عشر اختراعات تقنية

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 عشر اختراعات تقنية

 التعلم العميق

مع كميات هائلة من الطاقة الحاسوبية، يمكن الآن لآلات التعرف على الأشياء وترجمة الكلام في الوقت الحقيقي .الذكاء الاصطناعي , هو الآن أصبح أكثر إتقانا ودقة هو بمثابة الوصول إلى النهاية الذكية.

عندما اجتمع ريموند كرزويل مع الرئيس التنفيذي لجوجل لاري پيج في يوليو الماضي ، وقال انه لم يكن يبحث عن وظيفة.إنه مخترع له إحترام من الذين يعدون خبير مستقبلى في ذكاء الآلة أراد كورزويل مناقشة كتابه القادم كيفية إنشاء العقل. وقال بيج الذي كان قد قرأ المشروع في وقت مبكر، انه يريد تأسيس شركة لتطوير أفكاره حول كيفية بناء جهاز كمبيوتر ذكي حقا: واحد يمكن أن يتفهم اللغة ثم تتخذ الاستدلالات والقرارات من تلقاء نفسها.

التعلم العميق هو شبه مجال لتعلم الآلة التي تقوم على التعلم على عدة مستويات من التمثيل، المقابلة لتسلسل هرمي من الميزات أو العوامل أو المفاهيم، حيث يتم تعريف المفاهيم ذات مستوى أعلى من تلك التي على مستوى أقل, ونفس المفاهيم على مستوى أقل يمكن أن تساعد على تحديد العديد من مفاهيم ذات مستوى أعلى. التعلم العميق هو جزء من عائلة أوسع من أساليب تعلم الآلة وهى قائمة على أساس تعلم التمثيل . وهي الملاحظة (على سبيل المثال ، صورة) يمكن أن تكون ممثلة في نواح كثيرة (على سبيل المثال، وهو متجه بكسل)، ولكن بعض التمثيلات تجعله أسهل للتعلم (على سبيل المثال، وهذه صورة لوجه الإنسان؟) من الأمثلة، والبحوث في هذا المجال يحاول تحديد ما يجعل تمثيل أفضل وكيفية تعلمها.

 بناء الدماغ

كانت هناك العديد من المقاربات المتنافسة لتلك التحديات. كان واحدا لتغذية أجهزة الكمبيوتر بالمعلومات وقواعد البيانات حول العالم، الأمر الذي يتطلب المبرمجين لكتابة البرامج المكثفة التي هي مألوفة مع سمات، ويقول، ميزة أو صوت. التي أخذت الكثير من الوقت ومازالت الأنظمة غير قادرة على التعامل مع بيانات غامضة، بل كانت تقتصر على تطبيقات رقابة مثل نظم قائمة الهاتف أن أطلب منك أن تجعل الاستعلام بالقول على كلمات معينة.

بدأت الشبكات العصبية، أول الأمر في الخمسينات بعد فترة ليست طويلة بزغ فجر أبحاث الذكاء الاصطناعى ،وكانت واعدة لأنهم حاولوا محاكاة طريقة عمل المخ ، وإن كان في شكل مبسط إلى حد كبير. برنامج خرائط من مجموعة من الخلايا العصبية الظاهرية ومن ثم تعيين القيم العددية العشوائية، أو "الأوزان"، التى تؤدى إلى اتصالات بينهما. هذه الأوزان تحدد كيفية استجابة- كل عصبون لمحاكاة اناتج الرياضي بين 0 و 1 إلى ميزة الرقمية مثل ميزة أو الظل من اللون الأزرق في صورة ما، أو على مستوى الطاقة خاصة في وتيرة واحدة هى phoneme ،وهى وحدة الصوت في المقاطع المحكية.

 التواصل الاجتماعي المؤقت

الرسائل التي تتميز بسرعة التدمير الذاتي يمكن أن تعزز خصوصية الاتصالات عبر الإنترنت وتجعل الناس يشعرون أكثر بحرية أكثر عفوية.

واحد الجوانب الأساسية للخصوصية هو القدرة على التحكم في مقدار البيانات التى نود إخفاؤها عن الآخرين . لسوء الحظ، لقد فقدنا الكثير من هذه السيطرة الآن أن كل صورة، أو دردشة، أو حالة حديث تنشر على موقع على وسائل التواصل الاجتماعية يمكن تخزينها في السحابة: على الرغم من أننا نهدف إلى تبادل تلك المعلومات مع شخص ما، ونحن نفعل ليس بالضرورة تريد أن تبقى متاحة، خارج السياق، إلى الأبد. إن الثقل للماضى الرقمى الذى يخصنا , يعد تحديا للخصوصية الرقمية في عصرنا

يتم تحميل أكثر من 350 مليون صورة فقط إلى الفيسبوك كل يوم. ,هل جميع تلك الصور ستبقى محفوظة إلى الأبد؟ Snapchat هو تطبيق تراسل الصور الذى وضعه أربعة طلاب من ستانفورد. باستخدام التطبيق، يمكن للمستخدمين التقاط الصور, تسجيل الفيديو، إضافة نص أو رسومات، وإرسالها إلى قائمة رقابة من المتلقين. ويعين المستخدمين مهلة إلى متى يمكن للمستلمين عرض صورهم، وتصل إلى 10 ثوان، وبعد ذلك سيتم إزالتها من جهاز المستلم وخوادم الشركة ولكن أنقذ الأمر أن قام كلا من Evan Speigel و Bobby Murphy من ستانفورد. بإنشاء التطبيق الذكي إنه يقدم الصورة: فرصة لإرسال صورة أو فيديو لشخص ، وأنها "سيتم تدميرها ذاتيا " في غضون ثوان. من خلال تقديم الصور الرقمية بشكل عابر بدلا من حفظها، عروض Snapchat تقوم بحفظ الوجه بدلا من تعقبه باستمرار، بدلا من إزالته على الإنترنت وفرصة لإعادة قدر من الخصوصية. المستخدمين يتبادلون الآن أكثر من 100 مليون snaps يوميا.

ولكن ما إذا كان الناس يمكن أن يجعلوا إسهاماتهم الماضية تختفي تلقائيا—مما يجعل وسائل الاعلام الاجتماعية أكثر قربا من البث التماثلي إلى المحادثات اليومية التي لم يتم تسجيلها للأجيال القادمة؟ هذا هو وعد من الخدمات مثل اللقطات ,إن تطبيقا للهواتف المحمولة التي لدينا إزدادت شعبيته بشكل كبير خلال العام الماضي. جاء ايفان شبيجل و بوبي ميرفي، الذان التقيا في جامعة ستانفورد، مع فكرة قبل عامين، في وقت قريب نيويورك أنتوني وينر عضو الكونغرس جعلت بطريق الخطأ الصور المفعمة بالحيوية لنفسه على تويتر واضطر الى الاستقالة. Snapchat يتيح للمستخدمين التقاط الصور أو أشرطة الفيديو القصيرة ومن ثم تقرر متى سوف تكون واضحة للمتلقي. بعد 10 ثانية أو أقل، فالصور تختفي إلى الأبد. (لا لشيء هو التميمة Snapchat في صورة لشبح مبتسما.)

 قراءة الحمض النووي للأجنة

قد تكون أساليب غير تقليدية جديدة لتسلسل الحمض النووي لتطوير الأجنة جاهزة قريبا للأمهات لدرء المخاطر العالية من حدوث الطفرات الجينية لأطفالهم، يقول Illumina، الشركة المصنعة الرائدة في العالم لآلات تسلسل الحمض النووي. الاختبارات الجديدة، التي تم استخدامها في أكثر من 60،000 حالة حمل، لا تتطلب سوى عينة دم من الأم. "طرق تقليدية لفحص جينوم الجنين للتشوهات تتطلب إجراءات غير تقليدية، مثل استخدام إبرة لسحب بعض السائل الذي يحيط بالجنين المحيطة الجنين أو بعض الخلايا من المشيمة، والطرق التي يمكن أن تسبب أحيانا إلى الإجهاض."

قراءة الحمض النووي للأجنة هو الحدود المقبلة لثورة الجينوم. هل تريد حقا معرفة المصير الجيني للطفل الذي لم يولد بعد؟

في وقت سابق من هذا العام إليومينا، صانع آلات تسلسل الحمض النووي في العالم الأكثر استخداما على نطاق واسع، وافقت على دفع ما يقرب من نصف مليار دولار لVerinata، وبدء التشغيل في ردوود سيتي بولاية كاليفورنيا، التي ليس لديها بالكاد أية إيرادات. ما Verinata لا يكون هو التكنولوجيا التي يمكن أن تفعل شيئا كما محفوفة أخلاقيا لأنه أمر لا مفر منه: تسلسل الحمض النووي من الجنين البشري قبل الميلاد.

Verinata هي واحدة من أربع شركات أميركية تشارك بالفعل في التوسع السريع في السوق لاختبار الحمض النووي قبل الولادة باستخدام إليومينا sequencers. الاختبارات القائمة بينهما، كل أطلقت في الأشهر ال 18 الماضية، يمكن الكشف عن متلازمة داون من آثار الحمض النووي الجنيني وجدت في syringeful من دم الأم. حتى الآن، الكشف عن متلازمة داون يعني الاستيلاء على الخلايا الجنينية من المشيمة أو السائل الذي يحيط بالجنين، والإجراءات التي تحمل مخاطر صغيرة من الاجهاض.

 التصنيع المضاف

جنرال إليكتريك ، أكبر مصنع في العالم، هو على وشك استخدام الطباعة 3-D لصناعة أجزاء الطائرات.

جنرال الكتريك قد أسست خروجا جذريا عن الطريقة التي تصنع بها الأشياء تقليديا. شعبة الطيران لديها، أكبر مورد في العالم لمحركات الطائرات النفاثة، وتستعد لإنتاج فوهة الوقود لمحركات الطائرات الجديدة عن طريق طباعة الجزء مع أشعة الليزر بدلا من الصب واللحام والمعادن. هذه التقنية، المعروفة باسم التصنيع المضاف (لأنه يتم بناء الكائن عن طريق إضافة طبقات قليلة السمك طبقات من مادة واحدة تلو الأخرى)، يمكن أن تحول كيفية تطوير تصاميم جنرال الكتريك ويجعلها قادرة على تصنيع العديد من الأجزاء المعقدة التي تدخل في كل شيء من توربينات الغاز لآلات الموجات فوق الصوتية.

التصنيع المضاف هو النسخة الصناعية من الطباعة 3-D ويستخدم بالفعل لجعل بعض البنود المتخصصة، مثل زرع الأقطاب الطبية، وإنتاج النماذج الأولية من البلاستيك للمهندسين والمصممين. ولكن قرار إنتاج كميات كبيرة حرجة للجزء المعدني من سبيكة لاستخدامها في الآلاف من محركات الطائرات النفاثة يعد معلما هاما للتكنولوجيا.

وبينما تلقت 3-D الطباعة الموجهة للمستهلكين وأصحاب المشاريع الصغيرة على قدر كبير من الدعاية، هو في التصنيع حيث يمكن أن تكون التكنولوجيا أثرها التجاري الأكثر أهمية (انظر "الفرق بين صناع والمصنعين،" في يناير / فبراير 2013).

في الخريف الماضي، اشترت شركة جنرال الكتريك زوجا من الشركات التي لديها الدراية في دقة التصنيع الآلي للمعادن وثم تطوير مطوية التكنولوجيا في عمليات GE للطيران. هذه المجموعة ليس لديها الكثير من الوقت لإثبات أن التكنولوجيا الجديدة يمكن أن تعمل على نطاق واسع. مع CFM الدولية، مشروع مشترك GE مع سنيكما الفرنسية، لإستخدام فوهات 3-D لطبع محركها النفاث LEAP ، ويرجع ذلك للذهاب الى الطائرات في أواخر عام 2015 أو أوائل 2016 (CFM تقول ان لديها بالفعل التزامات بحوالى 22 مليار دولار). كل محرك سوف يستخدم من 10 إلى 20 فوهة ؛ GE تحتاج إلى تصنيع 25،000 من الفتحات سنويا في غضون ثلاث سنوات.

 باكستر: الروبوت ذو الياقة الزرقاء

إعادة التفكير في خلق الروبوتات "الجديدة من السهل التفاعل معها، ولكن الابتكارات وراء الروبوت تظهر مدى صعوبة الحصول عليه جنبا إلى جنب مع الناس.

باكستر هو روبوت غامض , نموذج واحد بلا أرجل، وله يدين مسلحتين و رأسه عبارة عن شاشة لوحية . في نقاط البيع الرئيسية يمثل سعره إنخفاضا -22000 $، أقل بشكل كبير من معظم البوتات المصنعة وضمان أنه لن يقتل أحدا. باكستر يمكن أن تؤدي مجموعة من المهام المتكررة دون الحاجة إلى إعادة تهيئة خطوط التجميع ومع الحد الأدنى من الاستثمار. حتى أنه يمكن أن يتم تدريبه، مع توجيه المشغلين في البداية من خلال حركات معينة. انها أقرب ما سوف يشهده أي شخص إلى الروبوت من ذوي الياقات الزرقاء للأغراض العامة.

هذا الروبوت فريد من نوعه مع ميزات فريدة من نوعها

باكستر هو نوع الروبوت الجديد تماما أن يتم إعادة تحديد الطريقة التى يمكن أن تستخدم الروبوتات في بيئات التصنيع. ينفذ مجموعة متنوعة من المهام الإنتاجية المتكررة - كل ذلك في الوقت بأمان وبذكاء العمل التالي للناس. كيف؟ باكستر يظهر "الحس السليم" المعارض ,القائم على قادرة على استشعار السلوك والتكيف مع مهمتها وبيئتها. لا يتطلب أي برمجة معقدة أو مكلفة . ومع نقطة الانخفاض الفريد في سعر باكستر توفر بديلا مقنعا لروبوتات منخفضة التكلفة للمصنعين من جميع الأحجام.

مع سلسلة من التقارير الميدانية حول الوجود المطلق للروبوتات الأمريكية إلى أنه دعا الروبوتات "آكلة الوظائف" وفق سلسلة مع شرائح تسمى "انتبه! هناك روبوتات في كل مكان. "(ومن المثير للاهتمام، وكان رودني بروكس من الروبوتات إعادة التفكير أيضا في القوة الدافعة وراء رومبا من قبل اي روبوت، والتي يتبناها الإنسان إلى حد كبير . روبوتات يتم اخافتنا كثيرا عندما تخطت القفزة في القدرة، من أن تكون قادرة على القيام بما نقوم به من الأعمال لتكون قادرة على القيام بعملنا.)

سواء كان تابعا ليعبر عنه مع غمزة معرفة أو إستعجال لاهث، ميمي من معركة تلوح في الأفق أي وقت مضى , معركة الرجل مع الآلات عميقة. ماري شيلي قد زرعت البذور الأولى للخوف من الروبوت مع الدكتور Frankenstein (1994 film) . ولكنه كان السباق مع جون هنري بمطرقة البخار الذي أسطورية خطر معين من الآلات في مكان العمل. انها بعملية حسابية بسيطة لا قلب لها على هذا النحو الجهنمي المطرقة تضيف آلة واحدة، وتطرح بشرا واحدا.

 زراعة الذاكرة

ويعتقد عالم الأعصاب مافريك أنه قد توصل إلى فك الرمز الذي يشكل ذكريات طويلة الأجل في الدماغ

يبدو أن الخيال العلمي قد فعلها مرة أخرى. أصبحت التنبؤات الواردة في الروايات مثل جوني متعلق بالذاكرة وNeuromancer العودة في 1980s من يزرع العصبية ربط أدمغتنا إلى آلات حقيقة واقعة.

في ذلك الوقت يبدو غير وارد أنه سيكون لدينا ميغا مخبأة في الدماغ كما فعل كيانو ريفز ' شخصية Johnny Mnemonic في الفيلم المأخوذ عن رواية وليام جيبسون من أي وقت مضى. أو أن شخصية ماتركس الجديدة يمكن أن تؤصل لديهم قدرات الفنون القتالية التي يتم تحميلها إلى دماغه ، مما يجعله جديرا باللافته التى تقول، "أنا أعرف الكونغ فو".

(لماذا أصبح كيانو ريفز الصبي صاحب ملصق أفلام الخيال العلمي ، أنا لن أعرف أبدا) ولكن اليوم لدينا قرود المكاك التي يمكنها التحكم في الذراع الروبوتية بإستخدام الأفكار وحدها. ونحن المرضى المصابين بشلل نصفي بالنظر إلى القدرة على التحكم في مؤشرات الكمبيوتر والكراسي المتحركة بموجات الدماغ. بالطبع هذا هو حول سيطرة الدماغ على الجهاز. ولكن ماذا عن الاتجاه الآخر حيث قد يكون لدينا جهاز تضخيم الدماغ؟ في حين أن زرع قوقعة الأذن قد تكون أفضل جهاز يعرف من هذا النوع.

فقد كان العلماء يعملون على زرع أقطاب دماغية بهدف تقوية الذاكرة. هذا النوع من الإختراق يمكن أن تؤدي إلى بناء جراحة ترقيعية عصبية لمساعدة ضحايا السكتة الدماغية أو تلك مع مرض الزهايمر في الحالات القصوى، أعتقد أنها أفضل من تحميل موهبة الكونغ فو في أدمغتنا.

ولقد تواصل العمل لمدة عشر سنوات بقيادة ثيودور بيرغر في جامعة جنوب كاليفورنيا، بالتعاون مع فرق من جامعة ويك فورست ، خطوة كبيرة في اتجاه الذاكرة العاملة الاصطناعية. وتنشر الدراسة اليوم أخيرا في مجلة الهندسة العصبية.

رقاقة تم زرعها في دماغ الفئران يمكن أن تأخذ على دور hippocampus -المنطقة المسؤولة عن أنماط الذاكرة الطويلة الأجل لذكريات ترميز موجات الدماغ ومن ثم إرسال هذا النمط نفسه من الإشارات الكهربائية من خلال الدماغ. مرة أخرى في عام 2008، قال بيرغر لساينتفيك أميريكان، أنه إذا كانت أنماط الدماغ للجملة: “أنظر حدد شغل "، أو حتى كتاب كامل يمكن فك شفرته، ثم أننا قد نستطيع تحميل التعليمات إلى الدماغ حقيقة واقعة. "إن أنواع من الأمثلة [وزارة الدفاع الأمريكية] يحب أن تستخدم عادة المعلومات التى يتم ترميزها لتحليق طائرة F-15"، ونقلت بيرغر في المقال قوله.

في هذه الدراسة الحالية كان العلماء يقومون بتعليم الفئران مهمة ، أن يقوموا بالضغط على واحد من اثنين من العتلات للحصول على رشفة من الماء. إدرج العلماء رقاقة في الدماغ في الجرذ، مع أسلاك مترابطة في الحصين hippocampus. هنا رقاقة تسجل أنماطا كهربائية من مجالين محددين يسميان CA1 CA3 والتي تعمل معا لتعلم وتخزين المعلومات الجديدة حول أية رافعة يتم الضغط عليها للحصول على المياه. ثم أغلق العلماء أسفل CA1 بإستخدام مخدر. ويتم بناء الحصين المزود بالأقطاب التي يمكن تكرار هذه الأنماط الكهربائية بين CA1 CA3 و، وإدراجه في دماغ فأر. مع هذا الجزء الاصطناعي ، يمكن أن الفئران التي كانت قد سدت CA1 بالعقاقير ، لا تزال تفك ترميز الذكريات الطويلة الأجل.أما في تلك الفئران التى مازالت CA1 كما هى تعمل بشكل طبيعي ، فأن الجزء المزروع بالأقطاب قد إمتدت لوقت أطول الذى يمكن أن تحتفظ الذاكرة فيه بالمعلومات.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 الساعات الذكية

المصممين Pebble watch أدركوا أن الهاتف المحمول هو أكثر فائدة إذا لم تقم بإخراج الساعة من جيبك

 الكفاءة الفائقة للطاقة الشمسية

مضاعفة كفاءة أجهزة الطاقة الشمسية تغير تمامًا ضمن الطاقة القابلة للتجديد.

 حفظ بيانات كبيرة في الهواتف

جمع وتحليل المعلومات من الهواتف المحمولة البسيطة يمكن أن تقدم أفكارًا مثيرة للدهشة. مثل كيف ينتقل الناس، وحتى تساعدنا على فهم انتشار الأمراض.

• http://www.technologyreview.com/lists/breakthrough-technologies/2013/