ابتكار ياباني ثوري.. مشبك ذكي يحاكي الرؤية البشرية بدقة 82٪
تاريخ النشر: 4th, June 2025 GMT
اليابان – طوّر فريق من العلماء من جامعة طوكيو للعلوم مشبكا عصبيا ضوئيا قادرا على تمييز الألوان بدقة تقارب دقة العين البشرية.
ويبشّر هذا الإنجاز بثورة في أنظمة الرؤية الآلية منخفضة الطاقة المستخدمة في الهواتف الذكية والمركبات ذاتية القيادة والطائرات بدون طيار.
ويعتمد الجهاز، الذي طوّره فريق بقيادة الدكتور تاكاشي إيكونو من قسم هندسة النظم الإلكترونية بالجامعة، على التصميم المستلهم من طريقة عمل العين والدماغ البشريين، حيث يحاكي المشابك العصبية البيولوجية في تعاملها مع المؤثرات البصرية، لكنه يتميّز بعمله الكامل على ضوء الشمس دون الحاجة إلى مصدر طاقة خارجي.
ويأتي الجهاز الجديد عبارة عن مشبك عصبي كهروضوئي إلكتروني ذاتي التشغيل، صُمم خصيصا لتقليل استهلاك الطاقة في أنظمة الرؤية المعتمدة على الذكاء الاصطناعي. ويتكوّن من خليتين شمسيتين محسّنتين بالصبغة (DSSCs)، استُخدمتا لاكتشاف ألوان مختلفة من الضوء وتوليد إشارات كهربائية استجابة لذلك.
وعند تعريض الجهاز لأطوال موجية معينة، يُنتج استجابة كهربائية ثنائية القطب: موجبة تحت الضوء الأزرق وسالبة تحت الضوء الأحمر، ما يمكّنه من تنفيذ عمليات منطقية والتعرف على الألوان بدقة تصل إلى 10 نانومتر — وهي دقة توازي تقريبا قدرة العين البشرية.
وفي تجربة حقيقية، اختبر الفريق الجهاز عبر دمجه في شبكة حوسبة مادية للتعرف على حركات بشرية ملوّنة بالأحمر والأخضر والأزرق. ورغم استخدام مشبك عصبي واحد فقط، بلغت دقة التعرف 82% عبر 18 تركيبة من الألوان والحركة، مقارنة بأنظمة تقليدية تعتمد على أجهزة استشعار متعددة.
ويشير العلماء إلى أن هذا الدمج بين دقة تمييز الألوان والقدرة على إجراء عمليات منطقية والتشغيل الذاتي، قد يحدث نقلة نوعية في الذكاء الاصطناعي البصري منخفض الطاقة، ويمهّد الطريق لتطبيقات واسعة تشمل:
السيارات ذاتية القيادة: تحسين التعرف على الإشارات المرورية والمشاة.
الرعاية الصحية: تطوير أجهزة قابلة للارتداء لمراقبة المؤشرات الحيوية باستهلاك طاقة منخفض.
الإلكترونيات الاستهلاكية: إطالة عمر بطارية الهواتف وأنظمة الواقع الافتراضي والمعزز.
وقال إيكونو: “نأمل أن تساهم هذه التقنية في تطوير أنظمة رؤية آلية متقدمة، تجمع بين الكفاءة البصرية العالية والاستهلاك المنخفض للطاقة، في مجموعة واسعة من الأجهزة والتقنيات المستقبلية”.
نشرت نتائج الدراسة في مجلة Scientific Reports العلمية.
المصدر: interesting engineering
المصدر: صحيفة المرصد الليبية
إقرأ أيضاً:
تعاون بين «مطارات دبي» و«الاتحاد لخدمات الطاقة» لتحديث أنظمة الإضاءة بمطاري دبي وآل مكتوم
دبي (الاتحاد)
وقّعت مطارات دبي اتفاقية مع شركة الاتحاد لخدمات الطاقة (الاتحاد إسكو)، والمملوكة بالكامل لهيئة كهرباء ومياه دبي، لإطلاق المرحلة النهائية من مشروع تحديث أنظمة الإضاءة في مطاري دبي الدولي وآل مكتوم الدولي.
تتضمن هذه المرحلة الجديدة استبدال أكثر من 180 ألف وحدة إضاءة تقليدية بوحدات موفرة للطاقة في مرافق المطارين.
ويُعد مبنى «كونكورس A» في مطار دبي الدولي أكبر منطقة يشملها المشروع ضمن هذه المرحلة، التي تأتي استكمالاً للمرحلة الأولى التي شملت استبدال 150 ألف وحدة إضاءة في مطار دبي الدولي، ليرتفع بذلك إجمالي عدد الوحدات المستبدلة إلى أكثر من 330 ألف وحدة، ما يجعلها واحدة من أكبر مبادرات تحديث أنظمة الإضاءة في مطارات المنطقة.
ومن المتوقع أن يسهم المشروع في خفض استهلاك الطاقة بنحو 47 مليون كيلووات ساعة سنوياً، أي ما يعادل متوسط استهلاك أكثر من 4300 منزل خلال عام كامل، كما سيتضمن المشروع وفورات سنوية تتجاوز 20 مليون درهم.
وقال معالي سعيد محمد الطاير، العضو المنتدب الرئيس التنفيذي لهيئة كهرباء ومياه دبي: يمثل التعاون بين مطارات دبي وشركة الاتحاد لخدمات الطاقة نموذجاً رائداً في ترسيخ كفاءة استهلاك الطاقة والحد من الانبعاثات، وتحقيق أهداف استراتيجية دبي للطاقة النظيفة، ومن خلال مبادرات رائدة مثل مشروع إعادة التأهيل في مطارات دبي، نُسهم في بناء مستقبل أخضر وأكثر مرونة، بما يدعم تطلعاتنا الوطنية.
من جانبه، قال بول غريفيث، الرئيس التنفيذي لمطارات دبي: يعكس هذا المشروع التزامنا بدمج الاستدامة في صميم عملياتنا اليومية، فكل كيلووات يتم توفيره يمثل خطوة نحو تقليل الأثر البيئي، ويجسد ما يمكن أن تحققه المطارات المستدامة.
بدوره، قال الدكتور وليد النعيمي، الرئيس التنفيذي لشركة الاتحاد لخدمات الطاقة: تشكل المرحلة النهائية من مشروع تحديث الإضاءة في مطارات دبي دليلاً على أثر التعاون الفعّال من حيث الوفورات الكبيرة في الطاقة وتقليل البصمة الكربونية، ما يعكس رؤيتنا المشتركة نحو جعل دبي رائدة عالمياً في التنمية المستدامة.
من المقرر أن تبدأ أعمال التركيب في وقت لاحق من العام الجاري، وتستمر حتى النصف الثاني من عام 2027.
دعاء عيد الأضحى