الأنسجة “مستودع حاسوبي” .. للتنبؤ بالطقس وأسعار الأسهم وجودة الهواء..!!
أظهر عالم ياباني كيف يُمكن استخدام جسم الإنسان كجهاز كمبيوتر لمعالجة البيانات وحل المشكلات المعقدة.
هذا الإنجاز ممكن لأن الأنسجة البشرية تتمتع بخصائص مفيدة لنوع من معالجة البيانات يُسمى “الحوسبة الخزانية”، وفقًا لمؤلف الدراسة، يو كوباياشي، الأستاذ المشارك بقسم العلوم الميكانيكية والهندسة الحيوية بجامعة أوساكا.
في الحوسبة الخزانية، توضع المُدخلات في نظام يحتوي على عدد كبير من “العقد” أو “الأبعاد” (المستودع)، ثم تُفسر لعزل البيانات المهمة أو التنبؤ بالنتائج المستقبلية. ولإثبات إمكانية استخدام الأنسجة البشرية لمعالجة البيانات، طلب الباحث من المشاركين ثني معاصمهم بزوايا مختلفة. ثم استخدم الموجات فوق الصوتية لتصوير التشوه الناتج في العضلات. ومن هذه البيانات، بنى نموذجًا حاسوبيًا لخزان فيزيائي يحاكي الأنظمة الديناميكية غير الخطية بنجاح في اختبارات الأداء القياسية.
وقال كوباياشي: “أحد مجالات التطبيق لهذه التقنية هو الأجهزة القابلة للارتداء. ففي المستقبل، يمكن استخدام أنسجتنا كمورد حاسوبي عملي. ونظرًا لوجود الأنسجة الرخوة بالجسم، يمكن للجهاز القابل للارتداء تفويض العمليات الحسابية إلى الأنسجة، مما يُحسّن الأداء”. واقترح إمكانية تطبيق هذه العملية على الأجهزة الطبية وأجهزة دعم الحياة، والتقنيات الأخرى للتفاعل بين الإنسان والآلة، وذلك بالاعتماد على الأنسجة البشرية كموارد معالجة إضافية.
إحدى الطرق الشائعة لتوضيح كيفية عمل حوسبة الخزان هي طريقة “دلو الماء”، حيث يتكون الخزان من سلسلة من خزانات المياه مرتبة في شبكة أو شكل آخر، وتربطها أنابيب بأحجام مختلفة بشكل غير خطي.
تنعكس المدخلات في النظام على شكل مستويات مياه متقلبة في الخزانات المختلفة، يتم تسجيل حالة الخزان، من وقت لآخر، وذلك بقياس مستوى الماء بكل خزان، ثم تقوم طبقة حاسوب قابلة للتدريب بقراءة النتائج وتفسيرها.
يمكن للأنسجة البشرية أن تعمل كخزان لأنها تشترك في بعض صفات الخزان المائي. أولًا، لها صفات لاخطية الإجهاد والانفعال، أي أن العلاقة بين الإجهاد المُطبق على النسيج والانفعال الناتج ليس خطًا مستقيمًا. والأنسجة لزجة تتمتع بالمرونة (مثل الشريط المطاطي) ولزجة (كسائل كثيف) عند تشوهها، أو لديها “ذاكرة” فيزيائية لتشوهها السابق، فتستطيع تخزين المعلومات.
وذكر موقع livescience أن حوسبة الخزانات المائية أظهرت إمكانات واعدة في التنبؤ بالأنظمة الفوضوية كالطقس وبأنظمة أخرى متقلبة، كأسعار الأسهم أو جودة الهواء. وبتفسير البيانات السابقة بواسطة النظام، يمكن التنبؤ بالنتائج المستقبلية. وذكر كوباياشي، ن عمله خطوة أولى، مع تأكيد إمكاناته في المستقبل.
تُمهد هذه النتائج لاستغلال ديناميكيات الأنسجة البشرية في مجموعة واسعة من المهام وتطبيقات الحوسبة.
