دراسة: الذكاء الاصطناعي يساعد في الكشف عن أمراض القلب الروماتيزمية
تاريخ النشر: 18th, January 2024 GMT
أظهرت دراسة رائدة أجراها باحثون في مستشفى الأطفال الوطني في واشنطن، إمكانات تقنيات الذكاء الاصطناعي، في الكشف عن أمراض القلب الروماتيزمية بنفس دقة طبيب القلب.
وسلطت الدراسة - التي نشرت نتائجها في عدد يناير من مجلة جمعية القلب الأمريكية - الضوء على كيفية تطبيق تكنولوجيا التعلم العميق المتقدمة لمعالجة عدم المساواة الصحية الكبيرة.
ويجمع نظام الذكاء الاصطناعي - المطور حديثا - بين تحقيقات الموجات فوق الصوتية الجديدة والأجهزة الإلكترونية المحمولة، فقد تم تجهيز هذه الأجهزة مع "خوارزميات" قادرة على تشخيص أمراض القلب الروماتيزمية (RHD) من خلال تخطيط صدى القلب، ويمكن لهذا الابتكار تمكين العاملين في مجال الرعاية الصحية - حتى أولئك الذين ليس لديهم شهادات طبية متخصصة - من اكتشاف أمراض الرئة في المناطق الموبوءة بشكل فعال.
ويمكن أن تؤدي أمراض القلب الروماتيزمية (RHD)، الذي يحدث غالبا بسبب الالتهابات البكتيرية المتكررة، إلى تلف شديد في القلب إذا لم يتم علاجه مبكرا، بينما تم القضاء عليه تقريبا في البلدان ذات الدخل المرتفع، لا يزال مرض إعادة التأهيل مصدر قلق كبيرا في الدول منخفضة ومتوسطة الدخل، حيث يؤثر على 40 مليون شخص، ويسبب ما يقرب من 400 ألف حالة وفاة سنويا.
وأكد الدكتور كيلسى براون، أستاذ أمراض القلب في كلية الطب جامعة واشنطن، أن التحدي في تشخيص أمراض القلب الروماتيزمية (RHD) في يكمن في ضرورة وجود طبيب القلب والمدربين تدريبا عالميا لتفسير تخطيط صدى القلب، وفي العديد من البلدان الفقيرة، يكون الحصول على هذه الرعاية المتخصصة محدودا، مما يؤدي - في كثير من الأحيان - إلى حالات غير مكتشفة ومضاعفات خطيرة.
وتعالج "خوارزمية" الذكاء الإصطناعي - التي جرى تطويرها - هذه الفجوة من خلال تحديد "القلس التاجي"، وهو مؤشر رئيسي لأمراض الرئة، في ما يصل إلى 90% من الأطفال المصابين بهذه الحالة.
ويدمج هذا البرنامج، الذكاء الاصطناعي في عملية فحص للأطفال، باستخدام مسبار الموجات فوق الصوتية المحمول، وجهاز لوحي، وجهاز كمبيوتر محمول مزود بالخوارزمية الجديدة.
واستخدم فريق البحث في مؤسسة الأطفال الوطنية، بما في ذلك خبراء الذكاء الاصطناعي الدكتورة بونيه روشانيتابريزي، تقنيات التعلم الآلي والتعلم العميق لتطوير هذه الخوارزمية الجديدة، وتتم الاستعانة بالذكاء الاصطناعي على تفسير صور الموجات فوق الصوتية للقلب للكشف عن أمراض القلب الروماتيزمية، وتحليل الميزات غير المرئية للعين المجردة.
ومن المتوقع أن تعزز هذه الدقة بشكل كبير قدرات العاملين في مجال الرعاية الصحية في تشخيص أمراض الرئة بسرعة ودقة أكبر.
وبحسب الدراسة، واجه تطوير نظام الذكاء الاصطناعي هذا تحديات، مثل تعليم الذكاء الاصطناعي للتعامل مع الاختلافات السريرية في صور الموجات فوق الصوتية وتعقيدات تقييم مخطط صدى القلب دوبلر الملون.
ومع ذلك، قام الفريق بتعليم الآلة بنجاح لتعلم وتفسير هذه البيانات، والتي من المحتمل أن تكون أفضل من العين البشرية والدماغ.
ويعد هذا النهج القائم على الذكاء الاصطناعي بتحسين التوزيع العالمي للخبرات الطبية، لا سيما في البلدان المنخفضة والمتوسطة الدخل التي يوجد بها عدد أقل من أطباء القلب، كما أنه يدل على خطوة كبيرة نحو تحقيق العدالة في الطب، مما يسمح بإكتشاف واسع النطاق ودقيق ومبكر لأمراض الرئة، وفي النهاية إنقاذ أرواح لا حصر لها.
نصم - ك ف
المصدر: الأسبوع
كلمات دلالية: الذكاء الاصطناعي أمراض القلب دراسة أمريكية أمراض القلب الروماتيزمية الموجات فوق الصوتیة الذکاء الاصطناعی أمراض الرئة
إقرأ أيضاً:
الذكاء الاصطناعي يتفوق على الذكاء البشري في التعليم
في مقالة بعنوان "انطلاق عصر الذكاء الاصطناعي"، نشرها بيل غيتس في مارس/آذار 2023، توقع أن تصبح تقنيات الذكاء الاصطناعي الأداة المحورية في التعليم، مما سيؤدي إلى تحول جذري في طرق التدريس وأساليب التعلم.
وأوضح غيتس أن هذه التقنيات ستتمكن من التعرف على اهتمامات المتعلم وأساليبه الشخصية في التعلم، مما يتيح لها تصميم محتوى مخصص له يحافظ على تفاعل عقله ونشاطه.
كما أشار إلى أن هذه التقنيات ستقيس بشكل مستمر مستوى فهم المتعلم، وستراقب علامات فقدان الاهتمام أو التركيز عليه، إضافة إلى أنها ستتعرف على أنواع التحفيز التي يتجاوب معها كل فرد بشكل أفضل، وتقدم له تعليقات فورية وإرشادات مباشرة حول أدائه.
وفي مقابلة أجراها البروفسور آرثر بروكس من جامعة هارفارد معه في فبراير/شباط 2025، توقع غيتس أن يؤدي انتشار تقنيات الذكاء الاصطناعي المتطورة إلى تقليل الاعتماد التقليدي على المعلمين، حيث ستوفر هذه التقنيات فرصاً تعليمية عالية الجودة بشكل مجاني ومتاحة على نطاق واسع للجميع. وأكد أن الذكاء الاصطناعي سيسهم بشكل كبير في تحقيق المساواة في التعليم، عبر إتاحة فرص التعلم الجيد لمختلف الفئات الاجتماعية والاقتصادية، مما يعزز من إمكانية وصول الجميع إلى مستوى تعليمي متميز ومتطور.
أما توماس فراي، المدير التنفيذي لمعهد دافنشي الأميركي وأحد أشهر المتحدثين عن المستقبل، فتوقع أنه "بحلول عام 2030، ستكون أكبر شركة على الإنترنت هي شركة قائمة على التعليم، لم نسمع بها حتى الآن". وحظي هذا التوقع بتأييد العديد من المفكرين ورواد الأعمال. فإذا تمكنت منصة تعليمية تديرها تقنيات الذكاء الاصطناعي من الهيمنة على المشهد التعليمي العالمي، سيكون بإمكانها الوصول إلى أكثر من 1.5 مليار طالب ومتدرب في مختلف أنحاء العالم وبالعديد من اللغات.
إعلانويمكن لهذه المنصة أن تكون مجانية كلياً أو جزئياً بتمويل من عائدات الإعلانات، مثل نموذج الأعمال الذي اعتمده محرك البحث غوغل. ويعزز من واقعية هذا التوقع ما صرح به المنتدى الاقتصادي العالمي من أن حجم سوق التعليم العالمي قد يصل إلى 10 تريليونات دولار بحلول عام 2030، وأن تلعب تكنولوجيا التعليم دوراً محورياً وحاسماً في تحقيق ذلك.
في كتاب جان كلود برينجييه "محادثات مع جان بياجيه" الصادر عام 1980 يقول جان بياجيه، عالم النفس والفيلسوف السويسري الذي طور نظرية التطور المعرفي عند الأطفال: "التعليم، بالنسبة لمعظم الناس، يعني محاولة جعل الطفل يشبه الشخص البالغ النمطي في مجتمعه، لكن بالنسبة لي، التعليم يعني إعداد مبدعين. يجب إعداد مخترعين، مبتكرين، لا مقلدين أو منساقين مع التيار السائد".
ويُعتبر جان بياجيه الأب الروحي لنظرية التعلم البنائي أو البنائية (Constructivism) التي تعتبر من أهم النظريات التربوية الحديثة، وتقوم على فكرة أن المتعلم لا يستقبل المعرفة بشكل سلبي، بل يبنيها بنفسه من خلال التفاعل مع البيئة والخبرة والتجريب وربط المعلومات الجديدة بالمعرفة السابقة.
تتمثل المبادئ الأساسية لنظرية التعلم البنائي فيما يلي:
المتعلم يبني معرفته بنفسه من خلال التجارب والتفاعل. التعلم نشاط ذاتي، ولا يقوم فقط على التلقين. الخبرات السابقة مهمة لفهم المعلومات الجديدة. الخطأ جزء طبيعي من التعلم، لأنه يساعد على تعديل الفهم. المعلم ليس ناقلا للمعرفة، بل مرشداً يُسهّل بناءها. البيئة التعليمية يجب أن تكون مفتوحة، داعمة، ومحفّزة على التساؤل والتجريب.واجه تطبيق هذه النظرية صعوبات عديدة بدأت تتقلص مع التطور التكنولوجي السريع، الذي وفر أدوات وتقنيات تسهل عملية التعلم التفاعلي والبنائي.
التقنيات الحديثة تُعيد تشكيل التعليمبدأت التكنولوجيا بالدخول إلى الفصول الدراسية منذ عشرينيات القرن الماضي، فمن أجهزة العرض (بروجكتور) والراديو وأشرطة الفيديو، إلى الحواسيب الشخصية والسبورات التفاعلية المتصلة بالإنترنت. وتطور الأمر إلى دمج الواقع الممتد (XR)، الذي يشمل الواقع المعزز والافتراضي والمختلط بها، مما منح الطلاب تجارب غنية يصعب تحقيقها في بيئات التعليم التقليدية.
في نوفمبر/تشرين الثاني 2018، أصبحت جامعة "إمبريال كوليدج لندن" أول من استخدم تقنية الهولوغرام في المحاضرات، فقد نظّمت الجامعة مؤتمراً بعنوان "المرأة في التكنولوجيا"، استضافت فيه شخصيات من الولايات المتحدة لم يسافروا إلى لندن، بل تم عرض صورهم المجسّمة بتقنية الهولوغرام ثلاثية الأبعاد على المسرح، وظهروا كأنهم يقفون فعلياً أمام الجمهور، يتحدثون ويتفاعلون معه.
وفّر هذا التطور تجربة واقعية دون الحاجة إلى السفر، وبدأت جامعات عديدة حول العالم باعتماد هذه التقنية بديلا أكثر تطوراً من مؤتمرات الفيديو، لكن لا يزال استخدام هذه التقنية محدوداً بسبب التكلفة وتعقيدات التشغيل، غير أنها تنمو بسرعة مع تطور التكنولوجيا وانخفاض أسعارها.
إعلانومع تطور الذكاء الاصطناعي والتقنيات التفاعلية بدأت التطبيقات التكنولوجية الموجهة للتعليم تتسع. ففي سبتمبر/ أيلول 2020، أنشأت جامعة نوتنغهام في المملكة المتحدة أول وحدة تعليمية متكاملة للتدريس باستخدام الواقع الافتراضي (VR)، حيث يخوض الطلاب تجارب هندسية كاملة في بيئة افتراضية تُحاكي العالم الحقيقي.
استخدم الطلاب فيها جزيرة افتراضية أطلق عليها اسم نوتوبيا (Nottopia) كبيئة تفاعلية لتعليم تصميم المنتجات ومحاكاة المشاريع الهندسية والتعاون داخل فضاءات رقمية ثلاثية الأبعاد. مصطلح نوتوبيا مركب من كلمتين Nott + Utopia، كلمة "نوت" مقتطعة من اسم الجامعة نوتنغهام، و"توبيا" مأخوذة من كلمة Utopia، وهي مصطلح يوناني الأصل يعني "المدينة الفاضلة أو المثالية"، وبذلك نوتوبيا تعني "المدينة المثالية الافتراضية الخاصة بجامعة نوتنغهام".
وفي عام 2023 وافق مجلس المدارس المستقلة في أريزونا على إنشاء مدرسة جديدة عبر الإنترنت باسم "Unbound Academy"، تعتمد على الذكاء الاصطناعي في التدريس بدلاً من المعلمين التقليديين. بدأت هذه المدرسة عملها واستقبال الطلاب في خريف 2024، وتهدف إلى تقديم تعليم مخصص وفعّال من خلال نموذج "التعلم لمدة ساعتين"، حيث يتم تدريس المواد الأساسية مثل الرياضيات والقراءة والعلوم باستخدام الذكاء الاصطناعي، مما يتيح للطلاب إكمال مناهجهم الدراسية في وقت أقصر، ويمنحهم بقية اليوم لتطوير مهارات الحياة واستكشاف اهتماماتهم الشخصية.
يستخدم الذكاء الاصطناعي لتكييف المحتوى مع مستوى كل طالب، مما يسمح بتعلم مخصص يتناسب مع احتياجاتهم الفردية.
وأظهرت الدراسات أنه بإمكان الطلاب إكمال مستوى دراسي كامل في 80 يوما فقط باستخدام هذا النموذج.
وفي17 ديسمبر/كانون الأول 2024 قدم الروبوت "كاتشيا" دروساً لطلاب مدرسة "وليامز" الثانوية في مدينة ديلمنهورست شمال ألمانيا. و"كاتشيا" هو روبوت بشري الشكل يعمل بالذكاء الاصطناعي، تم تطويره بواسطة شركة هيدوبا للأبحاث (Hidoba Research) ومقرها هونغ كونغ.
قاد هذا الروبوت يوماً دراسياً كاملاً تضمن محاضرة تفاعلية بعنوان "الفرق بين تفكير الذكاء الاصطناعي وتفكير البشر"، حيث طرح أسئلة على الطلاب للتأكد من فهمهم للمحاضرة، وأدار أيضاً مناظرة حول تأثير الذكاء الاصطناعي على المجتمع.
يرى لويس فون آن، مؤسس ورئيس شركة دولينغو التنفيذي، أنه لا يوجد شيء لا يستطيع الذكاء الاصطناعي تدريسه، ولكنه يقول إن المدارس لن تنقرض لأن العائلات بحاجة إلى من يرعى أطفالها. وشركة دولينغو واحدة من أكثر منصات تعليم اللغات انتشاراً في العالم، خاصة في مجال التعلم التفاعلي الذاتي، وقد أعلنت مؤخراً أنها ستستبدل الذكاء الاصطناعي بقسم من موظفيها المتعاقدين بشكل دائم.
وفي لقاء حديث مع طلاب جامعة كامبريدج قال ديميس هاسابيس الرئيس التنفيذي لشركة غوغل ديب مايند: "التغيير سيكون العامل الثابت الوحيد في العقد المقبل، وبشكل خاص فيما يتعلق بالذكاء الاصطناعي، المدعوم بالواقع الافتراضي والواقع المعزز، كما أن مجالات الحوسبة الكمومية تبدو واعدة خلال السنوات الخمس أو العشر القادمة". ويضيف: "كلما حدث تغيير، ولدت معه فرص هائلة أيضاً".
ويتوقع بيل غيتس أيضاً أن يؤدي انتشار الذكاء الاصطناعي في البلدان المتقدمة إلى تقليص أسبوع العمل إلى يومين فقط خلال العقد القادم، وإذا تحقق ذلك، فمن الممكن أن يؤدي إلى زيادة كبيرة في نسبة التعليم المنزلي التي تبلغ اليوم في الولايات المتحدة 6.73%.
ولكن هذا لن يؤدي إلى إلغاء المدارس، بل إلى تغيير دورها وبنيتها، حيث يمكن لها أن تلعب دورا اجتماعيا أكثر من الدور التعليمي الراهن، الذي يتوقع أن يقوده الذكاء الاصطناعي تحت إشراف خبراء، مما سيؤدي إلى تراجع كبير في أعداد المعلمين.
تجري منظمة التعاون والتنمية الاقتصادية (OECD) كل 3 سنوات اختبار برنامج التقييم الدولي للطلبة (PISA) الذي يعتبر الأكثر موثوقية وشيوعاً في قياس جودة التعليم، ويقيس قدرات الطلاب (بعمر 15 عاماً) في الرياضيات والقراءة والعلوم، ويستخدم لمقارنة جودة التعليم بين الدول المشاركة. لا تركز هذه الاختبارات على الحفظ أو المنهج الدراسي، بل على القدرة على تطبيق المعرفة في الحياة الواقعية.
إعلانوشارك في آخر اختبار أجري عام 2022، نحو 690 ألف طالب وطالبة من 81 بلداً منها 6 بلدان عربية، وأظهرت النتائج تدنى مستوى البلدان العربية في التعليم. ففي مادة الرياضيات، تصدرت الإمارات البلدان العربية لكنها جاءت في المرتبة 43 عالمياً، تلتها قطر عربياً وجاءت في المرتبة 51 عالمياً، تلتهما المملكة العربية السعودية عربياً وجاءت في المرتبة 62 عالمياً، وجاءت فلسطين في المرتبة 70، والمغرب في المرتبة 71، والأردن في المرتبة 73 عالمياً.
وعلى الصعيد العالمي جاءت سنغافورة في المرتبة الأولى، تلتها تايوان ثم ماكاو (الصين)، ثم هونغ كونغ (الصين) فاليابان. أما جمهورية الصين الشعبية التي كثيراً ما تحتل المراتب الأولى وخاصة في الرياضيات، فلم تشارك في نسخة عام 2022، بسبب كوفيد-19.
نأمل أن تكون مشاركة البلدان العربية أوسع ونتائجها أفضل في اختبارات عام 2025 المتوقع أن تظهر نتائجها أوائل عام 2026. يمكن للبلدان العربية الاستفادة من تجربة سنغافورة التي أدخلت إصلاحات لتعزيز التفكير الإبداعي في التعليم من خلال مبادرات مثل " دَرِّس أقل، وتعلَّم أكثر"، التي تُشجع المدارس على تقليل التركيز على الحفظ وزيادة التركيز على التعلم النشط والتفكير الناقد.
وفي أولمبياد الرياضيات الدولي الـ65 الذي أُقيم في مدينة باث بالمملكة المتحدة في الفترة من 11 إلى 22 يوليو/تموز 2024، شاركت 108 دول، من بينها 7 دول عربية، ولم يتمكن أي فريق عربي من إحراز مركز متقدم.
واحتلت المملكة العربية السعودية المرتبة الأولى عربياً و41 عالمياً، تلتها تونس في المرتبة 73 عالمياً، ثم سوريا في المرتبة 75 عالمياً، فالعراق في المرتبة 81 عالمياً، فسلطنة عمان في المرتبة 105 عالمياً، وأخيراً دولة الإمارات في المرتبة 107 عالمياً. وعلى الصعيد العالمي، احتلت الولايات المتحدة المرتبة الأولى تلتها الصين، ثم كوريا الجنوبية.
تُعتبر البلدان العربية متأخرة أيضاً على صعيد التعليم الجامعي، فوفق تصنيف شنغهاي العالمي للجامعات لعام 2024، احتلت جامعة الملك سعود المرتبة 90 عالمياً، مما يجعلها أول جامعة عربية تصل إلى قائمة أفضل 100 جامعة في تاريخ التصنيف. وجاءت 5 جامعات سعودية وجامعة مصرية واحدة ضمن الجامعات الـ500 الأولى عالمياً وفقاً لهذا التصنيف.
يُعد تصنيف شنغهاي العالمي للجامعات من أكثر التصنيفات الجامعية موثوقية وتأثيراً عالمياً، وذلك لعدة أسباب موضوعية تتعلق بمنهجيته وشفافيته.
كيف يمكننا تطوير التعليم في البلدان العربية؟لا يمكن وضع كل البلدان العربية في سلة واحدة، إذ إن البنية الأساسية لتقنية المعلومات والاتصالات المطلوبة للتعامل مع الذكاء الاصطناعي متوفرة في بلدان مجلس التعاون الخليجي، في حين لاتزال ضعيفة في العديد من البلدان العربية. ولايزال استخدام الإنترنت ضئيلاً في بلدان عربية كاليمن والسودان وسوريا، حيث يتطلب تحسينه تحقيق الأمن والسلام الاجتماعي أولاً.
أما البلدان التي تملك بنية أساسية متطورة لتقنية المعلومات والاتصالات كبلدان مجلس التعاون الخليجي، فالمطلوب منها وضع إستراتيجية لتنمية المهارات الأساسية للمتعلمين المطلوبة في حقبة الذكاء الاصطناعي، وأهمها:
تعلّم كيفية التعلم: إن القدرة على التكيف والتعلم الذاتي وإعادة اكتساب المهارات باستمرار أكثر قيمة من أي معرفة جامدة، في حقبة يتطور فيها الذكاء الاصطناعي بسرعة. التفكير الناقد وحل المشكلات: مع توليد الذكاء الاصطناعي لبيانات ومحتويات هائلة، يجب أن يكون البشر قادرين على التحليل والتساؤل واتخاذ قرارات أخلاقية ودقيقة. محو أمية البيانات: يُعد فهم كيفية تفسير البيانات وتصور الاتجاهات واكتشاف التحيز أمراً بالغ الأهمية، حتى لغير المبرمجين. الإبداع والابتكار: بما أن الذكاء الاصطناعي يُؤتمت المهام الروتينية، يصبح ابتكار أفكار وروابط وإستراتيجيات جديدة لا يستطيع الذكاء الاصطناعي القيام بها، مهمة أساسية للإنسان. التواصل والذكاء العاطفي: لا تزال القيادة والتعاون والتواصل مع البشر أمراً أساسياً، فلا يمكن للذكاء الاصطناعي أن يحل محل التعاطف أو الإقناع أو الحضور القيادي في الأمد المنظور.يقول الفيلسوف وعالم اللغويات الأميركي ناعوم تشومسكي: "الغرض من التعليم هو مساعدة الطلاب على تحديد كيفية التعلم بأنفسهم، إنه يتعلق بتنمية عقل حر ومستقل".
قمة منتظرة.. باريس سان جيرمان وتشيلسي في نهائي كأس العالم للأندية