نظام مستوحى من دماغ الحيوان يعلم الروبوتات عبور التضاريس
تاريخ النشر: 4th, December 2024 GMT
كشف الباحثون في جامعة كوينزلاند للتكنولوجيا (QUT) أسرار نظام الملاحة في أدمغة الحيوانات، لبناء روبوتات أكثر ذكاءً، وبشكل خاص، لجأوا إلى أدمغة الحشرات والحيوانات للحصول على رؤى حول تطوير أنظمة الملاحة الآلية الموفرة للطاقة.
وبقيادة سمية حسيني، طور فريق من الباحثين نظام ملاحة جديد يحاكي الطريقة التي تعالج بها أدمغة الحيوانات المعلومات، وفق "إنترستينغ إنجينيرينغ".
وقال توبياس فيشر من مركز الروبوتات بجامعة كوينزلاند للتكنولوجيا: "الحيوانات بارعة بشكل ملحوظ في التنقل في بيئات كبيرة وديناميكية بكفاءة ومتانة مذهلة، يعد هذا العمل خطوة نحو هدف أنظمة الملاحة المستوحاة من البيولوجيا والتي يمكن أن تنافس أو حتى تتفوق يومًا ما على الأساليب الأكثر تقليدية اليوم".
وحتى مع الاختراقات التكنولوجية الحديثة، لا تزال الروبوتات تفشل عندما يتعلق الأمر بالتنقل في بيئات معقدة في العالم الحقيقي، وعلاوة على ذلك، غالبًا ما تعتمد على أنظمة الذكاء الاصطناعي التي تتطلب طاقة كبيرة وتتطلب تدريبًا حاسوبيًا، و يتطلب التبني المتزايد للروبوتات عبر قطاعات مختلفة تطوير أنظمة ملاحة متقدمة، و يعتمد نهج فريق جامعة كوينزلاند للتكنولوجيا على الشبكات العصبية المتصاعدة (SNNs) خوارزمية التعرف على المكان، والتي تقدم حلاً أكثر كفاءة وقوة، مما قد يساعد في حل هذه المشاكل القائمة.
وتقول سمية حسيني: "الشبكات العصبية المتصاعدة هي شبكات عصبية اصطناعية تحاكي كيفية معالجة الأدمغة البيولوجية للمعلومات باستخدام إشارات موجزة ومنفصلة، تمامًا مثل كيفية تواصل الخلايا العصبية في أدمغة الحيوانات، هذه الشبكات مناسبة بشكل خاص للأجهزة العصبية الشكلية - أجهزة الكمبيوتر المتخصصة التي تحاكي الأنظمة العصبية البيولوجية - مما يتيح معالجة أسرع واستهلاكاً أقل بكثير للطاقة".
تم اختبار النظام بنجاح على روبوت منخفض الطاقة، والذي أثبت جدواه للتطبيقات الموفرة للطاقة.
ومن خلال معالجة المعلومات في دفعات قصيرة ومنفصلة، يمكن للشبكات العصبية السينيّة أن تقلل بشكل كبير من التكاليف الحسابية، وهذا يجعلها مثالية للروبوتات المحدودة الطاقة، مثل تلك المستخدمة في استكشاف الفضاء أو الإغاثة في حالات الكوارث.
المصدر: موقع 24
كلمات دلالية: الحرب في سوريا عودة ترامب عام على حرب غزة إيران وإسرائيل إسرائيل وحزب الله عيد الاتحاد غزة وإسرائيل الإمارات الحرب الأوكرانية بريطانيا
إقرأ أيضاً:
ورم دماغ عدواني يصيب الأطفال تتعاون خلاياه لتنمو وتبقى
كشفت دراسة جديدة عن اعتماد خلايا الورم الجنيني ذي الزهيرات المتعددة الطبقات (embryonal tumor with multilayered rosettes) على تغيير جيني يُبقي خلايا الورم في حالة غير ناضجة وعدوانية. والورم الجنيني ذو الزهيرات المتعددة الطبقات هو ورم دماغي نادر وعدواني يصيب الأطفال الصغار.
وأجرى الدراسة باحثون في مركز دانا فاربر/بوسطن لسرطان الأطفال واضطرابات الدم، ومعهد برود التابع لمعهد ماساشوستس للتكنولوجيا وجامعة هارفارد في الولايات المتحدة، ونشرت نتائجها في مجلة "نيتشر كانسر" (Nature Cancer) يوم 26 مايو/أيار الماضي، وكتب عنها موقع يوريك أليرت.
ومن خلال الفحوص، اكتشف فريق البحث أن خلايا الورم الجنيني ذي الزهيرات المتعددة الطبقات تُحاكي النمو المُبكر للدماغ، وتشكل تسلسلا هرميا من الخلايا الشبيهة بالخلايا الجذعية (خلايا متجددة ذاتيا وأكثر مقاومة للعلاج الكيميائي والعلاج الإشعاعي من الخلايا السرطانية المحيطة الأخرى) والخلايا الشبيهة بالعصبونات (خلايا شبيهة بالخلايا العصبية يمكنها الحفاظ على استثارة كهربائية طويلة الأمد).
هذا التعاون الخلوي ضروري لنمو الورم، حيث توفّر الخلايا الأكثر نضجا إشارات تساعد الخلايا الشبيهة بالخلايا الجذعية على البقاء والازدهار. وتُقدم هذه النتائج آفاقا واعدة لعلاجات مُستهدفة يُمكن أن تُحسّن نتائج المرضى المُصابين بهذا المرض العدواني.
إعلانوقالت الدكتورة مارييلا فيلبين، المديرة المشاركة لمركز أورام الدماغ في مركز دانا فاربر/بوسطن للأطفال للسرطان واضطرابات الدم، إن "هذه هي المرة الأولى التي نتمكن فيها من دراسة هذا الورم الشديد الفتك من خلال هذه العدسة الجديدة لتسلسل الخلية الواحدة".
ومن المثير للاهتمام كيف أن جميع خلايا الورم، على الرغم من اختلافها، تساعد بعضها بعضا على البقاء والنمو. وسيكون تعلم كيفية تعطيل تعاونها، عن طريق حجب أحد خطوط الاتصال بينها على سبيل المثال، ضروريا لعلاج هذا السرطان في المستقبل.
كيف تتعاون الخلايا؟
تظهر على غشاء الخلية مستقبلات تسمى مستقبلات عامل نمو الأرومة الليفية (إف جي إف آر) [fibroblast growth factor receptor (FGFR)]، وتلعب أدوارا حاسمة في الخلايا خلال مراحل النمو وكذلك في الخلايا البالغة. وقد ارتبط اختلال تنظيم مستقبلات "إف جي إف آر" بمجموعة واسعة من أنواع السرطان.
وتظهر مستقبلات أخرى اسمها مستقبلات "إن أو تي سي إتش" (NOTCH) على سطح الخلية، وتنقل الإشارات القصيرة المدى من خلال التفاعل مع لواقط عابرة للغشاء. ويؤثر هذا التفاعل على انقسام الخلية ومصيرها وموتها.
وأوضح الدكتور فولكر هوفستاد، المؤلف المشارك للدراسة من مركز دانا فاربر/بوسطن لسرطان الأطفال واضطرابات الدم، ومعهد برود التابع لمعهد ماساشوستس للتكنولوجيا وجامعة هارفارد في الولايات المتحدة، قائلا "اكتشفنا أن مستقبلات إف جي إف آر ومستقبلات إن أو تي سي إتش تظهر على خلايا داخل الورم تشبه الخلايا الجذعية العصبية، في حين تزوِّد الخلايا الخبيثة الأكثر تمايزا داخل الورم نفسه باللواقط المقابلة، مما يشير إلى دور مُنسَّق في دعم نمو الورم. قد يُمثِّل استهداف هذه التفاعلات نقطة ضعف حرجة في الورم الجنيني ذو الزهيرات المتعددة الطبقات".
وتسلط الدراسة الضوء على إمكانية إعادة استخدام مثبطات "إف جي إف آر" الحالية المعتمدة من قبل إدارة الغذاء والدواء الأميركية، والتي أظهرت علامات نجاح مبكرة لدى مريض واحد عولج تحت إشراف طبي.
إعلانتدعو الدراسة إلى إجراء المزيد من الدراسات لاختبار مثبطات "إف جي إف آر" و"إن أو تي سي إتش" لدى مرضى الورم الجنيني ذي الزهيرات المتعددة الطبقات، وتقدم هذه النتائج أساسا منطقيا قويا لعلاجات مستهدفة أكثر فعالية، مما قد يحدث نقلة نوعية في علاج الأطفال المصابين بالورم.
اقتراح أميركي يسمح لإيران بتخصيب اليورانيوم.. ولكن!