بفضل الذكاء الاصطناعي.. رجل مشلول يحرك الأشياء بإشارات دماغه!

[إسحق القس افرام]

تمكن باحثون في جامعة كاليفورنيا في سان فرانسيسكو من تمكين رجل مشلول من التحكم في ذراع آلية من خلال جهاز ينقل الإشارات من دماغه إلى جهاز كمبيوتر.
ووفق مديكال إكسبريس، كان الرجل قادراً على الإمساك بالأشياء، وتحريكها، وإسقاطها بمجرد تخيل نفسه وهو يقوم بالأفعال.
عمل الجهاز، المعروف باسم واجهة الدماغ والحاسوب (BCI)، لمدة 7 أشهر قياسية دون الحاجة إلى تعديل، بينما، حتى الآن، لم تعمل مثل هذه الأجهزة إلا ليوم أو يومين فقط.
وتعتمد واجهة الدماغ والحاسوب على نموذج الذكاء الاصطناعي، الذي يمكنه التكيف مع التغيرات الصغيرة التي تحدث في الدماغ، عندما يكرر الشخص حركة - أو في هذه الحالة، حركة متخيلة - ويتعلم القيام بذلك بطريقة أكثر دقة.
وظيفة تشبه الحياة
وقال الدكتور كارونيش غانغولي أستاذ علم الأعصاب في الجامعة: إن هذا المزج بين التعلم بين البشر والذكاء الاصطناعي هو المرحلة التالية لهذه الواجهات بين الدماغ والحاسوب. هذا ما نحتاجه لتحقيق وظيفة متطورة تشبه الحياة.
وكان المفتاح اكتشاف كيفية تحول النشاط في الدماغ يوماً بعد يوم، حيث يتخيل الرجل المشارك في الدراسة مراراً وتكراراً القيام بحركات معينة.
وبمجرد برمجة الذكاء الاصطناعي لمراعاة هذه التحولات، فقد عمل البرنامج لعدة أشهر في كل مرة دون تعديل، كما يوضح هذا الفيديو.
مراحل التقاط إشارات الدماغ
ودرس غانغولي كيف تمثل أنماط نشاط الدماغ لدى الحيوانات حركات معينة، ورأى أن هذه التمثيلات تتغير يوماً بعد يوم مع تعلم الحيوان.
واشتبه في حدوث نفس الشيء لدى البشر، ولهذا السبب فقدت أجهزة الدماغ والحاسوب الخاصة بهم بسرعة القدرة على التعرف على هذه الأنماط.
لذا، عمل غانغولي وزمليه الدكتور نيكيلش ناتراغ مع مشارك في الدراسة أصيب بالشلل بسبب سكتة دماغية قبل سنوات، لم يستطع التحدث أو الحركة.
وكان لديه أجهزة استشعار صغيرة مزروعة على سطح دماغه يمكنها التقاط نشاط الدماغ عندما يتخيل الحركة.
ولمعرفة ما إذا كانت أنماط دماغه تتغير بمرور الوقت، طلب غانغولي من المشارك أن يتخيل تحريك أجزاء مختلفة من جسده، مثل يديه أو قدميه أو رأسه.
على الرغم من أنه لم يكن قادراً على الحركة فعلياً، إلا أن دماغ المشارك كان لا يزال قادراً على إنتاج الإشارات الخاصة بالحركة عندما يتخيل نفسه يقوم بها.
وهنا سجل جهاز BCI تمثيلات الدماغ لهذه الحركات من خلال أجهزة الاستشعار الموجودة في دماغه.
ووجد فريق غانغولي أن شكل التمثيلات في الدماغ ظل كما هو، لكن مواقعها تغيرت قليلاً من يوم لآخر.
من الافتراضي إلى الواقع
وطلب الباحثون بعد ذلك من الرجل أن يتخيل نفسه يقوم بحركات بسيطة بأصابعه أو يديه أو إبهامه على مدار أسبوعين، بينما سجلت أجهزة الاستشعار نشاط دماغه لتدريب الذكاء الاصطناعي.
ثم حاول الرجل التحكم في ذراع ويد آلية. لكن الحركات لم تكن دقيقة للغاية.
لذلك، جعل غانغولي الرجل يتدرب على ذراع روبوتية افتراضية أعطته ملاحظات حول دقة تصوراته. وفي النهاية، جعل الذراع الافتراضية تفعل ما يريده أن تفعله.
وبمجرد أن بدأ في التدرب على ذراع الروبوت الحقيقية، لم يستغرق الأمر سوى بضع جلسات تدريب حتى ينقل مهاراته إلى العالم الحقيقي.
توجيه الذراع الآلية
وكان بإمكانه جعل الذراع الآلية تلتقط الكتل، وتديرها، وتحركها إلى أماكن جديدة. وكان قادراً حتى على فتح خزانة، وإخراج كوب، ووضعه أمام موزع المياه.
وبعد أشهر، كان الرجل لا يزال قادراً على التحكم في الذراع الآلية بعد ضبط لمدة 15 دقيقة للتكيف مع كيفية انحراف تمثيلات حركته منذ أن بدأ في استخدام الجهاز.
ويقوم الباحثون الآن بتحسين نماذج الذكاء الاصطناعي، لجعل الذراع الآلية تتحرك بشكل أسرع وأكثر سلاسة، ويخطط لاختبار واجهة الدماغ والحاسوب في بيئة منزلية.
وبالنسبة للمصابين بالشلل، فإن القدرة على إطعام أنفسهم أو الحصول على شربة ماء ستغير حياتهم.