مثل زيادة أمان البيئة المنزلية، وجودة الأوضاع الصحية، والتلاحم الاجتماعي للأفراد. [1]

ستستمر التقنيات الرقمية في تشكيل التطور في الأبحاث والممارسة الطبية في المستقبل القريب. على سبيل المثال؛ تتيح الابتكارات في التكنولوجيا الصحية تدفقات جديدة من المعلومات التي تستطيع أن تحسن من قدرات المريض وتخفف من المشاكل مثل عدم الالتزام بالدواء. بالإضافة إلى تقنيات التعلم الآلي التي تقدم طرق موثوقة وفعالة في تشخيص الأمراض مثل ألزهايمر. كما توفر التطورات في تكنولوجيا الواقع الافتراضي والواقع المعزز و أجهزة الربط بين الدماغ والكمبيوتر طرق بحث جديدة في مجال إعادة التأهيل البدني، كما توفر طرق علاج جديدة للعلاج السلوكي المعرفي. [1]

مجال التعليم والتوظيف

بينما يمكن الفصل بين القضايا الأخلاقية المتعلقة باستخدام التقنيات الرقمية في مجال التعليم ومجال التوظيف. إذ يطرح استخدام الذكاء الاصطناعي في المدارس في مراقبة وتشكيل سلوك الأطفال مخاوف أخلاقية مختلفة عن المخاوف الناتجة عن استخدام الذكاء الاصطناعي في مراقبة وتشكيل سلوك الموظفين البالغين. [1]

لكن هناك بعض الأسباب التي تجعل من الأفضل التعامل مع مجالي التعليم والتوظيف كأجزاء موحدة لمجال واحد. أولاً؛إن استخدام أجهزة المراقبة والإشراف الإلكترونية بهدف الإنتاجية والرفاهية يُطبق في الفصول الدراسية وأماكن العمل مما قد ينتج عنه مخاوف بخصوص الصحة النفسية مثل خطر زيادة التوتر والقلق. ثانيا؛ تغير التطورات التكنولوجية من طبيعة العمل مما يتطلب تغييرا في المناهج التعليمية لتركز أكثر على الثقافة الرقمية وكذلك يتطلب من الموظفين التأقلم المستمر مع التغير التقني بتعلم مهارات جديدة أو تحسين المهارات التي لديهم. [1]

ورد في تقرير للمنتدى الاقتصادي العالمي عن مستقبل الوظائف كيف أن برامج التشغيل التكنولوجية مثل الإنترنت عالي السرعة والذكاء الاصطناعي وتحليلات البيانات والحوسبة السحابية «تأجير وحدات تخزين بيانات عبر الإنترنت» ستغير أسواق العمل العالمية. تعتمد فرص الازدهار الاقتصادي والتطور المجتمعي والتقدم الفردي على قدرة أصحاب المصالح على القيام بإصلاحات في أنظمة التعليم والتدريب وسياسات سوق العمل وطرق تنمية المهارات وترتيبات العمل والعقود الاجتماعية. [1]

كما توضح العديد من التقارير مدى تأثير تنوع التقنيات الرقمية مثل تكنولوجيا الواقع الافتراضي والواقع المعزز. ويمكن لتلك التقنيات أن تحسن التعلم الدائم وتحقيق الذات والانفتاح على الفرص الجديدة. وهناك بعض الدراسات التي وضحت كيف تلاحظ الهواتف الذكية الحالة المزاجية للطلاب، وكيف تساعد في تقليل عبء العمل عن طريق رفع الوعي بالإجهاد والاضطراب العاطفي الناتج عن العمل. [1]

مجال الحوكمة والتنمية الاجتماعية

أصبحت العديد من الحكومات تهتم بعلوم الرفاهية وتأثيرها على السياسة. لذلك ازداد الاهتمام باستخدام التقنيات الرقمية مثل البيانات الضخمة والتعلم الآلي للمساعدة في مراقبة المؤشرات الوطنية للرفاهية وتطوير مدن ذكية تساعد في تنمية الرفاهية الاجتماعية.

إن تطوير مدن ذكية يعد عامل هام في تحسين الأوضاع غير البيولوجية والبيئية والاجتماعية التي تشكل رفاهية المواطن. ويمكن أن يمتد إلى الرعاية الصحية عن طريق إيجاد تيارات بيانات إضافية تنعكس بصورة أكثر دقة على الطبيعة متعددة الأبعاد للصحة والرفاهية. [1]

دور الرفاهية الرقمية في الإعلام والترفيه 

إن التقنيات الرقمية المرتبطة بوسائل الإعلام والترفيه تقدم فرص جديدة لتحسين الرفاهية. فتكنولوجيا الواقع الافتراضي والواقع المعزز قد تساعد في زيادة الوصول للموارد العامة مثل المعارض الفنية والمتاحف. إضافة لذلك الألعاب عبر الإنترنت التي تساعد في فهم الذات والرفاهية النفسية عن طريق توفير فرص للاعبين للمشاركة في نماذج قصصية مختلفة للتعبير عن الذات عن طريق صورهم في الألعاب. [1]

كما تعد وسائل التواصل الاجتماعي من أهم المؤثرات على الرفاهية الفردية والاجتماعية. إذ تساعد الأفراد في فهم أفضل لحدود رفاهيتهم النفسية وتنمية مهارات تقرير مصيرهم من خلال إعدادات الإنترنت بطريقة تشبه ما يحدث في الألعاب عبر الإنترنت.

كما تساعد وسائل التواصل الاجتماعي مقدمي الرعاية غير الرسميين مثل آباء الأطفال المصابين بالتوحد، على تحسين شعورهم بالانتماء الاجتماعي. كما تمدهم بمعلومات متعلقة بظروفهم. ويمكن أيضا أن تستخدم وسائل التواصل الاجتماعي بهدف توكيد الذات عن طريق الآراء الاجتماعية الداعمة لهم خاصة عند التعرض لمواقف سلبية. [1]

وفي الختام إذا كانت بعض أوجه التكنولوجيا تشكل تهديدا على رفاهيتنا واستقلاليتنا، فهناك أوجه أخرى تستطيع أن تحسن منهما أيضا. فلا نعني بالرفاهية الرقمية الانفصال عن التكنولوجيا ولكن نعني ضبطها وتنظيمها بما يتناسب مع حاجات البشر. [2]

المصادر

– The Ethics of Digital Well-Being: A Thematic Review

2- Digital wellbeing, according to Google

3- Time spent on digital devices and sadness: The mediating outcome of boredom

4- When the Good Turns Ugly: Speculating Next Steps for Digital Wellbeing Tools

كيف تتعامل المدن الذكية مع الكوارث الطبيعية؟

هذه المقالة هي الجزء 14 من 18 في سلسلة كيف ستغير المدن الذكية من شكل عالمنا؟

تجلب الكوارث الطبيعية عواقب مدمرة على المدن وسكانها، وازداد في السنوات الأخيرة تواتر الكوارث الطبيعية وشدّتها. بالتالي تحتاج المدن إلى أن تكون أكثر استعدادًا للتصدّي لهذه المخاطر. وبرزت «المدن الذكية-Smart cities» كحل محتمل لتعزيز قدرة البنى التحتية على الصمود أمام الكوارث الطبيعية. إذ تستطيع المدن الذكية توقّع الكوارث عن طريق التقنيات الحديثة مثل أجهزة الاستشعار، وتحليل البيانات، والذكاء الاصطناعي. وتساعد هذه التقنيات المدن على التكيُّف مع آثار التغيّر المناخي، وإدارة الموارد المائية.

كيف تتنبأ المدن الذكية بوقوع الكوارث الطبيعية؟

تعمل تقنيات المدن الذكية مع بعضها لتوقّع حدوث الكوارث الطبيعية، وتعتمد غالبًا على إنترنت الأشياء IoT، و«البيانات الضخمة-Big data». ويمكن استخدام هذه التقنيات بعدّة طرق ومنها:

  • حصاد البيانات: ينشر إنترنت الأشياء أجهزة استشعار في جميع أرجاء المدينة، لجمع البيانات. ويمكن الاستفادة منها لرصد العوامل البيئية المختلفة مثل درجة الحرارة، والرطوبة، وجودة الهواء. على سبيل المثال؛ نفّذت لوس أنجلوس نظامًا للإنذار المبكِّر بالزلازل، يعتمد على المستشعرات للكشف عن النشاط الزلزالي، وتنبيه وحدات الطوارئ والمواطنين.
  • تجميع البيانات ومعالجتها الأولية: تجمع مجموعة البيانات القادمة من مصادر مختلفة، بهدف تكوين صورة شاملة عن الوضع الحالي. من ثم تُنقّى وتُصفّى لإزالة أي معلومة غير ذات صلة، أو مكرّرة.
  • تقنيات الشبكة الدلالية Semantic web: وهي امتداد للشبكة العالمية WWW، وتهدف إلى إعطاء معنىً للبيانات الخام المحيطة بنا من خلال إظهار العلاقات بين المفاهيم. تستعمل عادةً لتوضيح البيانات المجمّعة، وتحسِّن من قدرتنا على فهمها.
  • تحليل البيانات الضخمة BDA: يساعد ذلك في تحليل الأنماط والشذوذ التي قد تشير إلى بداية كارثة ما.[1][2] يوجد نوعان من التحليل: التحليل غير المباشر، والتحليل الآني. يستخدم التحليل الآني عند الحاجة إلى اتّخاذ إجراء فوري على أساس البيانات المجمّعة، وغالبًا ما يستعمل في تطبيقات التحكّم المصرفية وأنظمة الحجز. ويستخدم التحليل غير المباشر عندما لا تحتاج البيانات أن تحلل آنيًا، أو عندما تكون مجموعة البيانات كبيرةً جدًا لتحلل بسرعة. يساعد التحليل الآني في الكشف عن الكوارث المحتملة أثناء حدوثها، بينما يحدّد التحليل غير المباشر الأنماط والاتّجاهات التي قد تشير إلى احتمال وقوع كوارث في المستقبل.[3]

على سبيل المثال؛ توضع مستشعرات في غابة ما لمراقبة وجمع البيانات، وعند تحليل البيانات قد تشير التغيُّرات في درجات الحرارة أو مستويات الرطوبة إلى احتمالية نشوب حريق هائل. من ثم ترسل الأجهزة الذكية إنذارًا فوريًا إلى السلطات المسؤولة لأخذ الاحتياطات اللازمة.

تعامل المدن الذكية مع الكوارث الطبيعية.

استجابة المدن الذكية للكوارث الطبيعية

تساعد تقنيات المدن الذكية في إدارة آثار الكوارث الطبيعية من خلال توفير المعلومات اللازمة بسرعات فائقة، وتمكين الاتّصال الفعّال بين مختلف الجهات، وتقليص الزمن اللازم للاستجابة. ترصد شبكات الاستشعار اللاسلكية WSNs وتراقب عن بعد المناطق الحرجة، وساحات المعارك، أو المناطق المعرضة للبراكين، والفيضانات. نتيجةً لذلك تتوفّر لدى الجهات المسؤولة المعلومات اللازمة لتقييم الأضرار واتّخاذ القرارات المناسبة. وتوفر “البيئة الافتراضية التعاونية” منصّةً للتواصل والتعاون الآني بين أوائل المستجيبين للكوارث، وأصحاب القرارات. وتجمّع “نظم محاكاة موزعة لإدارة الكوارث والاستجابة لها” بين شبكات الاستشعار اللاسلكية وتقنيات البيئة الافتراضية التعاونية. من أجل ضمان السلامة والأمن العامَّين، فتدرب أوائل المستجيبين على استخدام أحدث تكنولوجيا المعلومات والاتصالات ICT. نتيجةً لذلك يتحسَّن أداء بعثات الكشف والبحث والإنقاذ.[4] أدَّت كذلك وسائل التواصل الاجتماعي في زلزال نيبال عام 2015 دورًا فعّالًا في نشر المعلومات، وتنسيق جهود فرق التطوّع والإنقاذ.

ترافق الكوارث الطبيعية في أغلب الأحيان انقطاعات في التيّار الكهربائي. وهنا يأتي دور «الشبكات الذكية-Smart Grid» لتأمين الطاقة، وضمان بقاء عمل البنية التحتية الحيوية كالمستشفيات وخدمات الطوارئ.

تلعب كذلك تطبيقات الذكاء الاصطناعي AI دورًا مهمًا في الاستجابة للكوارث، فتساعد على تَتبُّع المواقع، ورسم الخرائط، والتحليل الجغرافي المكاني. وتستفاد الجهات المعنية من الروبوتات، والمركبات ذاتية القيادة، وتعلم الآلة لتعزيز إدارة الأضرار. على سبيل المثال؛ يحلِّل الذكاء الاصطناعي صور الأقمار الصناعية لمساعدة الحكومات على اتّخاذ إجراءات سريعة وفعّالة.[5]

تعتبر الاتصالات اللاسلكية العمود الفقري لأنظمة الرعاية الصحية الذكية في الاستجابة للكوارث. فيزوِّد الأطباء المرضى بالتشخيص، والعلاج، والعديد من الخدمات الصحية سواءً كانوا داخل المستشفيات أو خارجها. بشرط أن تجهز وحدات الرعاية الصحية بتقنيات متقدّمة. يلزم أيضًا وجود وحدة للاستجابة السريعة من أجل التعامل مع المرضى والاستفسارات التي تنشأ عادةً أثناء الكوارث.[6]

الرعاية الصحية الذكية في الكوارث.

طائرات بدون طيار

يوفّر نظام «الإنقاذ الذكي-Auto-FRD» استجابةً سريعةً للحالات الحرجة في المدن. ويتألّف النظام من 3 أقسام رئيسية: شبكة الاستشعار، وطائرات بدون طيار، ومركز القيادة. فتنتشر الطائرات تلقائيًا إلى موقع معيّن عند تلقّي إشارة تنبيه من المستشعرات، من ثم تزوّد مركز القيادة بالنتائج.[7] يمكن للطائرات بدون طيار المساعدة في مهامّ البحث والإنقاذ بطرق عديدة ومنها:

  • المراقبة الجوية المستمرّة، تستطيع هذه الطائرات توفير مراقبة جوية مستمرة حتى 100 متر فوق سطح الأرض.مما يساعد على تحديد موقع الضحايا وتقييم الوضع الراهن.
  • التزويد بفيديو عالي الدقة وصور، تلتقط الطائرات صورًا جويةً وحراريةً، وفيديو عالي الدقة لمنطقة الكارثة.
  • معلومات رادارية، تستخدم الطائرات رادار استكشاف باطن الأرض للكشف عن الناجين المحتملين المدفونين تحت الأنقاض. بالتالي تحديد أماكن الضحايا، ومحاولة إنقاذهم.
  • نموذج ثلاثي الأبعاد للمنطقة المرغوبة، تنشئ هذه الطائرات نموذج ثلاثي الأبعاد لمنطقة الكارثة بدقة عالية أو منخفضة حسب الرغبة.[8]
  • الكشف التلقائي عن البشر الذين تقطّعت بهم السبل. يمكن تزويد الطائرات بتقنيات معالجة الصور وتتبّع خوارزميات الشبكات العصبية المعقّدة، للكشف التلقائي عن البشر المفقودين إثر الفيضانات وغيرها من المخاطر.[9]
  • الهبوط الذاتي على أهداف متحرّكة، يمكن أن يساعد ذلك على تقديم أدوات الطوارئ للضحايا المحتاجين.[10]

على سبيل المثال؛ استخدمت الكاريبي طائرات بدون طيار لتقييم الأضرار التي لحقت بالبنية التحتية بعد حصول كارثة، وحدّدت الأماكن المحتاجة إلى مساعدات.

تقدم الطائرات بدون طيار مساعدات أثناء الكوارث الطبيعية.

على الرغم من فوائد الطائرات بدون طيار إلا أنها تمتلك آثارًا سلبيةً أيضًا. فقد تشكّل خطرًا على سلامة فرق الإنقاذ والمدنيين إذا تعطّلت أو تحطّمت. يمكن استخدامها من قبل جهات معادية لأغراض خبيثة كالتجسّس أو إيصال حمولات ضارّة. يتطّلب إجمالًا استخدام الطائرات ذاتية القيادة النظر بعناية في المخاطر والفوائد المحتملة. ويساعد التدريب والصيانة والتنظيم على تخفيف المخاطر، وضمان الاستخدام الآمن والفعّال في أوقات الطوارئ.[4]

تحديات تعيق المدن الذكية

على الرغم من جميع التطوّرات لا يمكن للتقنيات الذكية توقّع الأخطار والتهديدات بشكل كامل في الكوارث الطبيعية. ويطرح إدخال تقنيات المدن الذكية في الكوارث عدّة تحدّيات، وفيما يلي بعض هذه التحدّيات:

  • تحديات الحفاظ على الاتصالات الشبكية. تعتمد المدن الذكية على شبكات الاستشعار اللاسلكية WSN المنتشرة في كل مكان، لكنها قد تتلف في بعض الكوارث أو يضعف اتصالها. يمكن كذلك أن تتعطل الاتصالات والإنترنت، وقد ينعدم الاتصال بأجهزة إنترنت الأشياء. مما يجعل من الصعب نقل المعلومات اللحظية.[11]
  • تحديات اقتصادية، يتطلّب تطوير البنية التحتية للمدينة الذكية استثمارات كبيرة، والتي تعيق المدن ذات الموارد المحدودة.
  • تحديات إدارية، تتطلب إدارة هياكل المدن الذكية مهارات ومعارف متخصّصة وأشخاص ذوي خبرة، والتي لا تكون متاحةً بسهولة في جميع المدن. زيادةً على ذلك، تحتاج هذه الهياكل دمج مختلف التخصّصات والتقنيات العلمية، مما يشكّل عائقًا إضافيًا.
  • مصيدة التكنولوجيا، قد تصبح تقنيات المدن الذكية قديمةً بسرعة، بسبب التطورات السريعة. ولكي تواكب المدن أحدث التطورات تحتاج أن تستمرّ في الاستثمار في التقنيات الجديدة.
  • تحديات ثقافية، قد لا يتقبّل جميع المواطنين تقنيات المدن الذكية بسهولة، ولا سيما أولئك الذين يقاومون التغيّر، أو لا يلمّون بالتقنيات الحديثة.[12]

مخاطر الفيضانات

أصبحت الفيضانات إحدى الكوارث الطبيعية الكبرى المؤثرة على سلامة الحياة البشرية، والبناء الاقتصادي، والتنمية المستدامة. لذلك أجريت العديد من الدراسات التي حلّلت أنماط التوزيع المكاني والزماني لمخاطر الفيضانات العالمية، والعوامل المؤثّرة عليها. وكشفت النتائج ازدياد خطر الفيضانات على الصعيد العالمي خلال الفترة الممتدّة بين 2005-2020. وحدّد الخبراء أماكن تركّز الخطر بشكل رئيسي، وهي شرق وجنوب آسيا، وأوروبا الوسطى والغربية. واعتبروا سنغافورة من أكثر الدول تعرّضًا للتهديد.[13]

دايجون، كوريا الجنوبية

استحدثت دراسة تدعى “نظام الإنذار الذكي للتصدي للفيضانات” تقنية محاكاة للتنبؤ بالفيضانات في مدينة دايجون في كوريا الجنوبية. إضافةً إلى ذلك، صنع الخبراء نظامًا مساعدًا يوفّر المعلومات اللازمة لتحديد طريقة وزمن الإجلاء. وربطوا النظام مع خدمة التنقل الذكي لمعرفة حالة الطرق وتنظيم النقل. كما طوّروا نظامًا سريعًا من أجل نقل الحالات المستعجلة لتقليل الأضرار التي تلحق بالمواطنين.[14]

بوغوتا، كولومبيا

اقترحت ورقة علمية بعنوان “بنية الاتصال لنموذج التنبؤ بالفيضانات” تطوير وتنفيذ بنية ذكية لصنع القرار عند مواجهة الأمطار الغزيرة والتهديدات المحتملة للفيضان. يعمل النظام على أساس جمع وتحليل بيانات عن مستوى المياه، والتدفّق، والضغط، ودرجة الحموضة، والرطوبة، ودرجة الحرارة في الأمطار التي تهطل على حي مينو تودي ديوس في مدينة بوغوتا في كولومبيا. ويهدف النظام إلى توليد إنذارات مبكّرة واتخاذ قرارات حاسمة في حالات الخطر.[15]

منشأة متكاملة في أورلاندو، فلوريدا، أمريكا

تحوي مدينة أورلاندو منشأةً متكاملةً تسمّى «مركز عمليات أورلاندو- OOC»، أنشأها العمدة عام 2001 بعد إعصار عام 1997. وتربط المنشأة عمل كل من شبكات الألياف الضوئية، وكاميرات المراقبة، وخدمات النقل، والشرطة، والمطافئ، وذلك في حوادث الطرق، والجرائم، والكوارث. ويدير المركز أزمات الطوارئ الخاصّة، إضافةً إلى حالات الكوارث الطبيعية واسعة النطاق.[16]

ضرورة التعاون لمستقبل أفضل

لا تحترم الكوارث الطبيعية الحدود الوطنية، ويمكن أن يكون لتأثيراتها تداعيات عالمية. لذلك تظهر ضرورة التعاون العالمي، كما تساعد المبادرات الدولية على تبادل المعارف والموارد بين الدول. وقد نفّذت بعض الدول بالفعل خططًا جديدةً للتعامل مع الكوارث الطبيعية. وتعتبر اليابان، وسنغافورة، وهولندا من بين الدول الرائدة في هذا المجال. وفي نهاية المطاف، يرتبط نجاح هذه التقنيات بمدى التعاون الحاصل بين الحكومات، والقطاع الخاص، والمواطنين، وبدون ثقة المواطنين لا يمكن لهذه الأنظمة النجاح.

المصادر

  1. Semanticsholar
  2. wiley online library
  3. back4app
  4. ResearchGate
  5. MDPI
  6. Readcube
  7. semanticsholar
  8. IEEE
  9. ResearchGate
  10. ResearchGate
  11. ResearchGate
  12. semanticsholar
  13. MDPI
  14. semanticsholar
  15. IEEE
  16. Semanticsholar

كيف تطور نماذج الذكاء الاصطناعي AI المنزل الذكي؟

هذه المقالة هي الجزء 7 من 18 في سلسلة كيف ستغير المدن الذكية من شكل عالمنا؟

تعد المباني الذكية ببداية عصر جديد من المفاهيم المعمارية. إذ تدمج عمل أجهزة الاستشعار، والبيانات الضخمة، وانترنت الأشياء IoT، والذكاء الاصطناعي AI لكي تحسّن نوعية حياة الأفراد. يعمل الذكاء الاصطناعي في المنزل الذكي لكي يسهّل الوظائف المنزلية ويريح السكان ويخفّض استهلاك الطاقة.

دمج الذكاء الاصطناعي في المنزل الذكي

المنزل الذكي هو مسكن مجهّز بأحدث التقنيات التي تسمح بالتشغيل الآلي عن بعد لإدارة مختلف المعدات والوظائف المنزلية. ويعطي التخطيط الاستراتيجي في المدن الذكية أولوية عليا لتطوير المنازل الذكية.[1] يستخدم مصطلح الذكاء الاصطناعي AI لوصف مجموعة من الأنظمة المحوسبة التي تنفذ وظائف عادةً ما يقوم بها البشر. كما أنها تصل إلى مستويات شبيهة بالإنسان من حيث الاستشعار، والمنطق، والتفاعل، والتعلم وقد تقترب أو حتى تتجاوز الذكاء البشري.[2]

في الوقت الحالي يطور الذكاء الاصطناعي تكنولوجيا المنزل الذكي، ويأخذها إلى مستوى جديد تمامًا. فيستطيع إنشاء نموذج سلوكي من البيانات التي جمعتهما الأجهزة الذكية. أو بعبارة أخرى، يستطيع الذكاء الاصطناعي عمل الوظائف المنزلية بشكل آلي وفقًا لتفضيلات أصحاب المساكن.[3]

أهمية استخدام الذكاء الاصطناعي في المنزل الذكي

تجعل الأجهزة والأنظمة المتعددة من المنزل الذكي بيئةً مثاليةً لاختبار برامج الذكاء الاصطناعي. فتستطيع نماذج الذكاء الاصطناعي تخصيص التجارب، أي تضبط الأجهزة حسب حاجة الأفراد لأنها تتعلم من السلوك البشري. بالتالي تحقق تجربة حياة هادئة وممتعة وخاصة لكل مالك منزل ذكي.

يدير الذكاء الاصطناعي الوظائف في المنزل بآلية مبتكرة لزيادة السلامة والراحة والكفاءة. ويمتلك القدرة على أتمتة مهام متعددة، مثل تغيير مستويات الإضاءة، والألوان، ودرجات الحرارة والرطوبة. ويعتمد بذلك بالطبع على تفضيلات المستخدم.[4]

يستعمل الذكاء الاصطناعي كذلك في التصميم الذكي للحفاظ على الطاقة بمساعدة خوارزميات تعلم الآلة. فيقوم بجمع البيانات من أجهزة الاستشعار، من ثم يقيّمها لكي يطور لاحقًا أنظمة لإدارة الطاقة خاصة بكل مالك منزل.

تغييرات معمارية

لكي يحوّل الخبراء المنزل العادي إلى منزل ذكي يجب عليهم دمج حلول التكنولوجيا العالية -مثل خطوط نقل البيانات وشبكات الاستشعار- في المساحة المعمارية المبنية سابقًا أو التي تبنى حاليًا. ولايزال يتعيّن على المعماريين القيام بعمل مكثّف فيما يتعلق بتعديلات التصميم المعماري حتى يستوعب متطلبات نمط الحياة الجديدة. فقد يتغير الحجم، والشكل، والعلاقة بين الفراغات. بالطبع يساعد الذكاء الاصطناعي المعماريين في عمليات التصميم كثيرًا. فتخلق النماذج الأولية الافتراضية المزيد من الإمكانيات والحلول لترتيب الغرف والمساحات في المنازل الذكية.[5]

ما هي مجالات الذكاء الاصطناعي في المنزل الذكي؟

يساعد الذكاء الاصطناعي المنزل الذكي في إدارة الأنظمة التالية:

  • الخدمات الأساسية كالكهرباء، والماء، والتكييف.
  • السلامة العامة مثل كشف التسلسل، والإنذارات، وإغلاق النوافذ والأبواب.
  • الأجهزة الإلكترونية والراحة مثل التلفاز، والبراد، والغسالة، وتزود عادةً بخاصية للتحكم بها عبر الانترنت.
  • الصيانة العامة مثل فحص أداء الأجهزة المنزلية، وتقديم إشعارات بشأن الأخطاء، والرصد، والإدارة العامة.
  • الطاقة كالتحكم في مصادر الطاقة البديلة.[2]
مجالات تطبيق الذكاء الاصطناعي في المباني الذكية

كيف تحافظ نماذج الذكاء الاصطناعي على الأمن في المنزل الذكي؟

تضع العديد من الدراسات الاعتبارات الأمنية كعامل رئيسي عند تصميم المنازل الذكية. وتضم أجهزة الإنذار الذكية، وأجهزة الاستشعار، والأقفال الذكية، والكاميرات، وغيرها الكثير. فتحمي التكنولوجيا الحديثة حياة الناس وأعمالهم ومنازلهم عن طريق نشر نظام حماية فعّال لمراقبتهم.[6]

تصدر معظم الأنظمة الأمنية الشائعة إنذارًا فقط بعد الاختراق عند حدوث اقتحام ما أو حريق أو تسرّب غاز أول أكسيد الكربون. بذلك يتلقّى الفرد تحذيرًا حالما يفوت الأوان على فعل شيء. لكن يطوّر الباحثون أنظمة وأقفالًا ذكية وأجهزة استشعار تعمل معًا في المنزل الذكي لإرسال التحذيرات في الوقت المناسب. وتعمل هذه التطبيقات مع البنية التحتية الموجودة، ويمكن استعمالها من أي جهاز محمول مما يسهّل عمليات الرصد. على سبيل المثال؛ ترسل التطبيقات إنذارًا إذا تركت بابًا أو نافذةً غير مقفلة أو حتى مفتوحة جزئيًا مما يبقي الدخلاء خارجًا. يستفيد كذلك الآباء من أجهزة استشعار الحركة في المنزل لمعرفة أن أطفالهم لا يقعون في ورطة.[7]

نظام التحكم الصوتي

يستطيع سكان المنزل الذكي التحكم بالأضواء، والستائر، وأقفال الأبواب والنوافذ في منازلهم باستخدام أصواتهم فقط. بل قد يتحكموا بها سويًا ببساطة من خلال عبارة واحدة مثل “أنا في المنزل” أو “تركت المنزل”.

تؤثّر الإضاءة في الأماكن المغلقة على رفاهية ومزاج وسلوك الناس، لذلك ركز عليها الخبراء أثناء تصميم المنازل. ويحتاج الفرد للتحكم الصوتي في الضوء إلى: الانترنت، ومساعد صوتي، ونظام منزلي ذكي متصل.[8]

التحكم الصوتي للضوء في نظام المنزل الذكي

المراقبة عن بعد والمراقبة بالفيديو

ازداد باطّراد عدد المنازل المزودة بكاميرات عالية الدقة خلال العقدين الماضيين. والتي تساعد على المراقبة وكشف التغييرات وغيرها. غالبًا ما تحتاج خوارزميات الذكاء الاصطناعي إلى معرفة ما يجب البحث عنه والتعرف عليه أو فهمه مسبقًا. على سبيل المثال؛ يمكن للآباء مراقبة منازلهم أثناء عملهم، فيتلقوا إشعارًا على الهاتف عندما يصل الأطفال من المدرسة. كما يمكنهم اختلاس النظر للتحقق من قيام أطفالهم بالواجبات المنزلية، أو إدارة الأدوية في حال وجدت. تعد أيضًا كاميرات الأبواب الأمامية التي تنقل الصوت والصورة في الاتجاهين وسيلةً رائعةً للتواصل حتى لو كان المالك خارج المنزل يستطيع التحدث من خلال تطبيق على الهاتف. [9]

تحديات وعوائق

يشكل بناء المنازل الذكية تحديًا، كما يواجه تطبيق الذكاء الاصطناعي في المنزل الذكي العديد من الصعوبات التي تحتاج إلى دراسة وتدخّل. ومنها:

  • التكلفة المرتفعة.
  • قد يشكل جمع البيانات تهديدًا على الأفراد من عدّة نواحي مثل انتهاك الخصوصية، أو الجرائم المرتبطة بتسريب البيانات.
  • يعد الحصول على الموافقات وقابلية تبادل المعلومات بين الأنظمة والأجهزة المتنوعة من الصعوبات الكبيرة التي تواجهها المنازل الذكية. تتواجد اليوم الكثير من الشركات المصنعة التي تطوّر الأجهزة والتقنيات الذكية، ويضم المنزل أجهزة متنوعة من مصادر مختلفة. بسبب ذلك يصبح من الصعب دمج آليات وأساليب عملها مع بعضها البعض.
  • يعتبر إعداد وصيانة نماذج الذكاء الاصطناعي مرهقًا لأصحاب المنازل والمحترفين أيضًا بسبب تعقيدها.
  • يحتاج المستخدمون إلى توضيح كبير بشأن كيفية إدارة منظمات الحرارة، والتحكم في استخدام الطاقة عمومًا.[10]

توضع الآن معايير وبروتوكلات صناعية لمعالجة هذه التحديات، لضمان مستوىً عالٍ من التوافق والتشغيل المتبادل بين النظم المنزلية. وأصبحت هذه الجهود ممكنة بفضل التقدّم السريع للذكاء الاصطناعي وتعلم الآلة. في نهاية المطاف لن تستحوذ التقنيات المنزلية الذكية على اهتمام الجمهور إلا إذا رأى المشتري الجوانب الإيجابية، وقبل بعض المخاطر.[1]

مستقبل الذكاء الاصطناعي AI في المنزل الذكي

لايزال الذكاء الاصطناعي في طور النمو، لكنه يمتلك القدرة على إحداث ثورة في الطريقة التي نعيش بها في منازلنا. فيستطيع المنزل الذكي تغيير سلوكه كرد فعل على ما يحيط به. ويمكننا أن نتوقع رؤية المزيد من السبل المبتكرة والمتطورة لاستعمال الذكاء الاصطناعي من أجل تحسين جودة حياتنا. برأيك كيف سيتصرف منزلك الذكي المستقبلي؟

المصادر

  1. Science direct
  2. MDPI
  3. Science direct
  4. ResearchGate
  5. ResearchGate
  6. ResearchGate
  7. MDPI
  8. science direct
  9. MDPI
  10. Science direct

كيف تسهّل المباني الذكية حياة الأفراد؟

هذه المقالة هي الجزء 6 من 18 في سلسلة كيف ستغير المدن الذكية من شكل عالمنا؟

تعتبر المباني من أكبر مستهلكي الطاقة في العالم. نتيجةً لذلك بدأت «المدن الذكية-Smart cities» بتطوير تقنياتٍ جديدة لكي تحول المباني التقليدية إلى مبانٍ ذكية. حيث تسمح المباني الذكية بوجود رقابة أكبر لموارد الطاقة داخل المبنى، وتحسّن نوعية حياة الأفراد في نفس الوقت.

زيادة الطلب على المباني الذكية

تحوّل معظم الدراسات الحديثة المباني التقليدية إلى مبانٍ ذكية، وتستخدم أنظمة تقنية متقدمة لتعزيز الاستخدام الفعّال والاقتصادي للموارد. فتتّصل الأبنية بأجهزة إلكترونية شبكية متطورة وانترنت الأشياء IoT، وتعتمد أيضًا على أجهزة الاستشعار وبرمجيات تحليل البيانات الضخمة. مما يسمح للمقيمين بالتحكم في العديد من الأجهزة الكهربائية عن بعد لتحقيق بيئة معيشية مريحة.[1]

بدأت البحوث في الأوساط الأكاديمية والصناعات الذكية في الآونة الأخيرة بتصميم وتطوير أدوات وأجهزة ذكية مستقلة في المنازل الذكية ابتداءً من الإضاءة الذكية ووصولًا إلى الأثاث الذكي.[2] وتظهر النتائج ازدياد الطلب على سوق البناء الذكي مع زيادة بيع وشحن الأجهزة الذكية في جميع أنحاء العالم.[1]

وتتجلّى أهمية الأبنية الذكية في ضمان بيئة سلسة نظيفة ومريحة مع إمدادات طاقة مجدية ضمن ظروف صعبة مثل أزمة الطاقة وتزايد أعداد السكان.[3] على سبيل المثال؛ يسمح تكييف المبنى الذكي بشراء الطاقة بسعر منخفض ويستخدمها بكفاءة مما يدعم توسّعه في السوق العالمية.

التحكّم الذكي في الطاقة

يطوّر الخبراء أنواعًا مختلفةً من طرق التحكم الذكي في الطاقة من أجل ضمان استهلاك الطاقة بكفاءة دون المساس بصحة السكان وأنشطتهم. وتتناسب تكلفة فواتير الطاقة دائمًا مع كمية الطاقة المستهلكة لهذا السبب يُنصح أصحاب المباني الذكية باستعمال الطاقة بحكمة على أساس الضرورة والأولوية.[4][5] ويساعد التحكم الذكي في الطاقة العميل بتصنيف الأجهزة الكهربائية إلى أجهزة قابلة للتحويل وأجهزة غير قابلة للتحويل. مما يتيح انتقاء أوقات تشغيل الأجهزة الكهربائية على أساس مستوى أولويات استعمالها. ويقصد بالأجهزة القابلة للتحويل تلك الأجهزة التي يمكن تحديد زمن عملها أو تغييره إلى وقت لاحق أو إيقافها في حال وصل استهلاك الطاقة إلى ذروته. بينما يقصد بالأجهزة غير القابلة للتحويل تلك الأجهزة التي لا يمكن تحديد أوقات عملها أو حتى إيقافها.[6][7]

تعتبر غالبية الدراسات جهاز التلفاز والحاسوب ونظام الإضاءة أجهزة غير قابلة للتحويل، لأن الفرد يمكن أن يحتاجهم في أي وقت ولا يعد استهلاكهم الكلي للطاقة كبيرًا بمقارنتهم مع نظام التدفئة والتكييف. إذ تستهلك أنظمة التدفئة والتكييف 50% تقريبًا من إجمالي استهلاك الطاقة في المباني السكنية. على الرغم من ذلك فقد اعتبرتها بعض الدراسات أجهزةً غير قابلة للتحويل وذلك من أجل تحسين الإنتاجية في مكان العمل أو تجنّب المخاطر الصحية المرتبطة بتقليل استخدامها.[6][7] ويبقى اختيار نظام التدفئة والتكييف كجهاز قابل للتحويل أم لا مثيرًا للجدل بين الباحثين ويتباين حسب الدراسة والمكان المدروس.[5]

نظام التدفئة والتكييف والتهوية الذكي

يعد نظام التدفئة والتكييف والتهوية الذكي أحد الإنجازات المتقدمة في المباني الذكية. والذي يهدف إلى توفير الراحة الحرارية للسكان وكذلك شراء الطاقة بسعر منخفض وتجنّب استهلاك الطاقة غير الضروري.[4] وتتوفر اليوم تقنيات ذكية مختلفة تساعد هذا النظام كالمستشعرات وبرنامج كشف الإشغال. ويحدّد كشف الإشغال إذا ما كانت المساحة مشغولةً أم خاليةً. وازداد مؤخرًا الطلب على هذا النظام لأنه يتيح التحكم عن بعد وضبط درجة حرارة ورطوبة الغرف والثلاجة.[6][7]

يعرب الباحثون عن تخوفهم من نظام التدفئة والتكييف والتهوية الذكي والذي أثبت أنه يخفض عمر الجهاز. على سبيل المثال؛ يعتمد هذا النظام على إيقاف وتشغيل الجهاز بشكل متكرر إذا كانت قيم الدرجات غير مستقرة وخاصةً في فترة ما بعد الظهر، مما يؤدي إلى تقليل عمر الجهاز.[4]

التحكم الذكي في الوصول

يعتمد سوق البناء بشكل كبير حتى اليوم على بطاقات الوصول الذكية التقليدية. إذ تستخدم الفنادق ومعظم الأبنية الذكية بطاقات ذكية للدخول إلى المنازل أو الغرف بدلًا من المفاتيح. لكن في الوقت الحالي تركّز العديد من الصناعات على التقنيات القائمة على تطبيقات البلوتوث. والتي توفّر للسكان ميزة التحكم عن بعد للدخول إلى المصاعد الآمنة والأبواب والأبواب الدوارة. وقد تحدث هذه التقنية ثورةً في سوق صناعة الأمن الرقمي، إذ تسمح كذلك بالتخلّص من عبء إدارة وصيانة بطاقات الدخول الأمنية من خلال مراقبة أمن الدخول بواسطة تطبيقات الهواتف. لايزال سوق التحكم الذكي في الوصول يتطوّر إلا أنه يمتلك شعبيةً واسعةً وخاصةً بين المستثمرين الجدد بسبب موثوقيته وتكلفته المعقولة.[6][7]

يعتمد التحكم الذكي في الوصول على مصادقة المستخدم والتحقق من هويته، لكنه لا يوفر الاتصال الأمني من البداية إلى النهاية للوثائق المتعلقة ببيانات المستخدم، والتي يجري بثها بين الأجهزة الذكية الأخرى في المبنى. ولكي نتجنّب المشكلات الأخلاقية التي قد تحدث نحتاج إيجاد حل أمني من البداية إلى النهاية لتحقيق مستوىً كافٍ من الأمن لبيانات اعتماد المستخدم.[6][7]

الأجهزة الترفيهية في المباني الذكية

يقصد بالأجهزة الترفيهية المؤثرات البصرية والصوتية، والتي تلعب دورًا رئيسيًا في السوق الصناعي الحالي. توفّر هذه الأجهزة ميزات ملائمة لاختيار الأغاني أو الأفلام المفضلة تلقائيًا، وتسرع الوصول إلى الأغاني والأفلام الأكثر تشغيلًا. بالإضافة إلى أنها توفر ميزة التحكم عن بعد.[6][7]

تستثمر معظم الشركات في الأجهزة الترفيهية مثل LG وSony وMitsubishi للحفاظ على مكانتهم في السوق. وتتمتع 100 دولة حاليًا بالمزايا الذكية التي تقدمها كل من Apple وSamsung لأجهزة التلفاز وتطبيقاته التي أطلقت عام 2019.[5]

المطبخ الذكي في المباني الذكية

يستخدم المطبخ الذكي أجهزة استشعار مختلفة مصمّمة لتوفير أنشطة مطبخ مناسبة ومريحة. تجهَّز المرافق عادةً بميزات الاتصال اللاسلكي والبلوتوث من أجل توفير الاتصال مع الأجهزة المنزلية الذكية الأخرى مثل الطاولات والكراسي. حيث تركّز الأوساط الأكاديمية على تكامل أنشطة المطبخ الذكي لكي تساعد المقيمين على تنظيم أنشطة المطبخ عن بعد.[5][8]

لعل أول ما يتبادر إلى ذهنك عند التفكير بالمطبخ الذكي هو إعداد الذكاء الاصطناعي لوجبتك المفضلة. حسنًا لا يزال الباحثون يدرسون الموضوع وقد يتحقق يومًا ما. إذ يتميز الجيل الثاني من المطابخ الذكية بالقدرة على التعرف على وجبتك المفضلة ومن ثم تقديمها لك. إذا حدث ذلك سيكون بمثابة ثورة في سوق المنازل الذكية.

الأثاث الذكي

تغيِّر الزيادة في دخل الفرد واقتصاد البلد من نمط حياة المواطنين. ويراقب الأثاث الذكي تصرفات وحياة المقيمين في المباني الذكية. إذ يقوم برصد اللياقة البدنية للقاطنين مثل وقت النوم والتغذية والنظافة الصحية وإجمالي السعرات الحرارية المحروقة. علاوةً على ذلك يستطيع الأثاث الذكي شحن الهاتف وسماعات البلوتوث لاسلكيًا. ويطوّر الباحثون تقنيات تراقب إنتاجية عمل الموظف وكذلك حالة خزانة الملابس، وتنذر في حال حدوث فوضى في المكان.[6][7][8]

يخلق الأثاث الذكي مشكلات إخلاقيةً في تطبيقات المدن الذكية، إذ يشارك الأثاث الذكي معلومات الفرد بين الأجهزة الذكية المنزلية دون وجود آلية مصادقة. ويمكن أن يسبب ذلك انتهاكا في خصوصية السكان، والتي قد تؤدي بدورها إلى تسهيل السرقات أو ارتكاب جريمة عالية المستوى.

المباني الذكية قيد التطوير

لا تزال تقنيات الأبنية الذكية قيد التطوير إلا أن تحسين كفاءة أدائها يحظى باهتمام الخبراء أكثر من مسائل الأمن والخصوصية. فتستخدم معظم التقنيات أجهزة المراقبة القائمة على المستشعرات لتجمع البيانات وتحلّل العمليات المختلفة. فتتضمن معلومات عن حياة السكان وسلوكهم نتيجةً لذلك تحتاج معالجات أمنية أفضل. ويدرس الباحثون في الوقت الحالي كيفية دمج التعلم الآلي مع تقنيات المباني الذكية لتعزيز التعاون بين الأبنية والسكان. فإلى أي مدى ستختلف حياتنا بعد؟ هذا ما سنعلمه في المستقبل.

المصادر

  1. MDPI
  2. MDPI
  3. ResearchGate
  4. Springer
  5. MDPI
  6. ResearchGate
  7. Science direct
  8. IEEE

لماذا تعد المدن الذكية مستودعات للبيانات؟

هذه المقالة هي الجزء 3 من 18 في سلسلة كيف ستغير المدن الذكية من شكل عالمنا؟

تستثمر «المدن الذكية-smart cities» اليوم في التقنيات الذكية والتطبيقات القائمة على البيانات لتعزيز الأداء والكفاءة. إذ تحتاج المدن إلى التقنيات والبيانات والاتصال السريع لتطوير البنية التحتية الحالية. وتتوفر لدى الموجة الجديدة من المدن الذكية بيانات آنيّة تعزّز مشاركة المواطنين في عمليات صنع القرار وتحسّن من نوعية حياتهم.

لماذا تسعى المدن إلى تحقيق الاستدامة ؟

تحتوي المدن على 54% من سكان العالم ومن المتوقع أن يرتفع العدد إلى 66% بحلول عام 2050. [1] وبالإضافة إلى النمو السكاني، لا تزال قدرة المدن على مواجهة الكوارث سواءً الطبيعية أو التي من صنع الإنسان تثير القلق والشكوك لدى الخبراء.[2] إذ تواجه المدن ضغطًا بيئيًا متزايدًا –كتغيُّر المناخ مثلًا- وكذلك نقصًا في البنية التحتية. إلى جانب تزايد طلب السكان على توفير نوعية حياة أفضل لهم.[3][4]

بسبب ذلك تسعى المدن الذكية اليوم إلى تحقيق التنمية الشاملة. ويوجد توجّه عالمي لدمج التكنولوجيا في المدن من أجل تحسين وظائف وأداء المدن الحضرية. وقد ساعد تطوير الشبكة العالمية WWW وتكنولوجيا المعلومات والاتصالات ICT منذ عام 1990 في خلق فرص للاتصال والمشاركة وتقاسم المعلومات بين المدن على الصعد المحلية والإقليمية والوطنية.[5]

تحوّل المدن إلى مدن ذكية

تحتاج عملية تحوّل المدن إلى مدن ذكية التعاون بين العديد من أصحاب المصالح والجهات الفاعلة. وتحتاج كذلك إلى:

  • وجود الدعم المقدّم من تكنولوجيا المعلومات والاتصالات ICT
  • الاستفادة من البنية التحتية الشبكية لتحسين الكفاءة الاقتصادية والسياسية.[6] وتشير البنية التحتية الشبكية إلى الأجهزة والبرمجيات التي تمكّن الاتصال بالشبكة أو الانترنت والاتصال بين المستخدمين وغيرها من الأمور.
  • يؤكّد باحثون آخرون على أهمية دور رأس المال والتعليم، إذ تبيّن أن أسرع معدلات النمو الحضري تتحقّق في المدن التي تتوافر فيها قوّة عاملة متعلّمة.[7]
  • تحقيق الإندماج الاجتماعي لمختلف السكان في الخدمات العامة.[8]
  • حث المواطنين على استخدام التكنولوجيا والاستفادة منها.

تقدّم البيانات فرصًا في المدن الذكية

تقدّم البيانات الفرص للحكومات والسلطات لتقوم بالتنبؤ والاستجابة والتخطيط لسيناريوهات المستقبل. ويتيح الوصول إلى البيانات والمعلومات في الوقت المناسب توفير خدمات فعّالة وتطوير الإنتاجية مما يؤدي إلى فوائد بيئية واجتماعية واقتصادية. كما تساعد في عمليات صنع القرار وتوفر الفرص لإشراك المجتمع المحلي عن طريق تعزيز الثقافة الرقمية ومحو الأمية الرقمية من خلال دمج تكنولوجيا الانترنت في حياتهم وعملهم. ويمكن تعريف محو الأمية الرقمية على أنها القدرة والمهارة في العثور على المحتوى وتقييمه واستخدامه ومشاركته وإنشائه باستخدام تقانة المعلومات IT والانترنت.[9]

البيانات الآنيّة في المدن الذكية

تعمل المدن اليوم كمستودعات واسعة للمعلومات والبيانات الآنيّة التي يتم جمعها وتنظيمها بشكل منهجي. من ثم يمكن تخزين البيانات ومشاركتها وتطبيقها لتوفير خدمات وتطبيقات جديدة أو تحسين الخدمات الحالية. لذلك يتوجّه الخبراء اليوم للتعامل مع هذه البيانات المجمّعة. نتيجةً لذلك تولّد في المدن الذكية قاعدة بيانات كبيرة يصعب إدارتها واستخدامها.[10] وتصنّف البيانات إلى عدّة أنواع ومنها:

البيانات المفتوحة Open data

تعرف «البيانات المفتوحة-Open data» على أنها البيانات المتاحة للجميع وقد تنشأ من قبل مصادر خاصة أو عامة على حد سواء. وتخزّن بشكل آمن في قواعد البيانات أو على أجهزة إلكترونية. لكن قد تتشكّل في نفس الوقت تحديات عديدة تتعلّق بالتمسّك بأمن البيانات وخصوصيتها.[11]

البيانات الضخمة Big data

تشير «البيانات الضخمة-Big data» إلى مجموعات البيانات الكبيرة أو المعقدة التي لا نستطيع التعامل معها بواسطة البرمجيات التقليدية. وتتسم بالحجم (تولّد التجارة الإلكترونية ووسائل التواصل الاجتماعي كميات كبيرةً جدًا من البيانات)، والتنوّع (تتّخذ البيانات العديد من الأشكال المختلفة مثل رسائل البريد الإلكتروني والمستندات والصور ومقاطع الفيديو)، والسرعة (تتولّد بيانات جديدة بوتيرة سريعة). [12] وتسمى بعض التطبيقات التي تستخدم مصادر البيانات الضخمة DDDAS، وتكتسب أهمية حيوية في المدن الذكية لأنها تجمع بين العديد من أنظمة البنية التحتية.[13]

البيانات و IoT

توسّع تطبيق انترنت الأشياء IoT في المدن الذكية ليشمل الأبنية الذكية، والتنقل، والطاقة، والبيئة، والاقتصاد والصناعة، والرعاية الصحية. وتضم المدن الذكية المعتمدة على IoT شبكات من أجهزة الاستشعار وتربط الأجهزة الذكية ببعضها وبالانترنت من أجل المراقبة والمعالجة عن بعد. على سبيل المثال؛ تراقب استخدام الطاقة لتحسين إدارة استخدام الكهرباء والإضاءة والتكييف.[14]

يمكن توسيع أجهزة الاستشعار في مواقع مختلفة لجمع وتحليل البيانات وتغذي هذه البيانات تطبيقات الخدمة التي تعتمد على IoT. والتي تؤدي بدورها إلى تحسين المعيشة وتصنع مكانًا أكثر إنتاجيةً للأعمال التجارية.[15]

نقل البيانات في المدن الذكية

تحتاج المدن الذكية لنقل البيانات التي جُمعت بواسطة الأجهزة الذكية وأجهزة الاستشعار، ويمكن لشبكات الاتصال القوية نقل البيانات بسرعة وأمان. ويستخدم عادةً مصطلح النطاق العريض الترددي لنقل البيانات وتقاس سرعته بميغابت في الثانية، وتوفر التطبيقات ذات عرض النطاق الترددي الأعلى اتصالات أسرع. وتعطي المدن الذكية الأولوية لسرعات النطاق الترددي العريض الأعلى -الأسرع- والتي تشكل ضرورة أساسية لدعم الاستعمال المطلوب للبيانات من قبل المواطنين.[16]

بينما يمكن للتطبيقات التي تحتاج إلى سرعات أقل الاستفادة من الشبكات الواسعة ذات الطاقة المنخفضة المعروفة بLPWAN. والتي تسمح بنشر أجهزة استشعار على نطاق واسع وبتكاليف قليلة. تعد LPWAN نوع من أنواع الاتصالات اللاسلكية على شكل شبكة واسعة مصمّمة للسماح بالاتصالات طويلة المدى بمعدل بت منخفض بين الأجسام المتصلة مثل أجهزة الاستشعار التي تعمل بالبطارية.[17]

استخدام البيانات في المدن الذكية

تُدمج البيانات المفتوحة في التطبيقات الذكية، وتعتبر البيانات والاتصال عنصرين أساسيين في تحقيق العمليات السهلة بكفاءة. وكذلك تعد شبكات الجيل الرابع والخامس 4G و5G والربط بLPWAN ذات أهمية حاسمة في هذه العملية.

فيما يتعلق بوظائف المدن، تعمل البيانات الضخمة وIoT على توفير فرص جديدة للابتكار، وتسرّع عملية إطلاق منتجات وخدمات جديدة. وتوفر مصادر جديدة للإيرادات وتقوم بتحويل الأعمال التجارية وفقًا لنماذج العمليات المستقبلية.[18]

يساعد الباحثون وأصحاب المصلحة والمنظمات المحلية المدن الذكية على إدارة التعقيد التقني لجمع البيانات. أيضًا تمويل وتحليل احتياجات التطبيقات التي تجمع البيانات على مستوى المدينة بما في ذلك جودة الهواء والضوضاء والطقس وغيرها. بالطبع بدلًا من جمع البيانات بشكل مستقل، من المفيد تحقيق التعاون بين الإدارات في إطار مبادئ توجيهية شاملة للحصول على رؤى مشتركة.

تحديات وعوائق

يتعين على الجهات الفاعلة مواجهة العديد من التحديات في تشغيل وإدارة البيانات إذ توجد تقنيات معقدة للحصول على البيانات وتخزينها واستخدامها. ومن ضمنها:

  • مشاكل تتعلق بحماية البيانات وأمنها وخصوصيتها، على سبيل المثال؛ ضعف أمن الحاسوب الموجود في تطبيقات الويب، والقرصنة، وتسرّب البيانات، والسرقة.
  • تعد بعض البلدان متقدمةً في مجال إدارة البيانات الضخمة. بالرغم من ذلك تفتقر غالبية الدول إلى القدرة أو المعرفة الكافية بشأن التقنيات والقدرات التحليلية للبيانات. بالتالي تحتاج هذه الدول اعتماد تدابير جادةً لضمان خصوصية وأمن بيانات المواطنين. وبدون هذا الضمان لا يمكن للمواطنين أن يثقوا في نظم الحوكمة، وبذلك يصبح جمع البيانات صعبًا.
  • يقترن استخدام البيانات بتحديات متعلقة بالجوانب القانونية والاجتماعية.
  • عمليات نقل البيانات الضخمة.
  • إدارة الحجم الكبير من البيانات غير المنظمة والتعامل مع النمو المستمر لها. إضافةً إلى ازدياد في عدد أشكال البيانات مثل بيانات وسائل التواصل الاجتماعي والصوت والفيديو وغيرها.
  • توظيف واستبقاء المهنيين المهرة في معالجة البيانات وتحليلها نظرًا لوجود نقص في أعداد الموظفين ذوي الخبرة.[19]

تسعى المدن اليوم لإدخال تدابير أمن البيانات في مرحلة مبكرة من جمع وتخزين واسترداد البيانات. من أجل ردع أي اختراق للبيانات المتعلقة بالبنية التحتية للمدينة. لأن الهجمات الإلكترونية يمكن أن تسبّب ضررًا لعمليات خدمة المدينة، وعواقب ماليةً كبيرةً.[20]

المصادر

  1. UN
  2. abag
  3. Georgia institute of technology
  4. Ideas
  5. UCLG
  6. ResearchGate
  7. Harvard Kennedy school
  8. Southampton
  9. ResearchGate
  10. Anne Galang
  11. Bee smart city
  12. SAGE journals
  13. ResearchGate
  14. ResearchGate
  15. MDPI
  16. Discount Domains
  17. Mckinsey
  18. Semanticsholar
  19. Dataversity
  20. cloud flare

مقدمة عن مجال المعلوماتية الحيوية Bioinformatics

ما هي المعلوماتية الحيوية؟

هي مجال متعدد التخصصات يطور أساليب وأدوات برمجية لفهم البيانات البيولوجية، خصوصًا عندما تكون مجموعات البيانات المستخدمة كبيرة ومعقدة. تجمع المعلوماتية الحيوية ما بين علم الأحياء والكيمياء والفيزياء وهندسة المعلومات والرياضيات والإحصاء بهدف تحليل وتفسير البيانات البيولوجية.


مجالات تجمع بينها المعلوماتية الحيوية

تطبيقات المعلوماتية الحيوية

يعتبر هذا المجال من التخصصات الغنية حيث تبحث في المجالات علم الأدوية, والمضادات الحيوية، والمستحضرات الصيدلانية وحتى التقنيات الصديقة للبيئة ودراسات تغير المناخ. ويهتم هذا المجال بعلم الوراثة والجينوم، ويستخدم لجمع وتخزين وتحليل البيانات والمعلومات البيولوجية، مثل تسلسل الحمض النووي (DNA) أو الحمض النووي الريبي (RNA) أو البروتين والأحماض الأمينية. حيث يستخدم العلماء والأطباء قواعد البيانات التي تنظم هذه المعلومات من أجل مقارنة الجينات والتسلسلات الأخرى في البروتينات والتسلسلات الأخرى داخل الكائنات الحية والنظر في العلاقات التطورية فيما بينها. وأيضا استخدام الأنماط الموجودة عبر تسلسل الحمض النووي والبروتين لمعرفة وظيفتها وأهميتها.[1]

يستخدم علماء المعلوماتية الحيوية التطورية برمجيات خاصة تم تطويرها لتتبع البيانات الجينية وتحقيق تقدم جديد في فهم جينوم المريض وعوامل الخطر الجينية والتي عملت المعلوماتية الحيوية على تسهيل فهمها إلى حد كبير.

كما يتم إنشاء خرائط الجينوم عن طريق إدخال البيانات الحيوية في البرامج، لتبني بعد ذلك نماذج معقدة من العينات الجينية. ويساعد هذا الربط العلماء على قضاء وقت أقل في رسم خرائط الجينات والمزيد من الوقت في دراسة وتحديد مواقع بروتينات معينة. ويُطلق على هذا اسم نمذجة البروتين، ويستخدم لاختبار نظريات متخصص حول كيفية تفاعل البروتينات للتأثير على التغيير الجيني والتكيف والتطور.

نمذجة لشكل البروتين باستخدام برمجيات خاصة

دور المعلوماتية الحيوية في تحليل البيانات

إن زيادة كمية البيانات الناتجة من مشاريع وأبحاث الجينوم أدت إلى زيادة الحاجة لإدارة قواعد بيانات الكمبيوتر التي تتميز بالاستيعاب الفعال والعملي. وبسبب التنوع الموجود في طبيعة هذه البيانات، فمن الصعب حصرها بقاعدة بيانات واحدة شاملة. وتحتاج إدارة هذا النوع من البيانات إلى متخصصين، بحيث يكونوا قادرين على فهمها والتعامل معها للوصول إلى تنسيق وصيغة مفيدة للأكاديميين والأطباء.

وتختلف إمكانية الوصول لهذه القواعد ما بين قواعد بيانات عامة متاحة لكل الراغبين، وأخرى خاصة متاحة لمشتركين معينين أو فريق بحث معين. فمثلاً مشروع «Ensemble» هو مشروع مشترك بين المعهد الأوروبي للمعلومات الحيوية ومركز «Sanger». ويقوم هذا الموقع بتتبع القطع المتسلسلة من الجينوم البشري تلقائيًا وتجميعها وتحليلها لتحديد الجينات وغيرها من الميزات التي تهم الباحثين في الطب الحيوي. [2]

أداة أخرى في هذا المجال تسمى «BLAST» وهي تعمل وفق خوارزمية قادرة على البحث في قواعد البيانات عن الجينات ذات البنية النوكليوتيدية المتشابهة. ويسمح بمقارنة تسلسل غير معروف للحمض النووي أو الأحماض الأمينية مع مئات أو آلاف التسلسلات من البشر أو الكائنات الحية الأخرى حتى يتم العثور على تطابق.

اختصاصات ومجالات المعلوماتية الحيوية

أدى الكم الكبير والمتزايد من البيانات المستخرجة معمليًا في علم الأحياء إلى توسع هذا المجال بحيث أصبح يشمل مجموعة واسعة من التخصصات الفرعية ومنها:

  • علم الأحياء الحوسبي
    يختص باستخدام تحليل البيانات والنمذجة الرياضية والمحاكاة الحاسوبية لفهم الأنظمة والعلاقات البيولوجية.
  • علم الوراثة
    علم الوراثة هو دراسة كيفية انتقال الجينات والصفات من جيل إلى جيل.
  • علم الجينوم
    فرع من علم الأحياء الجزيئي يهتم ببنية الجينوم ووظيفته وتطوره ورسم خرائطه.
  • علم البروتينات
    وهو تخصص يهتم بدراسة البروتينات ووظائفها وأشكالها.
  • علوم الميتاجينوميا
    يمكن الإشارة إلى المجال الواسع أيضًا باسم الجينوم البيئي أو الجينوميات المجتمعية. حيث أنها تهتم بدراسة المادة الوراثية المستخرجة مباشرة من العينات البيئية، مثل المجتمعات الفطرية.
  • علم الاستنساخ
    وهي دراسة نسخة كاملة من الحمض النووي الريبي RNA. وغيرها الكثير من التخصصات الدقيقة والمعقدة.

برامج دراسات المعلوماتية الحيوية

تعتبر هذا المجال تخصص على مستوى الدراسات العليا في أغلب الجامعات العربية. ويأتي معظم الطلاب من دورات دراسية جامعية في مجالات مثل البيولوجيا وعلوم الكمبيوتر والكيمياء والهندسة الطبية الحيوية والصيدلة والطب. ويمكن لبرامج درجة الماجستير في المعلوماتية الحيوية إعداد الخريجين لشغل وظائف في التدريس الجامعي أو وظائف البحث لتطبيق تقنياتها في مراكز البحث. وسوف نذكر بعض برامج درجة الماجستير في عدة جامعات حول العالم:

  • برنامج الماجستير بجامعة كولومبيا

    تقدم جامعة كولومبيا درجة الماجستير في العلوم عبر الإنترنت (MS) في علم الأحياء الحسابي الذي يركز على موضوعات مثل علوم البيانات، وطرق المعلوماتية الحيوية الحسابية، وعلم الإحصاء الرياضي. يمكن زيارة الموقع من هنا. [3]

  • برنامج ماجستير المعلوماتية الحيوية بجامعة نورث إيسترن

    تقدم جامعة نورث إيسترن درجة الماجستير عبر الإنترنت في المعلوماتية الحيوية التي تركز على موضوعات مثل برمجة المعلوماتية الحيوية وأخلاقيات البحث الطبي الحيوي. ويقدم البرنامج أيضًا شهادة الدراسات العليا في علوم البيانات. حيث أن كلية العلوم بجامعة نورث إيسترن تعد مؤسسة رائدة عبر الإنترنت في مجال دراسات البيانات الحيوية وتضم هيئة تدريس من المتخصصين في المعلوماتية الحيوية. يمكن زيارة الموقع من هنا. [4]


    المصادر

[1] Genome.gov
[2] NCBI
[3] برنامج جامعة كولومبيا
[4] برنامج جامعة نورث إيسترن

 

 

 

 

 

ما هو علم البروتينات وما أنواعه وتطبيقاته؟

يتناول «علم البروتينات – Proteomics» دراسة للبروتينات بشكل واسع النطاق. وقد تمت صياغة مصطلح الـ «Proteomics» لأوّل مرة في عام 1995، ويوجد تعريفان لهذا المصطلح، الأول، التعريف الكلاسيكي يقصر التحليل واسع النطاق للمنتجات الجينية على الدراسات التي تشمل البروتينات فقط. أمّا الثاني، فيجمع بين دراسات البروتين والتحليلات التي لها قراءات جينية مثل تحليل mRNA والجينوم داخل الخلية وهو الأكثر شمولًا. [1]
بالمحصلة الهدف من هذا العلم هو الحصول على رؤية شاملة ومتكاملة من خلال دراسة جميع بروتينات الخلية بدلاً من كل بروتين على حدى. وانطلاقًا من التعريف الشامل، فإن العديد من مجالات البحث والدراسة أصبحت تحت عنوان علم البروتينات.

أنواع الدراسات في مجال علم البروتينات

توصيف البروتين

وهي الدراسة الكمية للتعبير البروتيني بين العينات التي تختلف عن بعضها ببعض المتغيرات. من خلال هذا النوع من الدراسات يمكن مقارنة التعبير البروتيني للبروتين بالكامل ضمن العينة الواحدة أو البروتينات الفرعية بين العينات. ويمكن لمعلومات هذه الدراسات تحديد البروتينات الجديدة المسؤولة عن نقل الإشارة أو تحديد البروتينات الخاصة بمرض معين.

هيكلية البروتينات

هي الدراسات التي تهدف إلى رسم خريطة بنية مجمعات البروتين أو البروتينات الموجودة في عضية خلوية معينة باسم «خريطة الخلية – Cell Map». والخريطة الخلوية هي عبارة عن مجموعة من البيانات التي تحدد نوع البروتينات الموجودة ضمن الخلية و تحديد مكانها. في حال وجودها والتي يمكن عرضها بشكل مرئي لتسهيل التحليل.


البروتينات الوظيفية

يسمح هذا النهج بدراسة مجموعة مختارة من البروتينات وتوصيفها ويمكن أن توفر معلومات مهمة حول إشارات البروتين أو آليات المرض أو تفاعلات البروتين مع الأدوية. عن طريق عزل البروتينات لدراستها وظيفيًا بشكل منفرد ومعرفة تأثيراتها. [2]

تكنولوجيا علم البروتينات

مع تقدم التكنولوجيا تقدمت الأساليب ضمن هذا المجال وازداد تعمقنا في البروتينات بشكل أكبر، ولكن حتى الآن انحصرت الأبحاث ضمن ثلاث محاور، وهي:

  • فصل وعزل البروتينات

عند دراسة البروتينات، فلا مفر من مصادفة تراكيب وخلائط معقدة للبروتين لذلك، يجب أن توجد طرق لحل خلائط البروتين هذه إلى مكوناتها الفردية بحيث يمكن عزل البروتينات وتحديدها وتمييزها. لذلك، أحد محاور هذا العلم هي إيجاد تقنيات فصل جديدة وتطويرها. وأكثر طريقتين استخدامًا للعزل هما « الرحلان الكهربائي – Electrophoresis»، واستخدام جيل بولي أكريلاميد الكهربائي.

  • تحصيل معلومات عن بنية البروتين

إحدى الطرق المبكرة المستخدمة لتحديد البروتين هي « تسلسل إدمان – Edman Sequencing»، للحصول على سلاسل الأحماض الأمينية. لكنها تعد ذات استخدام محدود ضمن هذا المجال. أيضًا لدينا طريقة « قياس الطيف الكتلي – Mass Spectrometry »، وهي طريقة تعطينا معلومات أكثر حول بنية البروتين، مثل كتل الببتيد أو تسلسل الأحماض الأمينية بالإضافة لتحديد مواقع البروتين بدقة.

  • استخدام قواعد البيانات

تسمح قواعد البيانات باستخدام المعلومات الهيكلية للبروتين التي يتم حصادها من تسلسل إدمان أو قياس الطيف الكتلي بتحديد البروتين. والهدف من البحث في قاعدة البيانات هو التمكن من التعرف بسرعة ودقة على أعداد كبيرة من البروتينات باستخدام البرامج الحاسوبية

تطبيقات علم البروتينات

تطبيقات البروتينات عديدة ومتنوعة ومن أهمها:

  • العلاج الشخصي: ونعني بالعلاج الشخصي تكييف علاج لكل مريض بناءً على تركيبته الجينية، وذلك لتحسين الفعالية وتقليل الآثار الجانبية. في حين أن علم الجينوم وعلم الاستنساخ كانا المحور الرئيسي لمثل هذه الدراسات، فمن الممكن أن تضيف بيانات البروتينات بعدًا إضافيًا لإنتاج مثل هكذا علاجات.
  • اكتشاف العلامات الحيوية: إذ يمكن تشخيص بعض الأمراض وتقييم استجابة المرضى للتدخلات العلاجية مثل زرع الخلايا الجذعية. والعلامات الحيوية هي مواد قابلة للقياس في الجسم وتدل على بعض الظواهر مثل المرض أو العدوى.
  • اكتشاف الأدوية وتطويرها: إذ تساعد دراسة البروتينات على تحديد حركة الأدوية داخل الجسم ودراسة والتفاعلات بين المضيف والجسم الممرض لتحديد المؤشرات الحيوية، وإجراء تحقيقات على مستوى النظام المناعي بشأن عمل الأدوية وسمّيتها ومقاومتها وفعاليتها.[3]

المتوقع أن تتطور طرائق تحليل البيانات البروتينية بسرعة إلى جانب التطورات المتوقعة في التقنيات الأخرى، مما سيعطي المجال الطبي دفعة قوية للأمام.

المصادر:

[1] EBI

[2] Science Direct

[3] Technology Networks

 

ما هو الميتافيرس ؟

جاءت كلمة «الميتافيرس – Metaverse» من دمج كلمتي «Meta» و «Universe» وهي مصطلح أكثر تطورًا لوصف الواقع الافتراضي في ظل التطور الحاصل في هذا المجال [1].

لا يرتبط الميتافيرس بالزمان والمكان ويوفر تجربة افتراضية –واقعية- بدرجة عالية من الانغماس والإدراك. وهو خدمة تستخدم تقنيات العرض المتطورة بالإضافة للمعالجات الرقمية الحديث وشبكات الانترنت من الجيل الخامس.

ظهرت فكرة الميتافيرس لأول مرة في بداية عام 2010 كجزء من صناعة الألعاب الرقمية، ومع دخول الهواتف الذكية ومواقع التواصل الاجتماعي مثل الفيسبوك والانستاغرام وغيرهم من المواقع.[3][2]

مع بداية جائحة كورونا وحالة الركود الاقتصادي التي تبعتها، كان الميتافيرس هو الحل لهذه المشكلة. فأخذت معدلات استخداماته بالزيادة وخصوصًا بعد دخول المنتجين ضمن هذا المجال بالتعاون مع شركات الاتصالات وأجهزة العرض الرقمي. وتم إنشاء سوق رقمي قائم على الميتافيرس يتم فيه التداول بشكل إلكتروني بالكامل وباستخدام العملات الرقمية.

نموذج «سبايس – SPICE»

جاءت كلمة «SPICE» من الكلمات التالية «السلاسة – Seamlessness»، و«الشعور – Presence»، و«التوافقية – Interoperability»، و«Concurrence» و«الاقتصاد – Economic».

  • السلاسة: يقصد بها تحقيق الاتصال المستمر بين التجارب المختلفة، بمعنى أنه حتى لو ارتبط مسار شخصية معينة مع مسار شخصية أخرى ضمن موقف معين فإن هذا لن يؤثر على التجربة، على عكس ألعاب الفيديو والتي تلزم المستخدم بمسارات معينة لا يمكن الخروج منها والتفاعل مع باقي عناصر بيئة اللعب [4]
  • الشعور: وهي مهمة جعل المستخدم يشعر بتجربته بشكل فعلي وكأنها واقعية.
  • التوافقية: وتعني أن بيانات الميتافيرس يجب أن تكون متوافقة ومترابطة جميعها وبشكل متين. فالميتافيرس هو عالم قائم بحد ذاته وليس تجارب منفصلة لكل مستخدم.

قواعد الميتافيرس

في الميتافيرس لا يوجد حدود، لا يوجد تمييز على أي أساس. هذا الكون ثابت ومفتوح للجميع. على سبيل المثال، إذا كنت تفكر في المشاريع الفردية ضمن الميتافيرس، فإن اقتصادها مترابط مع المشاريع الأخرى. ويمكن لمستخدمين آخرين استخدام أو الاستفادة من مشروعك.

بغض النظر عمن لديه أي موارد، لا أحد قادر على التأثير على عمل الميتافيرس. إنه دائمًا قائم بذاته كعالم مستقر ومتواصل. يفتح الميتافيرس إمكانيات لا تصدق للجميع، حيث أنه يمكّن الجميع من إنشاء سلعهم وخدماتهم الرقمية وبيعها لأي شخص. بهذه الطريقة، يمكن مكافأة كل موهبة في حد ذاتها.

الهويات ضمن الميتافيرس

في الميتافيرس يمكن أن يكون لديك العديد من الشخصيات في وقت واحد، والتي يمكنك إنشاؤها لأغراض مختلفة. يمكنك جمع العناصر النادرة أو العزف أو أن تصبح لاعب كرة قدم لنادي كرة قدم شهير. يمكنك إنشاء كل من الشخصيات الخاصة بك لأغراض مختلفة. ببساطة وكما ذكرنا لا توجد أي قيود.

الشخصيات عبارة عن أفاتار رقمي خاص، يمكن إنشاءه ليكون شبيه المستخدم أو حتى شخصية أخرى.

حالات استخدام الميتافيرس

يصنف الميتافيرس إلى نوعين وهما ميتافيرس الألعاب و ميتافيرس الحياة، وذلك بحسب غاية الاستخدام. بدأ ميتافيرس الألعاب الظهور في أوائل الـ 2010 ومع مرور الزمن واختلاف الظروف والمتطلبات لم تعد استخدامات الميتافيرس مقتصرة على الألعاب فقط بل دخلت مجالات عديدة في الحياة مثل التجارة والتعليم.

بالنسبة لجيل MZ (وهو الجيل المولود بين 1980 وبداية 1990 ) وجيل Z (المولود بين منتصف 1990 وبداية 2000)الذين واكبوا العصر الرقمي منذ بدايته أصبح الميتافيرس طريقة حياة بالنسبة لهم حيث يؤمن لهم مساحة لممارسة أنشطة يومية في مكان يقارب بين العالم الرقمي والعالم الحقيقي بشكل أدى إلى جعل الحدود بينهم غير معروفة.

مع حلول عام 2025 من المتوقع وصول حجم السوق العالمي للميتافيرس إلى ما يقارب 280 مليار دولار. ومن المتوقع أن يؤدي إلى ظهور ثقافات وأسواق جديدة فريدة من نوعها.

عوالم الميتافيرس

بما أن الميتافيرس أحدث التأثير الكبير في مجال الألعاب الرقمية، فإن التأثير الأكبر حاليا يحدث ضمن هذا المجال. ونجد العديد من العوالم الرقمية التي ظهرت لتشكل عصر جديد من الألعاب وهي من نمط «العب لتربح – Play to earn» والتي تحقق أرباح للعملات الرقمية من خلال مهمات معينة ضمن الألعاب.

  • HyperVerse

الـ HyperVerse عبارة عن منصة عالم افتراضي تعد جزءًا من Metaverse. كل عالم عبارة عن كوكب، ويتألف HyperVerse من مجموعة من الكواكب التي لا يمتلكها أي جسم بمفرده. إنه عالم به ملايين من الأكوان المختلفة. يشار إلى كل فرد يعيش في HyperVerse باسم Voyager. يمكن للمسافرين إنشاء رموز مميزة والتفاعل مع بعضهم البعض واستكشاف العالم كمجموعة.[5]


  • SandBox

الـ SandBox مستندة إلى تسلسل الكتل وهي لعبة وعالم افتراضي حيث يمكنك شراء وبيع وتداول قطع الأرض الافتراضية. تم بناء Sandbox على سلسلة «Ethereum blockchain»، وتعمل كأساس لعملة الإيثيريوم. وهي معروفة بالاستقرار والأمان اللذين توفرهما. من ناحية أخرى، فهو ليس مكلفًا بشكل خاص للاستخدام. وقامت SandBox بإنشاء عملتها الرقمية المستندة إلى Ethereum، والمعروفة باسم SAND. [5]

كيف تناسب الـ NFT عالم الميتافيرس؟

يمكن أن تكون الـNFT عقارًا أو صورة أو أي عنصر رقمي آخر، وبالتالي ستشكل عناصر عالم الميتافيرس، بالإضافة إلى دخول الشركات هذا المجال وبيعها لمنتجاتها الرقمية ومن هنا يأتي الترابط بين العملات الرقمية والميتافيرس والـ NFT. [6]

ما مدى قرب تطبيق الميتافيرس بشكل كامل؟

كما يقول بيل جيتس المؤسس المشارك لشركة Microsoft في مقالته السنوية، أن معظم الأشخاص لا يمتلكون نظارات الواقع الافتراضي وقفازات التقاط الحركة لالتقاط تعبيراتهم ولغة جسدهم وجودة صوتهم بدقة. الأمر الذي سوف يؤخر الانخراط العام ضمن هذا العالم. ولكن بالنسبة للأعمال التجارية، يتوقع جيتس أنه في غضون العامين أو الثلاثة أعوام القادمة، ستنتقل معظم الاجتماعات الافتراضية إلى عالم الميتافيرس. [7]

المصادر:

[1] – Cammack, R. Location-based service use: A metaverse investigation. J. Locat. Based Serv. 2010, 4, 53–65.

[2]- Liffreing, I. What brands should know about the metaverse. Advert. Age 2021, 92, 1.

[3] – Cuesta-Valiño, P.; Rodríguez, P.G.; Núñez-Barriopedro, E. Perception of Advertisements for Healthy Food on Social Media: Effect of Attitude on Consumers’ Response. Int. J. Environ. Res. Public Health 2020, 17, 6463.

[4]- Song, E.Y.; Patrick, G.J.F.; Lee, K.B.; Griffor, E. A methodology for modeling interoperability of smart sensors in smart grids. IEEE Trans. Smart Grid 2021, 13, 555–563.

[5]- https://www.analyticsinsight.net/looking-for-metaverse-virtual-worlds-here-are-top-10-to-explore/

[6]- https://www.techtarget.com/whatis/feature/The-metaverse-explained-Everything-you-need-to-know

[7] – https://www.gatesnotes.com/About-Bill-Gates/Year-in-Review-2021

ما هي الهندسة الطبية؟ وما هي فروعها؟

هذه المقالة هي الجزء 1 من 8 في سلسلة دليلك لفهم أساسيات الهندسة الطبية

ما هي الهندسة الطبية؟

هي تطبيق مبادئ حل المشاكل والتقنيات الهندسية ضمن المجال الطبي بشكل عام وعلى جسم الإنسان بشكل خاص. وقد برزت  بشكل أكبر بعد ظهور الحاجة إلى زرع أجهزة إلكترونية في الجسم مثل  «الناظمات القلبية – Pacemakers» وزراعة «الأطراف الصناعية – Artificial Limbs ». واستمرت الهندسة الطبية في التطور حتى ضمت عدة مجالات إضافية مثل هندسة النسج والطباعة ثلاثية الأبعاد للأعضاء البديلة.[1]

كيف تختلف الهندسة الطبية عن غيرها من الاختصاصات الهندسية؟

الاختلاف الأساسي هو أن الهندسة الطبية تستهدف صحة الإنسان بشكل مباشر. يدمج هذا الاختصاص المعارف المختلفة من الهندسة الميكانيكية، والإلكترونية، والكهربائية، وعلوم الحاسوب، وعلم الأحياء والطب ليكوّن علم قائم بحد ذاته يخدم المجال الطبي ويمنحه حلول إضافية وفعّالة.

ما هو عمل المهندسين الطبيين؟

ينقسم عمل المهندسين الطبيين إلى أكثر من مجال وتخصص، من أهمها:

  1. تصميم وتطوير الأجهزة البديلة مثل الناظمات القلبية، والكلى الصناعية، والقلب الصناعي، والأطراف الصناعية، والأوعية الدموية الصناعية وغيرها الكثير.
  2. برمجة أجهزة مراقبة المرضى في المستشفيات و تطويرها.
  3. برمجة وتطوير أنظمة التصوير الطبي «الطبقي المحوري – CT»، و«التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني – PET »، و«الرنين المغناطيسي – MRI» والتصوير بالأمواج فوق الصوتية.
  4. إجراء الأبحاث العلمية والتطويرية في مجال المواد الطبية الحيوية ومحاولة اكتشاف خلطات جديدة.
  5. إجراء الأبحاث العلمية في مجال الميكانيكا الحيوية.
  6. صيانة الأجهزة الطبية، ويعد مجالًا واسعًا بسبب التنوع الكبير في الأجهزة الطبية وخصوصية كل جهاز، فقد نجد اختصاصات مختلفة ضمن مجال الصيانة. [2]

ما هي المؤهلات اللازمة لدراسة هذا المجال؟

يجب أن يكون الشخص الراغب بدراسة هذا المجال ملمًّأ بمبادئ الفيزياء، والكيمياء، وعلوم الأحياء، والميكانيكا، والرياضيات والتشريح. ومن الممكن أن يعمل ضمن هذا المجال المهندسين الحاصلين على شهادات أخرى مثل الهندسة الكهربائية بعد أن يخضعوا لدورة تدريبية تعزز الجانب الطبي لهم بالإضافة إلى خبرتهم الأساسية بالجانب التقني والإلكتروني.[3]

ما هي تصنيفات الأجهزة التي يتعامل معها المهندس الطبي؟

تتصف الأجهزة الطبية بالتنوع الكبير، ولكن يمكن تصنيفها ضمن مجموعات كما يلي:

  • الأجهزة التعويضية الجزئية أو الكلية، وتتمثل في الأطراف الصناعية، سواء للقدمين أو لليدين، أو أجهزة تصحيح التشوهات الخلقية للأطراف.
طرف صناعي علوي
  • التجهيزات الخاصة بالمستشفيات والمراكز العلاجية: وتتمثل في الأسرّة، وتجهيزات الغرف بأنواعها وأيضًا تمديدات شبكة الغازات الخاصة بالمستشفى.
  • أجهزة التشخيص والمراقبة: وأمثلة على هذا النوع: السماعة الطبية، وعتاد إضاءة غرف العمليات، وجهاز قياس ضغط الدم وضغط قاع العين وضغط التنفس، ومقاييس نسب السكر في الدم.
جهاز قياس تركيز السكر في الدم
  • أجهزة التصوير: مثل التصوير المقطعي، والمسحي والإلكتروني، وأجهزة رسم تخطيط القلب وأجهزة رسم تخطيط الدماغ.
جهاز التصوير بالإصدار البوزيتروني PET
  •  المجاهر: وتُعد من أبرز أجهزة الهندسة الطبية الحيوية المُستخدمة في المخابر ومراكز الأبحاث، وهناك الكثير من الأنواع، ومنها: المجاهر الضوئية، والإلكترونية، وأجهزة التحليل الطيفي.[3]

المصادر

[1]-Michigan Tech
[2]-Marquette University
[3]-Drexel University

الواقع الافتراضي في التسويق

هذه المقالة هي الجزء 7 من 9 في سلسلة ما هو الواقع الافتراضي وكيف سيشكل مستقبلنا؟

تطورت العديد من مجالات الحياة بعد دخول الواقع الافتراضي عليها، وكان لمجال التسويق والتجارة حصته من هذا التطور، مما وضعه في مستوى مختلف تمامًا في ظل التطلعات والعمل القائم على استخدام الواقع الافتراضي في التسويق .

إيجابيات لاستخدام الواقع الافتراضي في التسويق

  1. إثارة إعجاب العملاء. إذ تعد تقنية الواقع الافتراضي تقنية جذابة بسبب المؤثرات البصرية والصوتية التي يمكن للمستخدم تجربتها، لذلك فهي تخلق انطباعًا جيدًا بكل تأكيد. الأمر الذي قد يشجع العملاء على الاطلاع على المنتجات وبنفس الوقت تجربة هذه التقنية.
  2. تسهيل التفاعل بين العميل والمنتج. إذ يوفر تطبيق الواقع الافتراضي للمستخدم تجربة المنتج، أي يمكن له استكشافه وتجربته افتراضيًا قبل شرائه مما يخلق ثقة أكبر لدى المشتري.
  3. تسهيل الحملات التسويقية. فالحملات التسويقية الافتراضية لا تحتاج إلا لنظارات الواقع الافتراضي والتطبيق الخاص بالحملة.وبذلك يمكن أن تتم الحملة عن بُعد. أي يمكن لعدد أكبر من المشاركين مشاهدة الحملة، وبالتالي تتسع المناطق التي تستهدفها الحملة التسويقية وتقل التكاليف المادية على الشركة المسوِّقة.
  4. تخفيف العبء على فريق المبيعات. إذ يُغني استخدام الواقع الافتراضي فريق المبيعات عن قطع مسافات طويلة لإيجاد زبائن قد يرغبون بشراء المنتجات. بدلًا من ذلك، يمكنهم إنشاء تجمّعات افتراضية يعرضون من خلالها المنتجات بحيث يمكن للناس الانضمام ورؤية المنتج. وفي حال الرغبة بالشراء، يمكنهم القيام بذلك مباشرة وبشكل إلكتروني. [1]

بعض صعوبات تطبيق الواقع الافتراضي في التسويق

خلق تجارب مشتركة. فما زالت أغلب التطبيقات الحالية للواقع الافتراضي التي تستخدم في صالات العرض تسمح لمستخدم واحد باستعمالها، بمعنى أنه لا يمكن لمستخدمين اثنين أن يستخدموها في آن واحد. لذلك، قد تتطلب تجربة المنتج من قبل جميع الزوار وقتًا طويلًا. وقد يحتاج تجهيز المعارض الافتراضية تكاليف عالية فلا تستطيع الشركات الناشئة والصغيرة توفيرها.

كيف يستخدم الواقع الافتراضي في التسويق؟

يمكن تصميم غرف للعرض والمحاكاة، فهي الأكثر استخدامًا وانتشارًا. يمكن للمستخدمين الدخول إلى هذه الغرف لرؤية المنتجات والعناصر قبل شرائها. ويمكنهم التفاعل معها بل وتعديلها، يمكن مثلًا تفحّص الأثاث وتعديله لمشاهدة مدى ملاءمته لمنزل العميل. كما يعد استخدام الواقع الافتراضي لتسويق منتج ما أداة رابحة، وذلك لأن الواقع الافتراضي يوفر رسوميات ثلاثية أبعاد ومؤثرات بصرية ونصوص جذابة، مما يزيد إعجاب العميل بالمنتج.

يستخدم الواقع الافتراضي في بيع العقارات

إذ تقوم بعض الشركات العقارية باستخدام تطبيقات خاصة تسمح للمستخدم بمعرفة المزيد من المعلومات التفصيلية عن العقار، مثل رؤية المنزل وموقعه وواجهته وتقسيمه داخليًا وغيرها من التفاصيل. «InmobiliAR» منصة مكسيكية تدمج تقنيتي الواقع الافتراضي والواقع المعزز، تتيح للمستخدمين البحث عن المنازل واستكشافها بطريقة عصرية وفعالة، يمكن زيارة الموقع من هنا. [2]

عقد المناسبات الافتراضية

إذ يمكن للشركة عقد الحدث التسويقي الخاص بها بشكل افتراضي. ويعد أحد الحلول التي لجأت إليها بعض الشركات أثناء جائحة كورونا أو عند ارتفاع عدد الإصابات في مكان إقامة الحدث لمواجهة الإغلاقات الحكومية. فينقعد الحدث افتراضيًا ويشترك فيه العملاء باستخدام النظارات الخاصة بالواقع الافتراضي، حيث يمكنهم التجول ضمن قاعة الحدث والتفاعل مع الآخرين عن طريق «الأفاتار-Avatar».

تعرف على بعض الشركات التي تقدم خدمات التسويق باستخدام تقنيات الواقع الافتراضي

  • تسويق السيارات: قامت شركة «أستون مارتن-Aston Martin» مؤخرًا بتسويق أحد سياراتها الحديثة باستخدام تقنيات الواقع الافتراضي. إذ تتيح هذه التجربة رؤية السيارة من الخارج وتفحّص أجزائها الداخلية بشكل مفصل ودقيق.
  • في مجال البنوك: قام «بنك أمريكا-Bank Of America» بتطبيق فكرة البنك الافتراضي، وأتيحت لبعض المستخدمين والشركات. سمح التطبيق بزيارة البنك بشكل افتراضي وإجراء التعاملات المالية، بالإضافة إلى إمكانية عرض البيانات المالية لحساب شخص ما بشكل تفاعلي بالكامل.
  • تسويق الطائرات: قامت شركة «إيمبرر-Embraer» للطيران في فترة الإغلاق الصحي الخاص بكورونا باستخدام الواقع الافتراضي للإعلان عن طراز جديد لطائراتها. وأتاحت التجربة للمستخدمين الدخول إلى الطائرة وتفحصها من الداخل، واستقبلت الشركة ملاحظات المستخدمين حول التجربة وقد لاقت نجاحا كبيرً.[3]

ما زال تطبيق الواقع الافتراضي في هذا المجال في بدايته ويخطو خطوات خجولة للأمام.ولكن من المتوقع مع الزمن أن يأخذ مركزًا مهمًا في تطور التسويق والتجارة.

المصادر

[1]-Program Ace
[2]-Mbryonic
[3]-TJIP

الواقع الافتراضي في الطب

هذه المقالة هي الجزء 6 من 9 في سلسلة ما هو الواقع الافتراضي وكيف سيشكل مستقبلنا؟

أحدثت فكرة استخدام الواقع الافتراضي في مجال الطب ثورة علمية في السنوات الأربع الأخيرة. بالإضافة لسباق في الابتكارات والأفكار والتي دفعت مجال الطب والرعاية الصحية خطوات إضافية إلى الأمام. وازدادت بشكل كبير في السنتين الأخيرتين خصوصًا بعد جائحة كورونا وظهور فكرة الاستطباب عن بعد.

تطبيقات الواقع الافتراضي في الطب

  • تتيح محاكاة العمل الجراحي قبل إجراءه الإحاطة بجميع الاحتمالات الوارد حدوثها أثناء العمل الجراحي، وبالتالي زيادة عامل الأمان وتقليل المفاجآت.
  • يتيح الواقع الافتراضي مكاملة المعلومات التي يحصل عليها الأطباء بشكل منفصل، مثل صور «الرنين المغناطيسي – MRI» وصور «الطبقي المحوري – CT» والتحاليل الدموية وغيرها من المعلومات. بعدذلك يقوم النظام بتوليد محاكاة بصرية تفاعلية لهذه المعلومات على شكل جسد افتراضي، يستطيع الأطباء من خلالها تتبع الحالة المرضية بدقة عالية.
  • علاج الأمراض النفسية مثل الرهاب، يمكن استخدام الواقع الافتراضي لعلاج حالات الرهاب المختلفة، حيث تستخدم هذه التقنية لمساعدة المرضى في التغلب على مخاوفهم وعيش حياة أفضل. وقد أظهرت هذه الطريقة نتائج واعدة في علاج الأشخاص الذين يعانون من مخاوف من المرتفعات أو العناكب أو الأماكن المغلقة وغيرها.
  • العلاج الفيزيائي أو العلاج الطبيعي، يساهم الواقع الافتراضي في تسريع العلاج الفيزيائي وجعله أسهل، وذلك لأنه يصرف تركيز المريض عن الألم الذي يعاني منه. حيث يستهدف الواقع الافتراضي إدراك المستخدم وبالتالي سوف يركز على المكان الذي انتقل إليه وليس على الألم.وأيضا يساعد من ناحية إجراء العلاج وذلك عن طريق وضع مسار افتراضي يجب على المريض أن يسلكه بطريقة معينة تجعله يقوم بالحركات اللازمة. [1]

ومن الحالات التي يساعد استخدام الواقع الافتراضي في علاجها:

  • التواء الكاحل.
  • آلام الكتف.
  • معالجة ما بعد جراحة الكاحل، الركبة أو الورك.
  • آلام الظهر والرقبة والفقرات.

فوائد استخدام الواقع الافتراضي في الطب

1- يتيح للكوادر الجديدة المزيد من التدريب

استخدام الواقع الافتراضي يعطي درجة حرية كبيرة أثناء تدريب المتعلم. وبناءًا على ذلك فإنه يتيح للطبيب أن يتدرب على إجراء العملية بسهولة تامة بعيدًا عن أي ضغط نفسي قد ينتج عند التدريب الواقعي.

2- الاستطباب عن بعد

فتح استخدام الواقع الافتراضي في الطب المجال أمام تطور الاستطباب عن بعد، فأصبح الطبيب قادرًا على إجراء العملية من منزله باستخدام غرفة توفر بيئة افتراضية تحاكي غرفة العمليات الحقيقية وبمساعدة روبوتات جراحية خاصة موجودة في غرفة العمليات الواقعية.

3- جمع البيانات

يساعد في تجميع البيانات في صورة واحدة مما يسهل على الأطباء معرفة تفاصيل المرض بسرعة أكبر.[2]

شركات تقدم خدمات الواقع الافتراضي ضمن مجال الطب

1- «FundementalVR»

شركة رائدة في استخدام الواقع الافتراضي في التعليم والتدريب الطبي. تقوم بتوفير تدريب الأطباء حديثي التخرج على إجراء العمليات الجراحية بواسطة بيئة افتراضية تفاعلية ومتكاملة ومشابهة جدا للعمليات الواقعية. يمكن زيارة الموقع من هنا.

2- «Karuna Labs»

تقدم هذه الشركة خدمات لعلاج الآلام المزمنة بوساطة بيئة افتراضية خاصة تتيح للمريض تلقي العلاج ضمن العيادة أو في المنزل لكنشرط أن يملك أدوات الواقع البيئة الافتراضية. يمكن زيارة الموقع من هنا.

3- «OxfordVR»

شركة تقدم خدمات لعلاج الأمراض النفسية وخاصة حالات الرهاب والخوف، مثل حالات الخوف من المرتفعات، وقد وجد أن العلاج بهذه الطريقة قد خفض حوالي 68% من المشاكل عند المرضى خلال أسبوع واحد بمعدل ساعتين يوميًا. يمكن زيارة الموقع من هنا.

4- «EchoPixel»

تقدم هذه الشركة خدمة فريدة تدعى «True3D» وتقوم بتجميع البيانات والصور الطبية للمريض وتعالجها وتولد صورة تفاعلية للمريض، يمكن للأطباء التعامل معها و إجراء تجارب عليها قبل التنفيذ على المريض[3]. يمكن زيارة الموقع من هنا.

إن استخدام الواقع الافتراضي في مجال الطب يفتح العديد من المجالات لتطوير القطاع الصحي أكثر فأكثر. ومع ذلك قد يحتاج للمزيد من الوقت لكي يدخل بشكل أوسع وأكثر وثوقية.

المصادر
[1]-Make An App Like
[2]-Grendel Games
[3]- Hitconsultant

الواقع الافتراضي في التعليم

هذه المقالة هي الجزء 5 من 9 في سلسلة ما هو الواقع الافتراضي وكيف سيشكل مستقبلنا؟

يعد مجال التعليم من أهم المجالات التي تأثرت بالتطور الرقمي، فعاصرنا انتقال التعليم من الكتب المطبوعة إلى الكتب والنصوص الرقمية. وبعد جائحة الكورونا لجأ العالم إلى التعليم عن بعد باستخدام تقنيات الفيديو. والآن يدخل الواقع الافتراضي في هذا المجال لدفعه خطوة جديدة إلى الأمام.

التعليم التقليدي والتعليم باستخدام الواقع الافتراضي

في دراسة أجرتها «جامعة وارويك -University of Warwick » وجِد أن الطلاب الذين استخدموا الواقع الافتراضي في التعلّم كانوا أكثر قدرة على تذكر المعلومات المشروحة لهم. بالإضافة لانطباعهم الإيجابي مقارنة بطرق التعليم التقليدية.[1]

إيجابيات استخدام الواقع الافتراضي في التعليم

يضيف استخدام الواقع الافتراضي العديد من الإيجابيات على أسلوب التعليم وأهمها:

1- التعلّم بالتجربة

توجد العديد من التجارب التي يصعب على الطلاب إجراءها بسبب نقص المعدات أو عدم القدرة على توفير الموارد. لذلك يتيح الواقع الافتراضي إجراء التجربة في بيئة افتراضية توفر جميع اللوازم لأداء التجربة لجميع الطلاب.

2- التطوير الإبداعي

بسبب درجة الحرية الكبيرة التي يوفرّها الواقع الافتراضي فإنه يعطي مجال واسع للطلاب بتطوير الجانب الإبداعي لهم. مثلًا يمكن للطالب أن يقوم بتجارب قد يكون من الصعب إجراءها في الواقع لقلة التجهيزات أو سعر المواد المرتفع. أيضًا يعطي الطالب المزيد من الوقت لإجراء التجارب، مما ينعكس إيجابيا على تفكيره وعلى تجاربه.

3- التعليم المرئي

يستطيع المعلّم شرح العديد من الأفكار بطريقة أفضل وأجمل عن طريق إضافة المؤثرات البصرية التي تساعد على ذلك. فمثلًا يستطيع إضافة ألوان تشد الطالب عند شرح فكرة مهمة.

4-المرونة

تعطي مرونة للمعلم بحيث يمكنه إعداد البيئة الافتراضية بما يتناسب مع طبيعة المحاضرة وهذا يوفر سهولة كبيرة في إيصال الفكرة للطلاب.

المواد الدراسية الأكثر استفادة من استخدام الواقع الافتراضي

1- الجغرافيا

على عكس الطريقة التقليدية في تعليم الجغرافيا فإن استخدم الواقع الافتراضي في تعليمها يتيح للطلاب استكشاف وسبر المناطق المختلفة حول العالم، مما يعزز المعلومة ويثبتها في ذهن الطالب بطريقة ممتعة وجميلة. مثلًا يمكن للطالب الذي يعيش في بيئة صحراوية أن يستكشف غابات الأمازون الاستوائية وأن يتفاعل مع عناصرها بشكل كامل.

2- التاريخ

يمكّن الواقع الافتراضي الطلاب من عيش الوقائع التاريخية من جديد والتفاعل معها، كما يمكنهم من استكشاف المدن القديمة للحضارات المندثرة بدلًا من الاكتفاء بالقراءة عنها، الأمر الذي يعزز الفكرة ويثبتها في ذهنه أيضا. مثلًا يمكن للطالب أن يتجول في مدينة بابل القديمة وأن يتجول ضمن أسواقها ويرى حدائقها المعلقة.

3- العلوم

يعد هذا المجال من أهم المجالات التي يخدمها استخدام الواقع الافتراضي، وخصوصا علم الأحياء والكيمياء، ففي علم الأحياء يمكن للطلاب رؤية طبيعة حياة الحيوانات البرية المختلفة عن كثب، كما يمكنهم رؤية دورة حياة الخلية وكيف تعمل أيضًا. في مجال الكيمياء يمكن للطالب إجراء تجارب وتفاعلات كيميائية بحيث يحقق عامل الأمان من جهة، ومن جهة أخرى يوفر مبالغ كبيرة لتوفير المواد الكيميائية المستهلكة عند كل تجربة.

4- التعليم المهني

يساعد تطبيق الواقع الافتراضي في هذا المجال على توفير الكثير من النفقات فمثلًا يمكن الاستغناء عن الرحلات التعليمية إلى المعامل، أو توفير نفقات شراء المحركات أو القطع الإلكترونية، وبدلًا من ذلك يمكن لكل طالب التعامل مع ها بشكل تفاعلي عن طريق الواقع الافتراضي.[2]

تطبيقات الواقع الافتراضي في التعليم

1- « برنامج بعثة غوغل الرائد –Google Expedition Pioneer Program»

يعمل فريق غوغل على تطوير غرفة دراسية تفاعلية تمكن الطلاب من استخدام الواقع الافتراضي بالإضافة إلى الواقع المعزز، للذهاب برحلات تعليمية افتراضية. يتيح هذا التطبيق رؤية 360 درجة للعالم الافتراضي باستخدام نظارات غوغل. يتيح هذا البرنامج أيضا تدريب المعلمين على استخدام الواقع الافتراضي في التعليم وهو مجاني بالكامل. يمكن زيارة الموقع من هنا.

2- « NearPod»

يقدم هذا التطبيق خدمات تعليمية تستخدم الواقع الافتراضي والواقع المعزز بشكل مدمج ويقوم بتوفير رحلات تعليمية افتراضية إلى مواقع ومعالم تاريخية قديمة، بالإضافة إلى مواد تدريسية تخص المراحل من مرحلة رياض الأطفال وحتى مرحلة الثالث الثانوي. هذا التطبيق متكامل مع الأجهزة اللوحية والهواتف الذكية وأجهزة الواقع الافتراضي، يمكن زيارة الموقع من هنا.

3-« Sesqui VR»

يتيح هذا التطبيق بيئة افتراضية تعرض الفنون والابتكارات الكندية، يتضمن تجربة تفاعلية كاملة، بالإضافة إلى قصص تروى للمستخدم أثناء استكشاف البيئة الافتراضية.، يمكن زيارة الموقع من هنا .


4- « ThingLink»

هي مجموعة دروس إضافية مصممة لطلاب المرحلة الابتدائية تغطي العديد من المحاور كالفن واللغات والجغرافيا، ويتيح التطبيق للطلاب السفر عبر بلدان ومناطق العالم. وتعلم شيء من كل بلد[3]، يمكن زيارة الموقع من هنا.

مع تسارع التطور في مجال الواقع الافتراضي ودخوله في مختلف مجالات الحياة ومع زيادة الاعتماد على التعلًم عن بعد، فإن التطلعات إلى نظام تعليم متكامل يعتمد على الواقع الافتراضي بحيث يوفر حرية كبيرة في هذا المجال ويسمح بتجاوز العقبات.

المصادر
LSU Online & Continuing Education-[1]
Future Learn-[2]
University Of Toronto -[3]

ما هو اقتصاد الانتباه؟

وسط الصخب الذي يحيط بنا من كل جانب، في العالم الرقمي متسارع الخطى، في دوامة المشتتات، تنمو حقيقة أن انتباه الفرد هو مورد محدودٌ وغالي. فما يجذب انتباهك يدفعك بدوره إلى وجهة ما. يقول الكاتب البريطاني أندرو سوليفان “أنت تكون حيث يكون انتباهك”.

وبسبب محدودية المورد (الانتباه البشري) وكثافة الأهداف والمعلومات التي يمكن لذلك المورد المحدود تلبيتها، نشأت مشاكل في إدارة ذلك المورد للاستخدام الصحيح له والاستفادة منه. ومن هنا نشأ مفهوم اقتصاد الانتباه.[1]

«اقتصاد الانتباه-attention economy»

اقتصاد الانتباه هو نهج لإدارة المعلومات يتعامل مع الانتباه البشري كسلعة نادرة ويطبق النظرية الاقتصادية لحل مشاكل وإدارة المعلومات المختلفة.
من ذلك المنظور، يعرّف كل من Thomas H. Davenport و John C. Beck مفهوم الانتباه على النحو التالي:
“الانتباه هو تركيز المشاركة الذهنية على عنصر معين من المعلومات”. فإذا كان الانتباه هو السلعة، والمعلومات بوفرتها هي العنصر المستهلك لتلك السلعة (تتطلب معالجة المعلومات استهلاك جزء من الانتباه)، فإن اقتصاد الانتباه يدور حول إدارة المعلومات لتحقيق الاستهلاك الأمثل للانتباه.

يستفيد كل من باحثي ومصممي نظم المعلومات وتطبيقات البرمجيات من مفاهيم اقتصاد الانتباه سواء بشكل صريح أو ضمني. مثلًا عند تصميم واجهة المستخدم، فإن التصميم يُبنى على فكرة أنه إذا استغرق المستخدم وقتًا طويلاً لتحديد موقع شيء ما، فسيجده من خلال تطبيق آخر. فعلى ذلك الأساس يتم تحسين تصميم المواقع من خلال تصفية المعلومات غير الضرورية من على الموقع لتسهيل الوصول للأخرى الضرورية. و يتم أيضًا استخدام خوارزميات تحسين المحتوى المعروض على الموقع ليصبح مخصص أكثر ومتصل باهتمام الفرد.[2]

تاريخ ظهور المفهوم

وضع عالم النفس والاقتصادي هربرت سيمون نظرية اقتصاد الانتباه لأول مرةعندما كتب في1971م عن ندرة الانتباه في عالم غني بالمعلومات:
“في عالم غني بالمعلومات، تؤدي ثروة المعلومات إلى ندرة شيء آخر: ندرة كل ما تستهلكه هذه المعلومات. ما تستهلكه المعلومات واضح إلى حد ما: إنها تستهلك انتباه متلقيها. ومن ثم فإن الثروة في المعلومات تخلق فقرًا في الانتباه وتؤدي إلى الحاجة إلى إدارة هذا الانتباه بكفاءة بين الوفرة الزائدة لمصادر المعلومات التي قد تستهلكه.”

وأشار إلى أن العديد من مصممي أنظمة المعلومات عالجوا مشكلة التصميم لديهم بشكل غير صحيح على أنها ندرة المعلومات بدلًا من ندرة الانتباه. ونتيجة لذلك قاموا ببناء أنظمة تميزت في توفير المزيد والمزيد من المعلومات للناس، عندما كان المطلوب حقًا هو الأنظمة التي تميزت في تصفية المعلومات غير المهمة أو غير ذات الصلة.

كيف بدّل اقتصاد الانتباه شكل الحياة المعهود

أدى ازدهار المحتوى الرقمي في السنوات الأخيرة إلى صدام بين الشركات الكبرى للسيطرة: معركة من أجل جذب انتباهنا. يعبر ذلك الصدام والتنافس بين الشركات في الاستحواذ على انتباهنا عن اقتصاد الانتباه الحالي. حيث تسعى الشركات بأكثر الطرق الممكنة لجذب الانتباه وزيادة عدد المشاهدات أو زيادة فترة التصفح. فيكتسب في النهاية ذلك الحجم من المشاهدات أو الانتباه البشري الضخم قيمة تجارية يستفيد منها الشركات.

ولكن الأمر لم يتوقف عند ذلك الحد، فمحاولات الشركات لتصيد الانتباه أدت بها إلى تعدِ حاجز حرية الفرد في اختيار ما يدفع انتباهه إليه. أدت بها إلى ما يعرف بسرقة الانتباه. تحدث سرقة الانتباه عندما تقوم إحدى الشركات بعرض إعلاناتها بدون مقابل بل ودون موافقة الأفراد على مشاهدة تلك الإعلانات. والأمثلة على ذلك كثيرة، فالشاشات الكبيرة اللي تعرض إعلاناتها في الطرق أو الإعلانات التي تظهر فجأة أثناء تصفح إحدى المواقع تعتبر من أمثلة سرقة الانتباه.[3]

نحن بلا شك أمام تحدٍ كبير للحفاظ على ملكيتنا العقلية في الانتباه إلى ما نختاره وعدم الانجرار إلى دوامة المحفزات البصرية التي تحاصرنا من كل جهة. فمن الضرورة الاهتمام بما نركز عليه اهتمامنا. وبالنهاية، لن يستطيع المرء إيقاف جريان النهر، ولكن بإمكانه التعلم كيفية السباحة فيه.

مصادر:

[1] Vox
[2] Wikipedia
[3] wired

الواقع المعزز والواقع الافتراضي

هذه المقالة هي الجزء 4 من 9 في سلسلة ما هو الواقع الافتراضي وكيف سيشكل مستقبلنا؟

ما المقصود بالواقع المعزز-Augmented Reality ؟

هو أحد الإبداعات التكنولوجية الحديثة التي ازداد استخدامها في الآونة الأخيرة وما زال في ازدياد مع دخولها في العديد من التطبيقات والأعمال. يمكن فهم تعريف هذه التقنية من اسمها، فالواقع المعزز يعتمد على تعزيز الواقع الذي نراه بالعين المجرّدة بمعلومات إضافية كالصوت أو النصوص أو المؤثرات بصرية لتحقيق أهداف معينة.[1]

تطبيقات الواقع المعزز

يتميز الواقع المعزز بسهولة استخدامه عن طريق الهواتف الذكية نظرًا لأنه لا يحتاج إلى تجهيزات كثيرة في أغلب الأحيان مما جعله سهل الاستخدام والتطبيق. ومن أبرز تطبيقاته:

1- أنظمة الملاحة:

يُستخدم الواقع المعزز في أنظمة الملاحة ضمن السفن والطائرات وحتى السيارات ذات خاصية القيادة الذاتية. وذلك لرسم خطوط على مسار المركبة لتحديد الطريق الصحيح تلقائيًا أو عرض معلومات حول المسافات والسرعة والمركبات المجاورة أمام المستخدم وبشكل تفاعلي.

2- الرياضة:

يُستخدم الواقع المعزز بشكل كبير في مباريات كرة القدم. فعند بث المباراة يتم عرض إحصائيات المباراة كالاستحواذ أو جهة هجوم أحد الفرق وحتى تتبع حركة أحد اللاعبين، وتظهر بشكل مؤثرات بصرية تفاعلية وكأنها ضمن الملعب وبين اللاعبين.

3- التسويق:

بعض شركات الأثاث واللوازم المنزلية تتيح للمشتري تطبيق يعتمد الواقع المعزز يوضح كيف قد يبدو الأثاث ضمن منزله قبل شراءه.

4- أنظمة الحرب الالكترونية:

دخل الواقع المعزز بشكل كبير في مجال الحروب الإلكترونية؛ فأصبحنا نراه ضمن الرادارات وأنظمة توجيه الصواريخ والطائرات المسيرة وحتى ضمن الطائرات الحربية. حيث يتيح كشف العدو بشكل تفاعلي أمام أعين الطيّار.

5- الطب:

يستخدم الجرّاحون تطبيقات الواقع المعزز لرؤية الجمجمة والدماغ بشكل ثلاثي الأبعاد قبل البدء بالعمل الجراحي. كما يستخدم الممرضون تطبيق يتيح كشف أماكن الأوردة على الجلد وذلك من أجل التأكد من موقعها قبل الحقن.

6- الألعاب:

لعل أشهرها كان لعبة « Pokemon GO» والتي تعتمد على ملاحقة شخصيات ضمن الواقع ويمكن رؤيتها على شاشة الهاتف ضمن أماكن معينة. [2]

كيف يعمل الواقع المعزز؟

يعتمد عمل وتطبيق الواقع الافتراضي على وجود كاميرا عالية الدقة. لتوضيح الفكرة سوف نعطي مثال لتطبيق للتحكم بالروبوت باستخدام الواقع المعزز، يتكون النظام من ثلاثة أجزاء رئيسية، أولًا العنصر الفيزيائي وهو الروبوت، ثانيًا « التوأم الرقمي-Digital Twin» وهو نسخة رقمية ثلاثية أبعاد عن الروبوت، ثالثًا البرنامج على الهاتف الذكي.

  1. يقوم المعالج بمعالجة الصور الملتقطة من كاميرا الهاتف أو النظارات الذكية. ثم يعمل على تحليلها وإدراك العناصر الموجودة فيها باستخدام تقنيات «منظور الحاسب – Computer Vision» وتقنيات الذكاء الصنعي.
  2. يقوم بمطابقة العنصر مع صورة ثلاثية أبعاد طبق الأصل تسمى بالتوأم الرقمي وفي حال المطابقة يتم تفعيل الواقع المعزز.
  3. يرسل الحساس الموجود ضمن نظام الروبوت المعلومات باستمرار إلى السحابة الالكترونية والتي تحتوي على التوأم الرقمي والذي يحاكي حركة الجزء الحقيقي.
  4. يتم إرسال المعلومات بعد تنظيمها إلى برنامج الهاتف الذكي والذي بدوره يؤدي إلى تغير المعلومات الظاهرة على الشاشة بشكل متزامن مع حركة الجزء الأساسي التي تلتقطها الكاميرا.
  5. يتفاعل المستخدم مع هذا النظام عن طريق أوامر موجودة على الشاشة فعندما يضغط على أمر تحريك معين ينتقل الأمر إلى التوأم الرقمي وبعدها إلى محركات الروبوت الحقيقي. رأينا أن الواقع المعزز يعتمد على الأحداث الواقعية ويضيف إليها معلومات للمساعدة على التحكم أو تحقيق أهداف أخرى.

«الواقع الافتراضي- Virtual Reality »

تطبيق الواقع الافتراضي هو عمليةُ محاكاةٍ لتجربة معينة أو إحساس معين ضمن عالم ثلاثي الأبعاد يتم توليده من قبل معالجات رسومية خاصة. يتفاعل معها المستخدم عن طريق حواسه، وبالتالي يعتمد عمل الواقع الافتراضي على حواس المستخدم وبشكل خاص على البصر والسمع. ويكون المستخدم وكأنه جزء من هذا العالم حيث يتفاعل مع عناصره كما يتفاعل مع عناصر العالم الحقيقي، مثلًا يمكنك القرع على الباب في العالم الافتراضي وتسمع صوت القرع وكأنه حقيقي.

الفرق بين الواقع الافتراضي والواقع المعزز

يتم الخلط غالبًا بين مفهوم الواقع الافتراضي والواقع المعزز، ولكنهما مختلفان بشكل كبير. والاختلاف يبدأ من معنى الاسمين مرورًا بأساليب البرمجة والتطبيق وانتهاءًا بالوظيفة.[3]

تكمن أهم الفروقات في النقاط التالية:

التجهيزات:

يحتاج الواقع الافتراضي للكثير من التجهيزات كأدوات التحكم ويحتاج أيضا لمكان مجهز بحساسات و متعقبات للحركة. بينما قد لا يحتاج الواقع المعزز إلا للهاتف الذكي وأحيانًا إلى نظارات ذكية مقترنة مع الهاتف الذكي.

المعالج:

تطبيقات الواقع الافتراضي تحتاج إلى معالجات عالية الأداء تكون خاصة بها، على عكس تطبيقات الواقع المعزز والتي يمكن تنفيذها عن طريق معالجات الهواتف الذكية.

الوظيفة:

الواقع الافتراضي يتيح للمستخدم خوض تجربة خيالية أو اختبار حالة معينة قبل تنفيذها واقعيًا، بينما الواقع المعزز يهدف إلى تطوير استخدام التطبيقات الواقعية عن طريق إضافة ميزات جديدة لرؤية المستخدم.

المصادر:

[1]- Investopedia
[2]- The Franklin Institute
[3]-pcmag

الخدع الثلاث الأساسية لصناعة واقع افتراضي

هذه المقالة هي الجزء 3 من 9 في سلسلة ما هو الواقع الافتراضي وكيف سيشكل مستقبلنا؟

يعتمد عمل الواقع الافتراضي بشكل كبير على خداع الحواس والعقل لتوليد الإدراك. ونقصد بالخِدع هنا أن العقل قد أُوهم بأن ما يراه صحيحًا. ويتم تصنيف الخدع إلى ثلاث أنواع سنتحدث عنها في هذا والمقال وهي بمثابة الخدع الثلاث الأساسية لصناعة واقع افتراضي، فما هي؟

الخدع الثلاث الأساسية لصناعة واقع افتراضي

1- خدعة المكان «Place Illusion»

تعمل هذه الخدعة على خلق تأثير أو حالة من الشعور بأن الشخص قد انتقل من مكانه إلى مكان آخر كلياً. لتحقيق هذه الحالة يجب أخذ عدّة عوامل بعين الاعتبار، وهذه العوامل هي:

1- جودة العرض

كما نعلم فإن دقة العرض تلعب دورًا مهمًا في توليد الإدراك، لذلك يجب أن تكون الدقة عالية بالإضافة إلى عامل آخر مهم وهو معدل الإطار. نعلم أن معدل الإطار الطبيعي للعين هو في المجال بين 30 إلى 60 إطار بالثانية، لذلك يجب توليد رسوميات بمعدل إطار بين 75 إلى 120 إطار بالثانية، وكلما زادت القيمة كلما كانت الحركة أقرب إلى الواقعية أكثر.[1]

2- تتبع الحركة وزوايا الميل

تتعلق جودة التتبع بمقياس مهم وهو درجة الحرية التي توفرها أداة التحكم. درجة الحرية هي الحركات والزوايا التي تستطيع الأداة قياسها، وبالتالي كلما زادت كلما كان لدى المستخدم حرية أكبر في الحركة. فمثلًا، لو كان للأداة درجة حرية منخفضة وقام المستخدم بحركة معينة ولم يستجيب لها الجهاز، سيلغى الشعور بالواقعية مباشرةً مما قد يؤثر سلبًا على جودة استخدامه للواقع الافتراضي.

3- أدوات التحكم

وهذا يتعلق بالبندين المذكورين سابقًا، أي لتحقيق جودة عرض عالية و تتبع حركة دقيق، يجب استخدام أدوات ذات جودة عالية تلبي هذه المطالب للإبقاء على الوهم بدون توليد شكوك حول صحته. أيضًا المؤثرات السمعية ذات أهمية كبيرة لتعزيز الوهم المكاني وتوليد الإدراك المطلوب لدى المستخدم.[2]

2- خدعة المعقولية «Plausibility Illusion»

تعمل هذه الخدعة على مبدأ خلق بيئة معقولة يمكن تصديق وجودها وأن كل ما فيها يحدث فعلاً. وهي أهم نوع من الخدع لأنها تستهدف إدراك الدماغ مباشرة وليس الحواس. مثلًا، لو دخلت لتجريب واقع افتراضي يسمح لك بالسفر إلى بلد آخر، ورأيت مخلوقات غريبة، سوف يدرك دماغك أنه محض خيال ويقوم بإلغاء الإدراك بأن ما تراه واقعي. العوامل المؤثرة بالخداع المكاني تؤثر أيضًا على هذا النوع ولكن من الممكن أن يلغى وهم المعقولية في حالتين:

1- البيئة لا تتجاوب

في حال كانت البيئة الافتراضي لا تتجاوب مع تفاعل المستخدم معها بشكل صحيح وواقعي، سيؤدي هذا إلى خلل في الإدراك فمثلًا، لو كنت تسير في غابة افتراضية وعبرت من خلال شجرة بشكل طبيعي دون الإحساس بعائق يوقفك، فإن عقلك سيلاحظ الخطأ المنطقي الحاصل وسيؤدي هذا إلى إفساد كامل التجربة.

2- حركة العناصر

إذا كانت حركة العناصر عبارة عن حركات مكررة إلى حد كبير أو غير منطقية سيلاحظ العقل الأخطاء المنطقية مباشرةً ويلغي الإدراك فمثلًا، لو كنت في الغابة ولاحظت أن مجموعة من الحيوانات يقومون بنفس الحركات بالضبط دون أي تغيير لمسافة معينة ثم يعودون لنقطة البداية، ستلاحظ الخطأ مباشرةً لأن العشوائية هي سمة الطبيعة. [2]

إن تجنب حدوث هكذا أخطاء يتطلب مقدرة كبيرة على محاكاة الطبيعة ضمن أنظمة الواقع الافتراضي. فالمحاكاة الصحيحة هي نواة النظام وفشلها يؤدي إلى فشله مباشرةً. ولكن ما الفرق بين خدعة المكان وخدعة المعقولية؟

في خدعة المكان وكما ذكرنا سابقًا، يجب أن يشعر المستخدم أنه قد انتقل إلى عالم آخر تمامًا. وفي حال حدوث شيء أدى إلى إفساد هذه الخدعة، فيمكن إعادته لأن الأمر يعتمد على خداع الحواس قبل الدماغ. أما خدعة المعقولية، فهي تعتمد على أن المستخدم يصدق بواقعية وصحة ما يراه. وفي حال حدوث شيء أدى إلى إزالة هذه الخدعة مؤقتًا، فإن العقل سيبدأ بالتشكيك بكل ما يراه بعدها. وبالمحصلة سيركز العقل على ملاحظة الأشياء غير الواقعية، مما يؤدي إلى فشل هذه الخدعة بشكل كامل وصعوبة استرجاعها. [2] لذلك من المهم والضروري العمل على تحقيق أعلى مستويات الدقة عند تصميم أنظمة الواقع الافتراضي.

3-خدعة التجسيد «Embodiment Illusion»

وظيفة هذه الخدعة هي خلق إحساس لدى المستخدم بالانتماء الجسدي بالواقع الافتراضي. ويعتمد هذا بشكل أساسي على تتبع الحركة و زوايا الميل كي تنتقل الحركة الحقيقية بشكل كامل ودقيق إلى الواقع الافتراضي. أحد العوامل الأساسية ضمن هذه الخدعة هو التغذية العكسية اللمسية. تولد التغذية العكسية اللمسية شعور واقعي عند ملامسة العناصر المختلفة ضمن الواقع الافتراضي.[3]

تحقيق التوافق بين الخدع الثلاث مهم بدرجة كبيرة لخلق إدراك قوي بواقعية التجربة. وكما نلاحظ فإن التكامل بين جميع العوامل مهم، وأي خلل في إحداها سيؤدي إلى خلل كامل المنظومة.

المصادر:

1- NCBI
2- Geeks For Geeks
3- Virtual Body Works

Exit mobile version