استغل طالب أمريكي يبلغ من العمر سبعة عشر عامًا يُدعى بنجامين تشوي وقت الفراغ الذي أتاحته جائحة كورونا، لبناء ذراع اصطناعية منخفضة التكلفة مزودة بذكاء اصطناعي يُمكن التحكم فيها عقليًّا، وفقًا لتقرير مجلة سميثونيان.
كان تشوي طالبًا في الصف العاشر، يتطلع إلى إجراء بحث عن وقود الألمنيوم في مختبر أبحاث صيف عام 2020. لكن المختبر أُغلق حين حدثت الجائحة، ما ترك الكثير من وقت الفراغ. جعل تشوي ملعب كرة الطاولة في قبو منزله مختبرًا مؤقتًا، متأثرًا بوثائقي شاهده قبل عشر سنوات، وباشر العمل على بناء ذراع اصطناعية منخفضة التكلفة، مستخدمًا طابعة ثلاثية الأبعاد ثمنها 75 دولارًا وبعض خيوط الصيد.
كيف تعمل الذراع الاصطناعية؟
تستطيع الطابعة ثلاثية الأبعاد التي استخدمها تشوي طباعة قطع بطول 12 سم على الأكثر، لذا كان عليه طباعة قطع، ثم جمعها معًا بأربطة مطاطية. استغل تشوي خبرته السابقة في البرمجة وصناعة الروبوتات في كتابة الشيفرة البرمجية لعمل الذراع.
استخدم تشوي طريقة تخطيط الدماغ الكهربائي، التي تسجل نشاط الدماغ الكهربائي باستخدام مستشعرين، متجنبًا الحاجة إلى جراحات الدماغ المعقدة.
يُطبق أحد المستشعرين على شحمة الأذن والآخر على الجبهة، ويجمع بيانات التخطيط الكهربائي. تُرسل المعلومات إلى الذراع الاصطناعية عبر البلوتوث، فيحولها نموذج الذكاء الاصطناعي المُضمن في شريحة على الذراع إلى حركات ذات معنى.
ذكاء اصطناعي ضمن شريحة
صمم تشوي نموذج الذكاء الاصطناعي بمساعدة ستة متطوعين عمل مع كل منهم أكثر من ساعتين، جامعًا بيانات أدمغتهم في أثناء تركيزهم على شد أيديهم وإرخائها. درّب تشوي الذكاء الاصطناعي على تمييز الموجات الدماغية والتعلم من الموجات الدماغية للمستخدم. ولما كانت نماذج الذكاء الاصطناعي تصل إلى أحجام كبيرة، فكر تشوي في استعمال التخزين السحابي، لكن هذه الطريقة أخّرت استجابة الذراع، إضافةً إلى أنها تتطلب بقاء المستخدم متصلًا بالإنترنت.
ضغط تشوي خوارزميته المكونة من أكثر من 23 ألف خط برمجي و978 صفحة من العمليات الرياضية وسبع خوارزميات فرعية جديدة، ضمن رقاقة مُدمجة في الذراع. في غضون 6 أشهر، نشر تشوي مقطعًا مصورًا على يوتيوب، جذب المقطع انتباه شخص فقد ذراعه من بنسلفانيا يدعى جوزيف دان، الذي قدم مشورته حول تصميم الطرف، وتكفل معهد ماساتشوستس بالتمويل والإشراف التقني.
ما مدى جودة عملها؟
خضعت الذراع الاصطناعية إلى أكثر من 75 تكرارًا في غضون عامين من بدء المشروع، وتُصنع الآن من مواد هندسية قادرة على تحمل حمولة تصل إلى أربعة أطنان. قال تشوي إن دقة اختراعه المزود بالذكاء الاصطناعي تبلغ 95%، وتبلغ دقة التصاميم التجارية 73.8%.
تبلغ تكلفة صناعة الذراع الاصطناعية 300 دولار، مع كل الميزات التي تمتلكها، في حين تكلف نظيراتها آلاف الدولارات. يرغب تشوي -الذي لم يبدأ بدراسة الهندسة رسميًّا بعد- في تحسين تصميمه وإجراء تجارب سريرية على المرضى غير الفاقدين أذرعهم، ويرغب في توسيع نطاق خوارزميته لتتجاوز الذراع الاصطناعية إلى غيرها من الأجهزة المساعدة، مثل الكراسي ذات العجلات، ومساعدة المرضى فاقدي النطق على التواصل.
اقرأ أيضًا:
غرسة دماغية تسمح ب التواصل ل امراة مصابة ب الشلل الكامل ، فهل ستحدث تقدما في المجال ؟
يشعر مبتورو الأطراف كما لو أنّ أطرافهم الصناعية تنتمي إلى أجسادهم
ترجمة: إيهاب عيسى
تدقيق: ميرفت الضاهر
