1 أغسطس، 2024
انغمس لتتعلم كيف يُحدث الذكاء الاصطناعي تحولًا في مجال البصريات من خلال تحسين العناية بالعيون، وتبسيط تصنيع النظارات، والنهوض بالاتصالات عبر الألياف الضوئية.
البصريات هي دراسة الضوء وتفاعلاته مع المواد المختلفة. قد يبدو الأمر مجرد موضوع آخر متعلق بالعلوم، ولكنه في الواقع مهم جدًا وحاضر جدًا في حياتنا اليومية. على مر السنين، قامت العديد من الصناعات بدمج التقنيات القائمة على البصريات لإنشاء حلول مبتكرة. على سبيل المثال، في طب العيون، تُستخدم البصريات لتطوير العدسات التصحيحية والعدسات اللاصقة والإجراءات الجراحية مثل الليزك. في التصنيع، تلعب البصريات دورًا مهمًا في تطوير الكاميرات والتلسكوبات والمناظير وشبكات الألياف الضوئية لاتصالات أسرع.
يتم استخدام الذكاء الاصطناعي (AI) لتحسين العديد من هذه الحلول القائمة على البصريات. على سبيل المثال، يمكن أن تساعد التحليلات التنبؤية في تحديد المرضى الذين سيستفيدون أكثر من العمليات الجراحية المعقدة مثل الليزك. في هذه المقالة، سوف نستكشف كيف يتم استخدام الذكاء الاصطناعي في البصريات، ونفهم الفوائد التي يقدمها والتحديات التي يطرحها. هيا بنا نبدأ!
أولاً، دعنا نفهم بعض تطبيقات الذكاء الاصطناعي في البصريات، مثل طب العيون، تصنيع الأجهزة البصرية، والاتصال الشبكي من خلال الألياف البصرية.
في الوقت الحاضر، أصبح الذكاء الاصطناعي في الرعاية الصحية أكثر شيوعًا. على وجه التحديد في مجال البصريات، يعيد الذكاء الاصطناعي تعريف مجالات مثل طب العيون وفحص البصر. يستلزم طب العيون تشخيص وعلاج اضطرابات العين، بينما يتضمن فحص البصر تقييم العيون للكشف عن مشاكل الرؤية ووصف العدسات التصحيحية. يتم استخدام الذكاء الاصطناعي للتشخيص والعلاج الشخصي وتحسين الكفاءة في العناية بالعيون.
على سبيل المثال، يمكن أن تساعد أنظمة الذكاء الاصطناعي في اكتشاف العلامات المبكرة لأمراض مثل الجلوكوما واعتلال الشبكية السكري. ووفقًا لمؤسسة أبحاث الجلوكوما، فإن أكثر من ثلاثة ملايين شخص مصابون بالجلوكوما في الولايات المتحدة وحدها، ولكن نصفهم فقط يدركون أنهم مصابون به. يمكن لهذه الأنظمة detect أمراض العيون هذه في وقت مبكر والبدء في العلاج في وقت مبكر للوقاية من العمى.
يُعد التقييم الآلي لأمراض شبكية العين (ARDA) من Google مثالاً رائعًا على كيفية تحسين الذكاء الاصطناعي للرؤية في مجال رعاية العيون. فقد تعاونت Google مع مجموعة كبيرة من أطباء العيون لتدريب نموذج ذكاء اصطناعي باستخدام أكثر من 100,000 عملية مسح لشبكية العين. كان الهدف هو إنشاء نظام يمكنه detect اعتلال الشبكية السكري باستخدام تصنيف الصور. تتمثل إحدى أكبر مزايا نظام ARDA في إمكانية استخدامه في البلدان النامية حيث قد يكون الوصول إلى رعاية العيون محدودًا.
يُحدث الذكاء الاصطناعي أيضًا طفرة في تصميم وتصنيع الأجهزة البصرية المختلفة. فيما يتعلق بجانب التصميم، يمكن أن يكون الذكاء الاصطناعي التوليدي مفيدًا في تصميم الأجهزة البصرية بسرعة. ويمكن بعد ذلك أن تتدخل أنظمة الذكاء الاصطناعي لمراقبة عمليات التصنيع والمساعدة في خفض التكاليف. وأخيراً، يمكن استخدام الذكاء الاصطناعي والرؤية الحاسوبية لفحص detect أي عيوب في المنتجات المصنعة مثل كابلات الألياف البصرية أو العدسات التي قد تغفلها العين البشرية.
ولهذا الغرض، تبحث العديد من الشركات في استخدام الذكاء الاصطناعي لتصميم وتصنيع أحدث العدسات. وقد جمعت شركة EssilorLuxottica، وهي شركة رائدة في صناعة عدسات العيون، كميات هائلة من البيانات مجهولة المصدر من طلبات العدسات وبيانات الاختبار والدراسات الداخلية. وهم يستخدمون الذكاء الاصطناعي لاستخراج المعرفة من هذه البيانات، مثل رؤى نمط حياة المستهلك ومقاييس أداء العدسات، واستخدامها لتحسين تصميمات العدسات. كما أنهم يستخدمون أيضاً الذكاء الاصطناعي السلوكي لتصميم أحدث جيل من العدسات متغيرة البؤرة. يأخذ هذا في الاعتبار السلوك المكاني للمريض (كيفية تحريك رأسه وعينيه لرؤية البيئة المحيطة به) لتصميم عدسات أكثر راحة.
فيما يلي بعض فوائد استخدام الذكاء الاصطناعي في تصميم النظارات:
بمجرد زيارة طبيب العيون والحصول على وصفة طبية وتحديد نوع العدسات التي تحتاجها، فإن الخطوة التالية هي عادة الذهاب إلى أحد المتاجر وتجربة النظارات. ومع ذلك، أعادت تقنية رؤية الكمبيوتر تصور عملية البيع بالتجزئة من خلال التجارب الافتراضية للنظارات من منزلك المريح. بدأت شركات مثل Lenskart في استخدام هذا الابتكار لتحسين تجربة العملاء.
باستخدام الخوارزميات المتقدمة والواقع المعزز (AR)، يمكن لرؤية الكمبيوتر رسم خرائط لملامح وجهك في الوقت الفعلي. من خلال القيام بذلك، يمكن تراكب نماذج ثلاثية الأبعاد للنظارات بسلاسة على بث الفيديو المباشر الخاص بك. يمكن أن تظهر النظارات الافتراضية وكأنها تتحرك بشكل طبيعي مع رأسك وتتكيف مع الزوايا والإضاءة لتقديم عرض واقعي لكيفية ظهور الإطارات المختلفة. مع إضافة التعلم الآلي، يمكن لهذه الأنظمة أن تقدم توصيات مخصصة للإطارات بناءً على هيكل وجهك وتفضيلات الأسلوب.
ماذا لو كان اتصالك فائق السرعة بالإنترنت يمكن أن يكون أسرع؟ هذا بالضبط ما يمكن أن تفعله خوارزميات الذكاء الاصطناعي لكابلات الألياف الضوئية. هذه الكابلات تشبه الطرق السريعة للمعلومات الرقمية، ويمكن للذكاء الاصطناعي أن يساعد في نشرها وإدارتها وتحسين أدائها.
من خلال تحسين تصميمات المصانع الخارجية (OSP)، يعمل الذكاء الاصطناعي على جعل توسيع شبكات النطاق العريض أكثر كفاءة وفعالية. يشير مصطلح OSP إلى جميع الكابلات والبنية التحتية المادية المطلوبة لتقديم خدمات الإنترنت، بما في ذلك كابلات الألياف الضوئية والقنوات والمعدات ذات الصلة المثبتة خارج المباني. يمكن للذكاء الاصطناعي المساعدة في محاكاة سيناريوهات تصميم مختلفة لتحديد الحلول الأكثر كفاءة وفعالية من حيث التكلفة. تصبح مهام مثل إدارة سعة النطاق الترددي بناءً على الطلب أبسط. بشكل عام، يمكن الآن إكمال مهام التصميم التي كانت تستغرق من 45 إلى 60 يومًا بسبب إعادة العمل والمتابعات المتكررة والعمليات اليدوية في 25 يومًا فقط باستخدام الذكاء الاصطناعي.
يمكن للذكاء الاصطناعي أيضًا تحسين تخطيط مسار الألياف من خلال تحليل البيانات التاريخية والتنبؤ بالطلب المستقبلي باستخدام خوارزميات التعلم الآلي المتقدمة. يمكن استخدام تقنيات الرؤية الحاسوبية مثل التجزئة لفحص جودة الألياف detect الأعطال. ومن خلال اكتشاف المشاكل في وقت أقرب، يمكن حل هذه المشاكل بشكل أسرع، مما يقلل من وقت التعطل وتكاليف الصيانة. من خلال جعل هذه العمليات أكثر كفاءة، لا يؤدي الذكاء الاصطناعي إلى تسريع نشر النطاق العريض فحسب، بل يحسن أيضاً من موثوقية وجودة خدمات الإنترنت، مما يعود بالنفع في نهاية المطاف على المجتمعات الحضرية والنائية على حد سواء.
مع توقع نمو السوق العالمية للبصريات المتقدمة إلى ما يقرب من 628.80 مليار دولار بحلول عام 2032، يقدم الذكاء الاصطناعي العديد من الفوائد في مجال البصريات. فيما يلي بعض المزايا الرئيسية:
في حين أنه من الصحيح أن الذكاء الاصطناعي يجلب العديد من الفوائد للبصريات، إلا أننا بحاجة إلى أن نضع في اعتبارنا التحديات و الاعتبارات الأخلاقية التي يجب معالجتها عند استخدام تقنيات الذكاء الاصطناعي.
فيما يلي بعض التحديات المتعلقة باستخدام الذكاء الاصطناعي في مجال البصريات:
وفقًا لـ المعهد الوطني للصحة (الولايات المتحدة الأمريكية)، أدت أنظمة الذكاء الاصطناعي أداءً مساويًا أو حتى أفضل من أطباء العيون ذوي الخبرة في مهام مثل الكشف عن اعتلال الشبكية السكري وتصنيفه. ومع ذلك، على الرغم من هذه النتائج الواعدة، تم نشر عدد قليل جدًا من أنظمة الذكاء الاصطناعي في البيئات السريرية الواقعية. ويرجع ذلك إلى تحديات مثل تحيز البيانات والخصوصية.
لمعالجة هذه التحديات، هناك حاجة إلى قواعد ولوائح جديدة لاستخدام الذكاء الاصطناعي في مجال البصريات. في دول مثل الولايات المتحدة، بدأت حكومات الولايات بالفعل في تنظيم الذكاء الاصطناعي في الرعاية الصحية لمنع التمييز وحماية خصوصية المرضى. من المحتمل أن نبدأ في رؤية تصحيح رؤية مخصص، حيث يقوم الذكاء الاصطناعي بإنشاء حلول مخصصة لكل مريض. سيؤدي ذلك إلى نظارات وعلاجات مصممة لتناسب احتياجات كل شخص بشكل أفضل.
مجال بصريات آخر قد يصبح شائعًا في المستقبل بسبب الذكاء الاصطناعي هو طب العيون عن بعد. طب العيون عن بعد هو استخدام التطبيب عن بعد لتقديم خدمات رعاية العيون عن بعد. تخيل التقاط صورة لعينك وتحليلها بواسطة نموذج ذكاء اصطناعي لإعلامك بصحة عينك. يمكن للذكاء الاصطناعي أن يجلب رعاية العيون مباشرة إلى عتبة باب الشخص ويلعب دورًا رئيسيًا في توفير خيارات التشخيص والعلاج عن بعد. إنه مفيد بشكل خاص للأشخاص في المناطق النائية أو المحرومة ويمكن أن يساعد في التأكد من حصولهم على رعاية فعالة وفي الوقت المناسب.
يغير الذكاء الاصطناعي مجال البصريات بسرعة، من الرعاية الصحية إلى التصنيع. إنه يعزز التشخيصات الطبية، ويضفي طابعًا شخصيًا على العلاجات، ويحسن عمليات الإنتاج. في حين أن هناك تحديات مثل الامتثال التنظيمي وخصوصية البيانات، إلا أن الفوائد المحتملة هائلة. يستعد الذكاء الاصطناعي لتغيير الطريقة التي نرى بها العالم ونتفاعل معه من خلال التطورات في مجال البصريات.
هيا نتعلم وننمو معًا! استكشف مستودع GitHub الخاص بنا للاطلاع على مساهماتنا في مجال الذكاء الاصطناعي. تحقق من كيف نعيد تعريف صناعات مثل السيارات ذاتية القيادة و الزراعة بالذكاء الاصطناعي. 🚀
