زهير عثمان حمد

تقنيات الحوسبة البيولوجية هي مجال متعدد التخصصات يجمع بين علم الأحياء وعلوم الكمبيوتر، ويشمل استخدام الكائنات الحية , أو العمليات البيولوجية لأداء المهام الحسابية. تُستخدم هذه التقنيات في تطبيقات متنوعة مثل اكتشاف الأدوية، تسلسل الجينات، والمحاكاة البيولوجية.

تشمل أمثلة تقنيات الحوسبة البيولوجية: - البرمجيات الدماغية: تطوير نظم الذكاء الاصطناعي عبر محاكاة طريقة عمل الدماغ البشري أو زراعة أعضاء دماغية لاستغلال قدراتها التشغيلية.



- شرائح حوسبة حيوية: استخدام البكتيريا لتطوير شرائح حوسبة. - الحوسبة الجزيئية: استخدام الجزيئات البيولوجية مثل الحمض النووي لإجراء العمليات الحسابية وتخزين البيانات.

- الشبكات العصبية الاصطناعية: تصميم أنظمة حاسوبية تحاكي الشبكات العصبية في الكائنات الحية لمعالجة المعلومات.

الروبوتات البيولوجية: تطوير روبوتات تستخدم الخلايا الحية أو المواد البيولوجية كجزء من نظامها الحركي أو الحسي.

هذه التقنيات تفتح آفاقًا جديدة في مجالات مثل الطب، الهندسة الوراثية، والبيئة. تشمل التطبيقات الحالية للحوسبة البيولوجية: **في الطب: - إنتاج الأنسولين لمرضى السكري.- الكشف عن الطفرات الجينية وتوفير العلاج الجيني للأمراض الوراثية.

- التعديل الجيني للبكتيريا لإنتاج السايتوكينات لتقوية المناعة.

- استخدام الملفات الجينية للأفراد لتحديد العلاج الملائم.

في الصناعة: - تطوير المحفزات الحيوية مثل الإنزيمات. - صناعة النسيج وتجويد الملابس.- إنتاج قطن بمواصفات أعلى.

- استخدام المحاصيل الزراعية في إنتاج المواد الكيميائية.

في البيئة: - التخلص من النفايات والحفاظ على البيئة. - تطوير المفاعلات الحيوية الإنزيمية لتحليل النفايات.

- استغلال المخلفات بطريقة صديقة للبيئة.

في التشخيص والعلاج: - استخدام منصة "ترومبيت" في التشخيص الطبي والعلاجات المركبة داخل الجسم.

- تطوير تطبيقات طبية حيوية للتشخيص المبكر للسرطان.

تظهر هذه التطبيقات كيف أن الحوسبة البيولوجية تلعب دورًا مهمًا في تحسين جودة الحياة والصحة والبيئة.!

اتجه العديد من العلماء في المعاهد البحثية وشركات التكنولوجيا إلى تطوير تقنيات الحوسبة البيولوجية من خلال محاكاة طريقة عمل الدماغ البشري أو من خلال زراعة بعض الأعضاء الدماغية واستغلال قدراتها التشغيلية لكي تصبح بديلاً عن نظام السيليكون للتغلب على مشكلات الطاقة ومعالجة البيانات أثناء تطوير نظم الذكاء الاصطناعي.

ما هي البرمجيات الدماغية؟ وما هي محاولات العلماء لتطوير الحوسبة البيولوجية؟ وما هي التحديات التي تواجه عملية تطوير الحوسبة البيولوجية؟

استطاع مجموعة من العلماء في جامعة إنديانا بلومنجتون بالولايات المتحدة الأمريكية زراعة خلايا جذعية في ظروف مخصصة لتنمو وتصبح خلايا عصبية تشكل أعضاء دماغية صغيرة تحتوي على ملايين من الخلايا العصبية. عند توصيلها بجهاز كمبيوتر من خلال مجموعة من الأقطاب الكهربائية المتصلة بها، تستطيع هذه الخلايا الدماغية العصبية القيام بمهام الخلايا العصبية الصناعية للذكاء الاصطناعي، أي أنها تتحول إلى معالج للبيانات قادر على تحليل الطلبات، تماماً مثل: آلية عمل الشبكات العصبية للذكاء الاصطناعي. يُظهر هذا المشروع تقدمًا ملحوظًا في مجال الحوسبة البيولوجية باستخدام خلايا جذعية لتنمية خلايا عصبية تقوم بمهام حسابية مشابهة لتلك التي تقوم بها الشبكات العصبية الصناعية.

هذا النوع من الأبحاث يفتح الباب أمام إمكانيات جديدة للتفاعل بين الأنظمة البيولوجية والأنظمة الحاسوبية، ويمكن أن يؤدي إلى تطورات كبيرة في مجالات مثل الطب الحيوي، الهندسة الوراثية، والذكاء الاصطناعي. إنه يُعتبر خطوة نحو تحقيق تكامل أكبر بين البيولوجيا والتكنولوجيا، مما يمكن أن يؤدي إلى تطوير أنظمة حوسبة أكثر كفاءة واستدامة.

دمج تقنيات التعلم العميق غير المراقب مع البرمجيات الدماغية في مجال الحوسبة البيولوجية يقدم فوائد عديدة، ومن أبرزها:
التعلم السريع والمستمر: تساعد البرمجيات الدماغية الأنظمة الحوسبية على التعلم بشكل أسرع وأكثر فعالية من خلال محاكاة العمليات العقلية مثل الانتباه والذاكرة.

معالجة البيانات بطريقة تلقائية: تحاكي البرمجيات الدماغية بعض العمليات العقلية بصورة تلقائية دون حاجة إلى معالجة كم كبير من البيانات.

تجاوز القيود التقليدية: الحوسبة البيولوجية تتغلب على المشكلات التقليدية لشرائح السيليكون وتقدم بديلاً محتملاً للطاقة المستخدمة في معالجة البيانات.

تحسين الذكاء الاصطناعي: توفر الحوسبة البيولوجية إمكانات جديدة لتطوير الذكاء الاصطناعي، مما يفتح المجال لابتكارات لم تكن ممكنة مع التقنيات الإلكترونية التقليدية.

تشير هذه الفوائد إلى أن الحوسبة البيولوجية قد تكون الخطوة التالية في تطور الحوسبة والذكاء الاصطناعي، مما يعزز البحث والتطوير في هذا المجال المثير.أنظمة الحاسوب البرمائية وتطور التكنولوجيا

تلعب أنظمة الحاسوب البرمائية دورًا مهمًا في تطور التكنولوجيا. دعوني أشير إلى بعض الجوانب المهمة:تطوير البرمجيات والتطبيقات: تساهم أنظمة الحاسوب البرمائية في تطوير وتحسين البرمجيات والتطبيقات، مما يؤدي إلى إنشاء تطبيقات جديدة وتحسين الأداء وتوسيع إمكانيات البرمجيات.

البحث العلمي والابتكار: تستخدم أنظمة الحاسوب البرمائية في البحث العلمي والابتكار لتطوير نماذج ومحاكاة أفكار جديدة.

تحليل البيانات والذكاء الاصطناعي: تمكن البرمجة من تحليل البيانات بشكل فعال واستخدام تقنيات الذكاء الاصطناعي للتنبؤ واتخاذ القرارات.

تطوير الأجهزة والأنظمة البرمائية: تلعب البرمجة دورًا في تطوير أجهزة الحاسوب والأنظمة البرمائية، مما يسهم في تحسين الأداء والكفاءة.

التواصل والتشارك العالمي: تتيح البرمجة التواصل والتشارك عبر الإنترنت وشبكات الحاسوب، مما يسهم في توسيع الأفق وتبادل المعرفة.

باختصار، تمثل أنظمة الحاسوب البرمائية الركيزة الأساسية لتطور التكنولوجيا والابتكار في مختلف المجالات.

تطبيقات البرمجة البرمائية , وشمل أهم التطبيقات الحالية للبرمجة البرمائية مجموعة واسعة من الأدوات والبرامج التي تساعد المبرمجين على تطوير تطبيقات برمجية مختلفة بكفاءة وسرعة. إليك بعض الأمثلة:برامج تعلم البرمجة: تطبيقات مثل سكراتش (Scratch) ومايكروسوفت ميك كود (Microsoft MakeCode) تساعد المبتدئين على فهم أساسيات البرمجة من خلال واجهات رسومية تعتمد على البلوكات.

المترجمات والمفسرات: هذه الأدوات ضرورية لتحويل الشيفرات البرمجية إلى لغة يمكن للحاسوب فهمها وتنفيذها.

بيئات التطوير المتكاملة (IDEs): توفر بيئات مثل Eclipse وVisual Studio وغيرها مجموعة من الأدوات المساعدة للمبرمجين، مثل الاستكمال التلقائي للشيفرات وأدوات التنقيح.

منقّحات الأخطاء (Debuggers): تساعد المبرمجين على اكتشاف وإصلاح الأخطاء في الشيفرات البرمجية.

أنظمة التحكم في الإصدارات: مثل Git، تساعد في إدارة التغييرات على الشيفرات البرمجية وتعاون الفرق.

برامج البرمجة المعتمدة على الذكاء الاصطناعي: تستخدم لتحسين عملية التطوير وتسريعها من خلال توفير توصيات ذكية وأتمتة بعض المهام.

نصائح للشباب لاستخدام تقنيات الحوسبة البيولوجية ,التعليم المستمر: ابقَ على اطلاع دائم بأحدث التطورات والابتكارات في مجال الحوسبة البيولوجية.

التخصص المبكر: إذا كان لديك اهتمام بمجال معين، مثل البرمجيات الدماغية أو الحوسبة الجزيئية، فابدأ بالتعمق فيه مبكرًا لبناء خبرة قوية.

المشاركة في المشاريع العملية: الانخراط في مشاريع بحثية أو تطبيقية يمكن أن يعطيك خبرة عملية قيمة ويساعدك على فهم كيفية تطبيق هذه التقنيات في العالم الحقيقي.

بناء شبكة مهنية: التواصل مع المهنيين والباحثين في مجال الحوسبة البيولوجية يمكن أن يفتح أبوابًا للفرص البحثية والوظيفية.

التفكير الإبداعي: استخدم التقنيات الجديدة لحل المشكلات بطرق مبتكرة وغير تقليدية، ولا تخف من تجربة أفكار جديدة.

التركيز على الأخلاقيات: مع تطور التكنولوجيا، من المهم الحفاظ على معايير أخلاقية عالية والتفكير في الآثار الاجتماعية والبيئية للتقنيات التي تستخدمها.

zuhair.osman@aol.com  

المصدر: سودانايل

كلمات دلالية: الذکاء الاصطناعی الشبکات العصبیة یمکن أن من خلال

إقرأ أيضاً:

كيف تجنّد كوريا الشمالية آلاف مطوري البرمجيات في الشركات الغربية؟

نشرت صحيفة "لوموند" الفرنسية تقريرا يسلط الضوء على تجنيد نظام بيونغ يانغ آلاف مطوّري البرمجيات للتسلل إلى شركات غربية وتحويل أموال بالعملة الصعبة إلى البلاد لتخفيف وطأة عزلتها الاقتصادية.

وقالت الصحيفة في تقريرها الذي ترجمته "عربي21"، إنه في ظل العقوبات الدولية المشددة، وجد النظام الكوري الشمالي وسيلة جديدة وفعالة لتأمين مصادر دخل خارجية عبر تسلل مطوري برمجيات إلى كبرى الشركات حول العالم عبر هويات مزيفة.

وذكرت الصحيفة أنه عندما احتاجت شركة "إكلوجن"، وهي شركة ناشئة أمريكية تعمل في مجال العملات المشفّرة، إلى مطورين سنة 2021، قامت بتوظيف شخصين يحملان اسمين مستعارين، وهما "جون كاي" و"ساراووت ساني"، وقد عملا عن بُعد، وقالا إنهما يقيمان في سنغافورة.

وقال زاكي مانيان، الشريك المؤسس لشركة "إكلوجن" في تصريح لموقع "كوين ديسك" المتخصص  في العملات الرقمية: "كنت أتحدث معهما تقريبًا كل يوم لمدة سنة. كانا يؤديان العمل بالشكل المطلوب وكنت راضيا عن عملهما".

لكن بعد عدة أشهر من مغادرتهما الشركة، تلقى مانيان رسالة من مكتب التحقيقات الفدرالي تفيد بأن المحافظ الرقمية التي كانت تُحوّل إليها رواتبهما مرتبطة بالنظام الكوري الشمالي.


وعلى غرار "إكلوجن"، قامت مئات الشركات الأخرى بتوظيف مبرمجين يعملون عن بُعد، وتبيّن أن بيونغ يانغ جندتهم بهدف التسلل إلى شركات التكنولوجيا باستخدام أسماء وجنسيات مزيفة، وتقاضي رواتب يتم تحويلها بشكل شبه كامل إلى كوريا الشمالية.

ورغم أن هذه الظاهرة ليست جديدة، حيث أشار إليها مجلس الأمن منذ سنة 2019، إلا أنها كانت تقتصر حتى وقت قريب على الولايات المتحدة. غير أن الخبراء لاحظوا خلال الأشهر الماضية "زيادة في وتيرة هذه العمليات داخل أوروبا"، وفق ما جاء في تقرير نشرته مؤسسة "مانديانت" في نيسان/ أبريل الماضي.

ملايين الدولارات سنويا
ذكرت الصحيفة أن إيرادات هذه الاختراقات الواسعة النطاق تتراوح حسب التقديرات بين 250 و600 مليون دولار سنويًا، وقد أصبحت عنصرًا أساسيًا في تمويل البرنامجين الباليستي والنووي لكوريا الشمالية بطرق غير مشروعة.

كما تشير التقديرات إلى أن بيونغ يانغ تشرف على نحو 3000 مطوّر معلوماتي مُندسين في شركات أجنبية، يجني كلٌّ منهم عدة آلاف من الدولارات شهريًا.

وتصف مؤسسة "سنتينل وان" الأمريكية المتخصصة في الأمن السيبراني هذه الظاهرة بأنها "واحدة من أكثر الحملات العدائية إنتاجية واستمرارية من بين كل ما رصدته خلال السنوات الأخيرة".

 وأضافت الصحيفة أنه في معظم الأحيان، يكتفي هؤلاء المطورون المتخفّون بأداء المهام المحددة التي يُكلّفون بها مقابل الرواتب التي يتقاضونها، ويفتقر الكثير منهم إلى الكفاءة، لذلك يُستبعدون بسرعة من الشركات.

في المقابل، يتمكّن آخرون من ذوي المهارات العالية من البقاء لأشهر أو حتى لسنوات داخل شركة واحدة، وفي بعض الحالات لا يتم كشف هوياتهم الحقيقية إلا بعد تلقي أصحاب الشركات بلاغات رسمية من مكتب التحقيقات الفدرالي.

وتتابع الصحيفة أنه منذ فصل الخريف الماضي، بدأ بعض هؤلاء المطورين يتبعون أسلوبًا أكثر خطورة، ربما نتيجة للضغط المتزايد من السلطات الأمريكية عبر عمليات الاعتقال وتوجيه الاتهامات ومصادرة الأموال.

بعد فصلهم من العمل، قد يحاولون ابتزاز أصحاب الشركات من خلال تهديدهم بنشر وثائق داخلية على الإنترنت. وفي قطاع العملات المشفرة، تم تنفيذ سرقات كبيرة من خلال تسلل مطورين يمتلكون القدرة على الوصول إلى أنظمة الشركات التي كانوا يعملون فيها.


هويات مزيفة
أوردت الصحيفة أن المطوّرين الذين تجنّدهم كوريا الشمالية يستخدمون هويات مزيفة ووثائق مزوّرة لإنشاء حسابات على منصات التوظيف الإلكترونية، كما يقومون أحيانًا بإنشاء مواقع إلكترونية ذات تصميم احترافي لتعزيز إخفاء هوياتهم.

وفي بعض الحالات، ينتحلون هويات أشخاص حقيقيين، ويتمتعون بالإعفاء من الضرائب، ويُعتقد أن العشرات من الأمريكيين متضررون من هذه الممارسات.

تأتي بعدها مرحلة اجتياز مقابلة التوظيف عبر الفيديو، وإذا كان المطوّر يجيد اللغة الإنجليزية بدرجة كافية، فإنه يجري المقابلة بنفسه مستعينا أحيانًا بروبوتات محادثة تساعده على الإجابة السريعة على الأسئلة التقنية المعقدة.

أما في بعض الحالات الأخرى، فإنهم يستعينون بشركاء ناطقين بالإنجليزية أو مقيمين في الولايات المتحدة، ويقوم المطوّر بالتحكم في جهاز شريكه عن بُعد لأداء مهام البرمجة المطلوبة في المقابلة.
ويدّعي هؤلاء الموظفون أمام أصحاب المؤسسات أنهم يقيمون في إيطاليا أو اليابان أو ماليزيا أو أوكرانيا أو الولايات المتحدة.

وفي الحالة الأخيرة، يقومون أحيانا لتعزيز مصداقية هوياتهم المزيفة بدفع مبالغ لشركاء متواطئين لاستلام أجهزة الكمبيوتر التي توفرها الشركات لهم بأسمائهم. ويقوم الشريك بتشغيل الجهاز من منزله، مما يتيح للمطورين التحكم به عن بُعد، وبذلك تقتنع الشركة بأن المطور يقيم في الولايات المتحدة.

الشركات المتضررة
ودون الكشف عن الأسماء، أظهرت السلطات القضائية الأمريكية من خلال سلسلة من الاتهامات نوعية الشركات المتضررة من هذه الظاهرة.

وتشمل القائمة قناة تلفزيونية أمريكية، وشركة عاملة في قطاع الدفاع، وشركة رائدة في وادي السيليكون، ومنظمة غير حكومية دينية، ومؤسسة متخصصة في الصحة النفسية للأطفال، وعلامة تجارية للسيارات، وواحدة من أشهر شركات الإعلام والترفيه في العالم.

ويشارك هؤلاء المطورون في جميع أنواع المشاريع التقنية تقريبًا، من تطوير التطبيقات، إلى مشاريع الذكاء الاصطناعي، إلى ألعاب الهواتف المحمولة. 


آلاف المطورين
حسب الصحيفة، تستخدم بيونغ يانغ منذ فترة طويلة عشرات الآلاف من مواطنيها المقيمين في الخارج، خصوصا في روسيا والصين ودول جنوب شرق آسيا، بهدف تحويل العملات الأجنبية إلى البلد المعزول عن العالم بسبب العقوبات الدولية.

لكن هؤلاء العمال يشغلون وظائف منخفضة المهارات، بينما يمكن لمطوّر برمجيات متخفٍ أن يكسب أكثر من عشرة أضعاف ما يتقاضاه العمال في مواقع البناء أو المصانع أو المطاعم.

لهذا السبب، قامت سلطات بيونغ يانغ بتطوير برامج تدريب متقدمة في مجال تكنولوجيا المعلومات. وتقدّر السلطات الأمريكية أن 30 ألف طالب مسجلون في دورات مرتبطة بالمجالات الرقمية في أفضل جامعات البلاد.

يقيم أغلب هؤلاء المطورين الذين يُطلق عليهم "محاربو التكنولوجيا الحديثة"، في روسيا والصين، ويعملون ضمن خلايا صغيرة تضم عشرات الأشخاص الذين يعيشون في سكن مشترك.

وقد يتناوب عدة مواطنين كوريين شماليين على شغل الوظيفة ذاتها، ولتعزيز روح المنافسة بينهم، تُنظّم أحيانًا "مسابقات اشتراكية" تُمنح فيها جوائز لمن يحقق أعلى دخل.

ويشير بيان صادر عن وزارة الخارجية الأمريكية إلى أن موظفي التكنولوجيات الحديثة في كوريا الشمالية قد يُجبرون على العمل في ظروف قسرية وتحت مراقبة النظام بشكل دائم ومكثف.

ويقول هيون سونغ لي، وهو منشق كوري شمالي على اطلاع على ظاهرة المطورين المتسللين، لمجلة "وايرد": "لا توجد حرية على الإطلاق. لا يمكن مغادرة الشقة إلا لشراء حاجيات ضرورية، ويتم ذلك تحت إشراف قائد المجموعة. ينبغي أن يذهب اثنان أو ثلاثة معًا حتى لا تتاح أي فرصة للهروب".

مقالات مشابهة

  • الوَحدةُ والدَّهشة: بينَ جُنونِ الكتابةِ وتأمُّلِ الطبيعةِ
  • دراسة جديدة تكشف: أدوات الذكاء الاصطناعي تُبطئ مُطوري البرمجيات المحترفين
  • نقابة الصيادلة توقع اتفاقية تعاون مع شركة الحوسبة الصحية الدولية لربط الصيدليات بنظام الفوترة الوطني
  • لتطوير البرمجيات.. تأسيس كيان تكنولوجي جديد بجامعة كفر الشيخ
  • نموذج ذكاء اصطناعي جديد يكشف مؤشرات السرطان مبكراً
  • كيف تجنّد كوريا الشمالية آلاف مطوري البرمجيات في الشركات الغربية؟
  • صابون سحري من الطبيعة لعلاج التجاعيد وتفتيح البشرة خلال أيام
  • حلقة عمل تناقش توظيف الذكاء الاصطناعي في تطوير العمل الإعلامي
  • “أوبن إيه.آي تطلق متصفح ويب ذكاء اصطناعي منافس لـ “كروم”
  • يتحدّى جوجل كروم .. «كوميت» متصفح ذكاء اصطناعي جديد من Perplexity