ابتكار نظام مدعوم بالذكاء الاصطناعي يُحسّن تنقل المكفوفين بنسبة تبلغ 25% - عرب فايف

يُمثل التنقل المستقل تحديًا كبيرًا يواجه الأشخاص المكفوفين يوميًا، وقد كانت العصا البيضاء لعقود هي الأداة الأساسية للمساعدة، ولكن محدودية نطاقها وعدم قدرتها على تحديد طبيعة العوائق يقفان عائقًا أمام التنقل السلس والآمن، خاصة في البيئات المعقدة. وفي خطوة واعدة نحو تجاوز هذه التحديات، طور فريق من الباحثين الصينيين نظامًا مبتكرًا قابلًا للارتداء يعتمد على إدماج الذكاء الاصطناعي في نظارة مزودة بكاميرا وسماعات أذن، لتوفير إرشادات تنقل دقيقة للمكفوفين وضعاف البصر، مقدمًا بذلك بديلًا يتفوق بمزاياه على الوسائل التقليدية.

ولكن ما آلية عمل هذا النظام؟

يعتمد هذا النظام المتطور المبتكر على إدماج عدة تقنيات معًا لتحقيق هدفه، إذ يتكون الجزء الرئيسي من نظارة مزودة بكاميرا تلتقط صورًا مباشرة ومستمرة للبيئة المحيطة بالمستخدم، ثم تُرسل هذه الصور إلى حاسوب صغير مدمج يعالجها لحظيًا باستخدام خوارزميات التعلم الآلي المتطورة، وقد دُربت هذه الخوارزميات بدقة على تعرف مختلف العناصر الموجودة في محيط المستخدم مثل: الأشخاص الآخرين، والأبواب، والجدران، وقطع الأثاث، وغيرها من العوائق المحتملة.

ولا تتوقف وظيفة النظام عند مجرد الرؤية، بل تتعداها إلى التوجيه الفعّال، فبناءً على تحليل الصور، يصدر الجهاز تنبيهات صوتية للمستخدم كل 250 ميلّي ثانية، مما يوفر تحديثًا شبه فوري للمعلومات المكانية، وتأتي هذه التنبيهات على شكل صوت صفير مميز في سماعة الأذن اليمنى أو اليسرى، لتوجيه المستخدم نحو الاتجاه الصحيح لتجنب الاصطدام.

ولتعزيز دقة المساعدة في التنقل، خصوصًا في المسافات القريبة، ابتكر الباحثون مكونًا إضافيًا فريدًا، وهو عبارة عن رقع مرنة تشبه (الجلد الاصطناعي) يرتديها المستخدم على معصميه وأصابعه، وتأتي هذه الرقع على شكل أساور، مُجهزة بنظام كاميرا خاص بها لتعمل كمستشعرات لمسية إضافية، فهي تهتز لتنبيه المستخدم عندما يقترب من عائق ضمن مسافة تتراوح بين 5 سنتيمترات و 40 سنتيمترًا، مما يوفر طبقة حماية إضافية حيوية.

كما تؤدي هذه الرقع وظيفة أخرى بالغة الأهمية، إذ تهتز عندما يمد المستخدم يده للإمساك بجسم ما، لتُعلمه باللحظة المناسبة للإمساك به، مما يسهل التفاعل مع الأشياء المحيطة.

تجارب واعدة ونتائج مبشرة:

لتقييم فعالية النظام، أجرى الباحثون، وفقًا لدراسة نُشرت في مجلة (Nature Machine Intelligence) المرموقة، سلسلة من التجارب بمشاركة أشخاص يعانون إعاقات بصرية، ففي إحدى التجارب الرئيسية، استعان الفريق بعشرين مشاركًا لاختبار قدرة الجهاز على المساعدة في التنقل داخل متاهة مغلقة يبلغ طولها 25 مترًا.

وأظهرت النتائج تحسنًا ملحوظًا؛ إذ زادت مسافة المشي التي قطعها المشاركون وتحسن زمن تنقلهم بنسبة بلغت 25% مقارنةً بأدائهم عند استخدام العصا البيضاء التقليدية.

وفي تجارب أخرى شارك فيها 12 شخصًا من ذوي الإعاقة البصرية، هدف الباحثون إلى تقييم قدرة النظام على المساعدة في تجنب العقبات أثناء السير داخل الغرف، وبعد خضوعهم لتدريب بسيط على استخدام الجهاز، تمكن جميع المشاركين من التنقل بنجاح داخل المباني، وبسرعة سير مماثلة لسرعتهم عند استخدام العصا، مما يشير إلى سهولة التعلم والتكيف مع النظام.

ولم تقتصر الاختبارات على البيئات المحكومة؛ بل امتدت إلى مواقف واقعية أكثر تعقيدًا، إذ اختبر 8 مشاركين الجهاز في سيناريوهات من الحياة اليومية، بما يشمل: السير في شوارع المدينة المزدحمة واجتياز غرف اجتماعات مليئة بالأثاث والعوائق المتنوعة، وفي هذه الظروف الصعبة أيضًا، واصلت النظام تقديم أداء جيد، مؤكدًا قدرته على التعامل مع بيئات متنوعة وديناميكية.

مزايا وتحديات مستقبلية:

يقدم هذا النظام مزايا جوهرية مقارنة بالعصا البيضاء، فكما يشير الدكتور (Leilei Gu)، الباحث في مجال الذكاء الاصطناعي في جامعة شنجهاي جياو تونج في الصين وأحد المشاركين في الدراسة، تتمتع الكاميرات بمدى رؤية واسع يتجاوز المتر الواحد الذي تستطيع العصا استشعاره عادةً. والأهم من ذلك، لا يكتفي النظام بملامسة البيئة كما تفعل العصا، بل يمتلك القدرة على معرفة ماهية الأجسام المحيطة بفضل الذكاء الاصطناعي، مما يمنح المستخدم فهمًا أعمق لمحيطه.

ومن جانبه، قدم الدكتور بوتوند روسكا، مدير معهد طب العيون الجزيئي والسريري في بازل في سويسرا، تقييمًا أوليًا لهذا التطور قائلًا: “تتناول الورقة البحثية كيفية تطوير عصا فائقة الذكاء”. وهو بذلك يشبه النظام بالعصا من حيث كونه أداة لتوسيع نطاق الإدراك الحسي للمستخدم ومساعدته في التنقل، ولكنه يقر بأن هذا النظام يقدم معلومات أكثر ثراءً وتعقيدًا بكثير.

لذلك يرى الدكتور روسكا، أن هذا النظام الذكي قد يكون أكثر فائدة وفعالية بنحو خاص للأشخاص الذين يعيشون في المدن الكبيرة والمزدحمة، حيث تتطلب البيئة المحيطة وعيًا أكبر وتفاعلاً أسرع مع العوائق المتغيرة.

ولكن يؤكد الدكتور (Leilei Gu)، في الوقت نفسه أن النظام في وضعه الحالي لا يزال مجرد نموذج أولي (prototype) يخضع للاختبار والتطوير، وقال: “لكي يصبح هذا النظام أداة عملية ومفيدة يمكن لذوي الإعاقة البصرية الاعتماد عليها في الحياة اليومية، يتوجب على الفريق البحثي التأكد من وصوله إلى مستويات فائقة وعالية جدًا من الموثوقية لضمان دقة المعلومات والتوجيهات، بالإضافة إلى تحقيق أقصى درجات الأمان للمستخدم، لتجنب أي مخاطر محتملة قد تنجم عن أي خطأ في تقدير المسافات أو تحديد العقبات”.

ويتفق الدكتور روسكا مع هذا الرأي، قائلًا: “إنه من السابق لأوانه تحديد مدى تقبل المستخدمين الفعلي لهذه التقنية عند توفرها”. مشيرًا إلى أن قبول مثل هذه التقنية سيعتمد على عوامل متعددة تتجاوز مجرد الفعالية التقنية في المختبر، وتشمل: التكلفة النهائية للجهاز، وسهولة الاستخدام والتعلم، وراحة ارتداء النظارة والمكونات الأخرى لمدة طويلة، والأداء الفعلي في بيئات خارجية متنوعة وغير متوقعة.

لذلك يعمل الفريق البحثي حاليًا على تطوير الجهاز، مع التركيز في تحسين التصميم لجعله أخف وزنًا وأقل وضوحًا للعيان مقارنة بالنموذج الحالي الذي تُثبت فيه الكاميرات على النظارة، ليكون مريحًا وسهل الارتداء يوميًا.

الخلاصة: 

يمثل هذا النظام القائم على الذكاء الاصطناعي خطوة مهمة نحو تعزيز استقلالية وحرية الحركة للأشخاص ذوي الإعاقة البصرية. فمن خلال توفير معلومات لحظية ومفصلة عن البيئة المحيطة وتنبيهات دقيقة، تبشر هذه التقنية بتحسين نوعية الحياة وزيادة الأمان لمستخدميها. وبينما لا يزال الطريق طويلًا نحو المنتج النهائي الموثوق والمتاح للجميع، ترسم الأبحاث والاختبارات الجارية ملامح مستقبل قد يصبح فيه التنقل في العالم أكثر سهولة وأمانًا للمكفوفين وضعاف البصر.

نسخ الرابط تم نسخ الرابط