هذه التقنيات التي سوف نسردها لك أيها القارىء قد تكون المعول الأكبر في السنوات القادمة . هذه التقنيات ستحدث التغيير في الإقتصاد والسياسة وتحسين الصحة وكذلك التأثير على الثقافة . التقنيات بعض منها بدأ مرحلة التطور والبعض الآخر قد يحتاج لعقود أو أكثر حتى يتطور . لكن من المهم أن تكون لديك معرفة عنها جميعاً :
1. طابعة المعادن ثلاثية الأبعاد ( 3D Metal Printing )
الإختراع : الطابعات ثلاثية الأبعاد يمكن لها طباعة الأجسام المعدنية بسرعة وبتكلفة زهيدة.
ما أهمية الاختراع : القدرة على صناعة أجسام معدنية معقدة وضخمة بناء على الطلب قد يغير مجال التصنيع للأبد.
أهم الشركات أو الجامعات في هذا المجال : Markforged, Desktop Metal, GE
جاهزية التقنية : الآن .
الطابعات ثلاثية الأبعاد متواجدة منذ عقود ولكنها ظلت في الفترات الماضية ﻻ تخرج عن الإستخدام في تصنيع النسخ الأولوية وطباعة المنتجات بالبلاستيك وهو أمر مكلف وليس ذو كفاءة عالية. حالياً أصبحت الطابعات ثلاثية الأبعاد أقل تكلفة وسهلة للاستخدام العملي في طباعة الأجزاء الصناعية. تبني هذه التقنية قد يغير طريقة صناعة العديد من المنتجات.
على المدى القصير المصانع لن تكون بحاجة لتوفير أعداد هائلة من السلع في مخازن الحفظ بل يقومون بعملية طباعة المنتج متى أحتاج العميل لذلك على سبيل المثال طباعة قطعة معينة من السيارة لإستبدالها للعميل بسبب تعطلها أو قدمها. على المدى الطويل المصانع الضخمة التي تقوم بطباعة عدد محدود من الأجزاء أو القطع لربما تستبدل بمصانع أصغر تطبع العديد من المنتجات المختلفة بما يرضي احتياجات العميل.
التقنية يمكن لها صناعة أجزاء أكثر قوة وخفة وذات أشكال معقدة بعضها لم يكن بالإمكان القيام بها بطريقة تصنيع المعادن التقليدية. كذلك توفر التقنية القدرة على التحكم بالهيكلة الدقيقة للمعادن. عام 2017 مجموعة من الباحثين في معمل Lawrence Livermore National أعلنوا عن تطوير طريقة للطابعات ثلاثية الأبعاد تمكنها من صناعة أجزاء معدنية أقوى بمرتين مما يتم صناعته بالطرق التقليدية. كذلك في عام 2017 شركة Markforged شركة ناشئة في الطباعات ثلاثية الأبعاد أعلنت عن أول طابعة معدنية ثلاثية الأبعاد بمبلغ يصل 100 ألف دوﻻر.
شركة ناشئة أخرى من مدينة بوسطن Desktop Metal بدأت بتوفير نسخ مبدئية لأول أجهزة طباعة للمعادن في شهر ديسمبر 2017. الشركة تخطط لبيع أجهزة ضخمة صممت خصيصا للمصانع ويفترض بأنها تتفوق على الأجهزة القديمة المستخدمة في تصنيع المعادن بمئة مرة. شركة Desktop Metal توفر برمجيات يمكن لها انشاء تصاميم جاهزة لطابعاتها ثلاثية الأبعاد. المستخدم يذكر الأبعاد الخاصة بالمعدن والطابعة تقوم ببناء نموذج جاهز للطباعة. شركة GE والتي لطالما استخدمت الطابعات ثلاثية الأبعاد في منتجات الطيران الخاصة بها لديها نسخة تجريبية لطابعتها المعدنية. وهذه الطابعة سريعة مما يمكنها من طباعة أجزاء كبيرة بكفاءة وجودة عالية. الشركة تخطط لبدء بيع الطابعة في عام 2018.
2. مدينة الإستشعار ( Sensing City )
الإختراع : أحياء تورنتو قد تكون أول الأحياء التي سوف تضع أحدث التقنيات مما يصنع أحياء ومدن ذكية في المستقبل.
ما أهمية الاختراع : المدن الذكية يمكنها جعل الأحياء أكثر قابلية للعيش والبيئة أكثر حميمية للناس.
أهم الشركات أو الجامعات في هذا المجال : Sidewalk Labs and Waterfront Toronto
جاهزية التقنية : المشروع أعلن سنة 2017 والبناء سوف يبدأ مع عام 2019.
عدد كبير من مشاريع المدن الذكية وقع في مجموعة من الإشكاليات التي عطلت تقدمها والوصول للهدف المطلوب ومن ذلك على سبيل المثال التأخير أو التراجع عن تحقيق أهدافها أو أنها في الغالب خصصت خدماتها للطبقة الثرية دون البقية ولكن مشروع جديد ظهر في كندا يسمى Quayside يأمل بأن يغير هذا النمط من المشاريع المتعلقة بالمدن الذكية وذلك بإعادة التفكير ببناء الأحياء من الصفر واحاطتها بأحدث التقنيات.
شركة Alphabet ( الشركة الأم لقوقل ) في معاملها المسماة Sidewalk في نيويورك قد تعاونت مع الحكومة الكندية في مشروع تقني ضخم يستهدف الواجهة البحرية الصناعية في مدينة تورنتو. أحد أهداف المشروع يكمن في بناء القرارات حول المدن الذكية استناداً للمعلومات التي سيتم جمعها من عدد كبير من الحساسات التي سوف توضع في هذه المنطقة وهذه الحساسات مختلفة الوظائف فمنها ما يتعلق بجودة الهواء ونسبة الضوضاء ومستوى فعالية البشر في هذه المنطقة وغير ذلك من معلومات.
الخطة في تطوير هذه المنطقة ( كبداية لمفهوم المدن الذكية ) ينطلق بأن تكون السيارات ذاتية القيادة ومشتركة ( أي وسيلة مواصلات عامة ). الروبوتات سوف تقوم ببعض الأعمال مثل إيصال البريد للأشخاص الذين يعيشون في هذه المنطقة. حسب ما أعلنت شركة سايدووك ( التابعة لألفابت ) أنها ستقوم بمشاركة البرمجيات المستخدمة وجعلها قابلة للوصول من قبل الشركات الأخرى حتى يكون لهم القدرة على البناء والبرمجة فوق هذه التقنية التي سوف تأسس لها شركة سايدووك كما يبني الناس تطبيقات للهواتف النقالة.
الشركة تنوي مراقبة بناء البنية التحتية العامة في المنطقة وهذا أدى لبعض القلق حول البيانات الحكومية وخصوصيتها ولكن شركة سايدووك تعتقد بأنه يمكن لها العمل مع المجتمع والحكومة المحلية لتبديد هذه المخاوف. يقول متحدثاً عن المشروع Rit Aggarwal ( المسؤول الرئيسي عن التخطيط لهذا المشروع ) “ الذي يميز ما نحاول القيام به هنا في مشروع Quayside أن المشروع ليس فقط واعد بشكل كبير ولكن فيه قدر من التأني “ حيث يرى ريت أن هذا التأني قد يجنب المشروع الوقوع بالأخطاء السابقة التي عطلت مشاريع المدن الذكية. وهذا المشروع لن يكون الوحيد لهذه الشركة حيث أنها تسعى لاستهداف مدن في جنوب الولايات المتحدة.
3. الذكاء الإصطناعي لكل فرد ( AI for Everybody )
الإختراع : أنظمة ذكاء اصطناعي سحابية توفر هذه الخدمة بشكل زهيد وسهل الإستخدام.
ما أهمية الاختراع : الذكاء الإصطناعي مرتكز بشكل كبير في الشركات العملاقة دون عن غيرها. وهذه التقنية توفر فرصة ضخمة عبر الخدمات السحابية لكل شخص للوصول لهذه الخدمات الهائلة المتعلقة بالذكاء الإصطناعي والاستفادة منها وتطويرها.
أهم الشركات أو الجامعات في هذا المجال : أمازون وقوقل ومايكروسوفت
جاهزية التقنية : الآن .
الذكاء الإصطناعي مازال مرتكز في الشركات العملاقة مثل قوقل أمازون ومايكروسفت وبعض الشركات القليلة الناشئة. لكثير من الشركات تعد أنظمة الذكاء الاصطناعي مكلفة وصعبة البناء بشكل كامل. ولذلك يكون التساؤل ما هو الحل لهذه الشركات ونحن مقبلون على ربيع الذكاء الإصطناعي كما يصفه كثير من العلماء حيث لن يوجد في الغالب مجال إﻻ وقد تؤثر نوعاً ما بالذكاء الإصطناعي. الحل المقدم هو خدمات ( تعلم الآلة وفق الخدمات السحابية ) والتي سوف تنقل خدمات الذكاء الإصطناعي لفئة أكبر من الناس. حتى الآن شركات مثل أمازون سيطرت على المجال السحابي للذكاء الإصطناعي بخدماتها السحابية المشهورة مثل AWS.
قوقل على الجانب الآخر قد دخلت بشكل جاد ونافست شركة أمازون وذلك بتوفيرها خدماتها TensorFlow وهي خدمة مفتوحة المصدر في الذكاء الإصطناعي ومكتباته البرمجية. ومؤخراً قوقل وفرت خدمة جديدة تسمى AutoML وهو نظام ذكاء اصطناعي سوف يسهل التعاطي مع البرمجيات المتعلقة بالذكاء الإصطناعي وبنائها. شركة مايكروسوفت لم تقف خارج هذه المعركة فهي قد دخلت بخدماتها السحابية المشهورة Azure وأدخلت الذكاء الإصطناعي في خضم ذلك وهي قد اتحدت مع أمازون في مشروع يسمى Gluon وهي خدمة مفتوحة المصدر في المكتبات المتعلقة بالتعلم العميق [ أحد الخوارزميات التي برزت في مجال تعلم الآلة والذكاء الاصطناعي بسبب كفاءتها العالية ] .
Gluon يفترض بها أن تسهل من بناء الشبكات العصبية – الشبكات العصبية الإصطناعية : وهي طريقة رياضية في محاولة محاكاة طريقة العقل البشري في التعلم – لدرجة تصبح أشبه بالتطبيقات في الهواتف الذكية. ليس من المؤكد أي من هذه الشركات سوف يكون المتصدر في توفير خدمات الذكاء الإصطناعي السحابية ولكن مما ﻻشك فيه أن هنالك فرص تجارية ضخمة للمنتصر.
هذه المنتجات سوف تكون مطلب مهم وﻻ شك إذا ما انتشرت ثورة الذكاء الإصطناعي بشكل أكبر وأثرت على قطاعات كثيرة في الإقتصاد. في الوقت الحالي الذكاء الاصطناعي يستخدم في المجال التقني حيث توفر خدمات ذات كفاءة عالية. ولكن هناك الكثير من المجالات والصناعات التي تحاول جاهدة الحصول على المميزات التي تقدمها تقنية الذكاء الاصطناعي. مجالات مثل الطب والصناعة والطاقة ربما تتغير بشكل كلي اقتصادياً إذا ما استطاعت الاستفادة من هذه التقنية. معظم الشركات مازلت لا تملك العدد الكافي من الأشخاص المتخصصين بهذه المجال – أي الذكاء الإصطناعي- أو كيفية استخدام هذه الخدمات السحابية للذكاء الإصطناعي. ولذلك تحاول شركات مثل أمازون وقوقل توفر خدمات استشارية في هذا المجال لمساعدة هذه الشركات. وﻻ شك أنه متى ما دخل الذكاء الإصطناعي هذه المجالات بشكل قوي فإن التغيير المنتظر سيكون ضخم.
4. شبكات المبارزة العصبية ( Dueling Neural Networks )
الإختراع : نظامي ذكاء اصطناعي يقومان بنوع من المبارزة لمحاكاة واعادة انشاء صورة أو صوت أصلي وهذا أمر لم يكن للآلات القدرة على القيام به فيما سبق.
ما أهمية الاختراع : تعطي هذه التقنية للآلة على قدرة نوع أو فرد من أفراد التخيل والذي بدوره قد يساعد على قلة الإعتماد على البشر – ولكن كذلك قد يحول الآلات إلى أداة رقمية مرعبة.
أهم الشركات أو الجامعات في هذا المجال : Google Brain, DeepMind, Nvidia
جاهزية التقنية : الآن
بداية لتعلم أن هذا مبحث صعب وشرح هذه التقنية ليس بذاك السهل فنحن نتحدث عن فرع جديد ظهر فيما يسمى الذكاء الإصطناعي وحتى يمكن لك فهم جميع التفاصيل فيتطلب أن تكون متخصص في الذكاء الإصطناعي وتعلم الآلة أو لك خبرة في هذا المجال. سأحاول تبسيط بعض المفاهيم ( يرجى مراجعة مقالة : مقدمة قصيرة جدّاً في خوارزميّات تعلّم الآلة لفهم المقدمات الأساسية حول تعلم الآلة ). بداية لتعلم أن الذكاء الإصطناعي قد وصل مرحلة متقدمة عالية. ولذلك أصبح من خوارزميات الذكاء الإصطناعي ما يمكن له تعريف الأشياء بدقة عالية. بحيث إذا عرضت للخوارزمية ا ملايين الصور المختلفة سيكون لها القدرة على التعرف على هذه الصور وبدقة عالية.
أحد أهم الإشكاليات التي يواجهها مجال الذكاء الإصطناعي هو إمكانية إنشاء الصورة. القدرة على مثل هذا سوف يساعد الآلة على إنشاء صور للتعلم منها ومثال ذلك السيارات ذاتية القيادة سوف تقوم بإنشاء صور متعددة عن الطرق وأحواله المختلفة ثم التعلم على هذه الصور دون الحاجة للخروج وتعريض حياة الناس للخطر.
المشكلة التي تمنع الآلة لإنشاء الصور هو فقدان صفة الخيال وهذه الصفات تعد أحد المعضلات محاكاتها في تقنيات الذكاء الإصطناعي. هذا الأمر لم يعد معضلة بعد الآن فقد استعرض ( Goodfellow ) الحاصل على درجة الدكتوراه من جامعة مونتريال حل هذه المعضلة وقدم الحل لصنع ذكاء إصطناعي له قدرة الخيال.
الحل الذي قدمه كالتالي يتم استخدام الشبكات العصبية الإصطناعية ( الشبكة العصبية الإصطناعية هي مجموعة خوارزميات تشكل مع بعضها البعض طريقة تساعد الآلة على التعلم. وقد ذكر عديد من العلماء أنها محاولة لمحاكاة العقل البشر في طريقة تعلمه ) وتحديداً يتم استخدام شبكتين في لعبة تسمى لعبة القط والفأر. بحيث تعمل الشبكتين العصبيتين ضد بعضهما البعض. كلا الشبكتين تقوم بالتعلم على نفس البيانات التدريبية. أحدهما تسمى المنشئة وهي تقوم بإضافة عدة أشياء على الصورة التي تقوم بمشاهدتها من البيانات التدريبية ( على سبيل المثال صورة شخص مع اضافة ذراع زائدة له ) . الشبكة العصبية الأخرى تعمل كـ ( مميز ) ونقوم بسؤالها حول إذا ما كانت الصور ( المعروضة لها وهي صور عدلتها الشبكة الأولى ) هي حقيقية أو صور مزيفة أنشئتها الشبكة الأولى بناء على ما تعلمته من البيانات التدريبية – بتفصيل أوضح سوف ترى صورة لشخص بثلاث أذرع وتحاول معرفة هل هذه صورة حقيقية أم مزيفة.
المنشئ والذي يحاول خداع المميز أو المحقق ( إذا أردنا وصف يوازي ما يقوم به ) مع الوقت يتطور بشكل يمكنه من صناعة صور دقيقة جداً يصعب على المميز اكتشاف أنها مزيفة وبذلك يصبح المنشىئ له القدرة على التعرف وانشاء صورة مقاربة للحقيقة تشابه تلك التي تعلم منها فمثلاً تعلم على صور وجوه أشخاص فيصبح له القدرة على التعرف على الوجوه وانشاء صور وجوه مقاربة للحقيقة رغم أنها مزيفة.
هذه التقنية تعد أحد أهم التقنيات الواعدة في مجال الذكاء الإصطناعي خلال هذا القرن وهذه القدرة التي امتلكتها الآلة مكنتها حتى من انشاء صور تخدع البشر. خوارزمية الإنشاء كذلك وضعت لإنشاء أصوات مقاربة للأصوات الحقيقية كالبشر. في أحد المشاريع التي عملت بها شركة نيفادا الأمريكية تمكنوا من جعل الخوارزمية تنشىء المئات من الصور لوجوه أشخاص ﻻ وجود لهم أي صور مزيفة. فريق بحثي آخر تمكن من تصميم رسوم مشابه لتلك التي رسمها الفنان ( فان جوخ ) رغم أن الرسمات لم تكن مقنعة وكانت ضعيفة. الخوارزميات كذلك لها تطبيقات أخرى مثل التعديل على صورة طريق في فصل الصيف ومحاولة إظهار نفس الصورة في فصل الشتاء وتحويل صورة أحصنة والتعديل عليها لتصبح صور حمار وحشي. النتائج التي تصدرها الخوارزمية ليست دائماً نتائج دقيقة بل فيها نتائج سيئة وﻻ تحاكي الصور المراد محاكاتها مثلاً تصنع صور وجوه ولكن الأعين في مكان خاطئ. النجاح الذي تحققه الخوارزمية في الوقت الحالي يجعل العلماء يشعرون بالتفاؤل لما يمكن صنعه عن طريق هذه الخوارزمية وأن الخوارزمية تحتاج للوقت حتى تفهم الهيكلة المخفية التي تحتويها المعلومات حتى يمكن لها محاكاتها.
الإختراع : مترجم فوري يمكن له الترجمة لعديد من اللغات وسهل الإستخدام.
ما أهمية الاختراع : اللغة تعد عائق للتواصل مع الحضارات المختلفة ولذلك كانت هذه التقنية حل مثالي.
أهم الشركات أو الجامعات في هذا المجال : Google and Baidu
جاهزية التقنية : الآن
في عالم أفلام الخيال وبالتحديد في فيلم The Hitchhiker’s Guide to the Galaxy نجد أن إدخال سمكة ذهبية إلى أذنك يساعدك لفهم اللغات المختلفة. في العالم الواقعي شركة قوقل قد صنعت تقنية تقوم بالمهمة بتكلفة تصل إلى 159 وعبارة عن سماعات أذن صغيرة تسمى Pixel Buds.
قد أضافت قوقل هذه التقنية لهاتفها النقال Pixel حيث وفرت قوقل تطبيق يمكن له بإستخدام هذه السماعات الترجمة بشكل فوري. عملية الترجمة تكون بأن يضع الشخص الأول السماعات على أذنيه ويقوم الشخص الآخر بإستخدام الهاتف. يبدأ مثلا الشخص ( الذي يرتدي السماعات ) بالتحدث بلغته فيقوم التطبيق المتواجد بيد الشخص الآخر في الهاتف بترجمة كلام الذي يرتدي السماعات وترديد الترجمة بصوت عالي ( واللغة بناء على ما يختاره الشخص الذي يستخدم الهاتف ) ثم يتكلم الشخص صاحب الهاتف إلى التطبيق بلغته ثم تقوم السماعات التي يمتلكها الشخص الأول بترجمة الكلام للغة صاحب السماعات.
وقد يستغرب شخص طريقة عمل هذه التقنية والحاجة إلى هاتف وسماعات والسبب في ذلك أن تقنية قوقل فيها خدمة المحادثة وتسمح لشخصين بإستخدام التطبيق في نفس الوقت دون الحاجة للسماعة والبرنامج سيقوم بترجمة كلام كل منهما ولكن الإشكالية في حال كان هناك إزعاج في المحيط الذي حولهم مما يجعل التطبيق يجد صعوبة في معرفة ما يقوله الأشخاص ومعرفة متى توقف الشخص عن الحديث حتى يبدأ بالترجمة.
ولذلك جائت فكرة حل سماعات الأذن فيستخدم شخص الهاتف والآخر سماعات الأذن مما يحل هذه الإشكالية. ويمكن لكل شخص التحكم والإستماع بسهولة. تظل هناك اشكالية Pixel Buds والتي تعد سيئة في التصميم ويجد مستخدميها صعوبة في وضعها في الأذن وكذلك صعوبة في ربطها بهواتفهم الذكية.