ידענים: מחשוב וטכנולוגיה | ננו טכנולוגיה

מאת 10 בינואר 2017 אין תגובות

IBM חושפת חמישה חידושים טכנולוגיים שישנו את חיינו בחמש השנים הקרובות: אבחון נפשי באמצעות זיהוי דיבור, יכולות ראייה של גיבורי על, הבנת מורכבות כדור הארץ לפרטי פרטים באמצעות למידה חישובית, דחיסת מעבדות רפואיות על גבי שבב מחשב בודד ואיתור זיהום סביבתי במהירות האור באמצעות חיישנים חכמים.

האם בעוד חמש שנים ניתן יהיה לדחוס מעבדה רפואית על גבי שבב בודד? בצילום: פרוסת סיליקון שפותחה על ידי IBM בכדי למיין חלקיקים הנמצאים בנוזלי הגוף במטרה לאפשר גילוי מוקדם של מחלות. מקור: IBM.

האם בעוד חמש שנים ניתן יהיה לדחוס מעבדה רפואית על גבי שבב בודד? בצילום: פרוסת סיליקון שפותחה על ידי IBM בכדי למיין חלקיקים הנמצאים בנוזלי הגוף במטרה לאפשר גילוי מוקדם של מחלות. מקור: IBM.

IBM מציגה תחזית לחמש טכנולוגיות הנושאות עימן פוטנציאל לשנות את אופן העבודה, החיים והאינטראקציה האנושית כבר במהלך חמש השנים הקרובות. הרשימה אותה מפרסמת IBM מדי שנה, "חמש בחמש" (#ibm5in5), הוכיחה עצמה בעבר ככלי חיזוי מדויק במיוחד.

על פי התחזית של IBM, בתוך חמש שנים ניתן יהיה לסייע לאבחון נפשי באמצעות זיהוי דיבור, שילוב בין יכולות ראייה ממוחשבת ודימות, יספק לבני אדם כושר ראיה מקביל לזה של גיבורי-על המוכרים בספרות הקומיקס; שילובים מתוחכמים של מקורות תוכן, חיישנים, אלגוריתמים ומערכות למידה חישובית יאפשרו להבין את מורכבותו של כדור הארץ לפרטי פרטים; מעבדות רפואיות הדחוסות על גבי שבב מחשב בודד ינהלו מעקב אחר מחלות; וחיישנים חכמים יאתרו זיהום סביבתי במהירות האור.

לדברי ד"ר איה סופר, דירקטורית מחשוב קוגניטיבי ב- IBM העולמית, ממעבדת המחקר של IBM בחיפה:  "לקהילה המדעית יש מסורת נהדרת של יצירת מכשירים המסייעים לנו לראות את העולם סביבנו. המיקרוסקופ איפשר לנו לראות עצמים שאינם נתפסים בעין בלתי מזויינת, והמדחום מסייע לנו להבין את חום הגוף ואת חום הסביבה. ההתפתחות בתחום הבינה המלאכותית והננוטכנולוגיה, מאפשרת לנו להמציא דור חדש של מכשירים מדעיים שיאפשרו לצפות בפועל בעצמים ובתופעות בלתי-נראות כיום – כבר בתוך חמש שנים". סופר מוסיפה כי " חוקרים במעבדת המחקר של IBM  בחיפה, למשל, בונים כיום מערכת המסייעת לרופאים רדיולוגים לזהות תופעות חריגות בתמונות דימות רפואיות, תוך שילוב מידע ממקורות נפרדים לייעול והאצה של תהליכי האבחון."

חדשנות בתחום הזה עשויה לסייע בשיפור מהותי בעולם החקלאות, לייעל את מערכות האנרגיה, לאתר זיהום בסביבה לפני שהוא גורם נזק בלתי הפיך, ולמנוע הידרדרות מוקדמת במצב הפיזי ובבריאות הנפשית של בני אדם בגילאים מתקדמים. צוות המדענים העולמי של IBM שוקד על מימוש הרעיונות החדשניים האלה, במעבדות המחקר הפרוסות סביב העולם – ובכלל זה בישראל.

1. המילים שלנו יהפכו לחלון אל בריאותנו הנפשית

עלות הטיפול בעולם בהפרעות נפשיות גבוהה מהעלות המצרפית של הטיפול בסוכרת, מחלות דרכי הנשימה וסרטן. העול הכלכלי של מחלות הנפש מוערך בטריליארד דולר לשנה בארה"ב בלבד.

אם המוח הוא בבחינת קופסה שחורה, שאינה מובנת לנו עד תום – דיבור הוא מפתח המאפשר להיכנס אל הקופסה הזאת. בתוך חמש שנים, הדברים אותם אנו אומרים וכותבים ישמשו כאינדיקטורים למצבנו הנפשי ולרווחה הפיזית שלנו. דפוסי דיבור וכתיבה המנותחים על ידי מערכות קוגניטיביות יצביעו על סימנים מוקדמים למחלות נפש ומחלות נוירולוגיות, ויאפשרו לצפות טוב יותר את תהליכי המחלה, לנטר אותה ולעקוב אחריה.

במעבדות המחקר של החברה בחיפה מבצעים כמה מחקרים בתחום הזה. החוקרים בישראל התמקדו באיתור סימנים לשיטיון (דימנציה) – ובמקביל הם פועלים על מנת ללמד מחשבים לזהות טקסטים, אופן דיבור, והבעות פנים אנושיות, כדי להבין מצבי רוח ואת מצבו הרגשי של האדם – ולפעול על בסיס הבנת המאפיינים האלה ביישומים שונים כגון שרות לקוחות ממוחשב.

2. היפר-דימות בשילוב בינה מלאכותית יספקו יכולות ראייה של גיבורי-על

מכשירי דימות קיימים מאופיינים במחיר גבוה, מותאמים כל אחד למשימה מוגדרת ומתמקדים כל אחד בפלח מוגדר של הספקטרום האלקטרו-מגנטי. בתוך חמש שנים, יציעו מכשירי דימות טכנולוגיית היפר-דימות בשילוב עם בינה מלאכותית. אלה, יאפשרו לנו לשלב תמונות במספר אורכי גל שונים אל תוך תמונה אחת – על מנת להציג תובנות רבות ערך ולזהות סכנות שהסתתרו עד כה בין צילומים שונים. המכשירים החדשים יהיו ניידים, זולים מאלה הקיימים כיום ונגישים. ראייה של תופעות פיזיות, אותן קשה או בלתי אפשרי לראות היום תסייע למשל בשיפור בטיחות הנהיגה של נהגים או בקבלת מידע מקיף אודות ערכיו התזונתיים של מזון.

חוקרים במעבדת המחקר של IBM בחיפה בונים מערכת המסייעת לרופאים רדיולוגים לזהות תופעות חריגות בתמונות דימות רפואי, תוך שילוב מידע ממקורות נפרדים לייעול והאצה של תהליכי האבחון. סוג אחר של "ראיית-על" המפותח בחיפה, שייך למערכות מציאות רבודה, העושות שימוש במשקפיים מיוחדים על מנת להציג בפני המשתמש מידע נסתר אודות חפצים או ציוד בהם הוא מביט. המערכת מנחה, למשל, טכנאי שטח לגבי מבנה הציוד בו הם מטפלים, מעבדת את התמונה בה הוא צופה, מזהה בעיות באמצעות יישום ענן – ומדריכה אותו בפתרונן.

3. שילובי כלים חדשים יאפשרו להבין את כדור הארץ לפרטי פרטים

ב- IBM חוזים כי בתוך חמש שנים נשתמש באלגוריתמים של למידת מכונה ובכלי תוכנה שיסייעו לנו לתפוס ולהבין כמויות עתק של נתונים הנאספים ממיליארדי מכשירים הקשורים לרשת.

השילוב, הארגון והניתוח האנליטי של נתונים אודות תנאי אקלים, מצב הקרקע, רמות מים והקשר בינן ובין שיטות השקיה, למשל, יציגו תובנות לדור חדש של חקלאים ויסייעו להם לבחור ביבול המשתלם ביותר לגידול, להחליט היכן לטעת ואיך להבטיח תנובה מירבית – תוך חיסכון בצריכת המים.

בעקבות רכישת The Weather Company על ידי IBM, אשתקד, מפתחת עתה מעבדת התוכנה של החברה בישראל, כלים חדשים המבוססים על היכולות והנתונים של החברה הנרכשת. כלים אלה מסייעים לאחת מפלטפורמות ה- IoT הנרחבות בעולם לייצר תובנות מגוונות לחברות. לדוגמא, נתונים של The Weather Company משמשים את המהנדסים בפיתוח פתרון, הדומה ל- Waze,  שיסייע לטייסים למנוע כיסי אוויר, על ידי יצירת רשת דיווח לטייסים.

4. מעבדה רפואית על גבי שבב מחשב בודד תאפשר מעקב אחר מחלות ברמה ננומטרית

בחמש השנים הקרובות, תאפשר "מעבדה רפואית על גבי שבב בודד", לאבחן את מצב הבריאות בעזרת כלים ננומטריים. המעבדה תנתח רמזים המסתתרים בנוזלי הגוף, ותאפשר לדעת מיד האם יש מקום לפנות לרופא.

שילוב המידע הזה יחד עם נתונים המתקבלים ממכשירי IoT אחרים בסביבת החולה, כמו שעונים חכמים וחיישנים לניטור שינה וניתוח המידע בעזרת כלי בינה מלאכותית, יאפשרו להציג תובנות רלבנטיות: תמונה מעמיקה של מצב בריאותנו והתראות לנוכח סימנים ראשונים לבעיות, על מנת למנוע את המשך התפתחותן. המידע הזה יישלח ישירות אל סביבת ענן המחשוב, אליו ניתן יהיה לגשת מבית המטופל המבצע את הבדיקה.

במסגרת פעילות המחקר במעבדות IBM, מפתחים מדענים ננו-טכנולוגיה לתחום המעבדה על גבי שבב בודד, בקנה מידה המאפשר בדיקות DNA, זיהוי וירוסים וחשיפת מחלות עוד לפני שהופיעו התסמינים המאפיינים אותן.

במעבדת המחקר בחיפה עובדים על מערכות שיכולות לאסוף מידע ישירות משבבים השתולים בגופינו ולעדכן בזמן אמת המלצות למינונים של תרופות או להתריע מבעוד מועד על אירועים רפואיים.

5. חיישנים חכמים יאתרו זיהום סביבתי במהירות האור

רוב החומרים המזהמים אינם נראים לעין האנושית – עד לרגע שבו לא ניתן להתעלם מהשפעותיהם. ניטור יעיל יותר של מזהמים מבטיח מזעור הפגיעה בסביבה ובאדם.

כחלק ממאמץ המחקר של IBM בתחום ניטור תנאי הסביבה והשפעתם על בני אדם, מפתחים חוקרים במעבדת המחקר של החברה בחיפה חיישני IoT המנטרים התנהלות עובדים בסביבות קשות לתפעול, ומתריעות על הימצאות רעלים, על חשיפה לחום קיצוני או על עייפות מצטברת של העובד העלולה להוביל לטעויות מסוכנות.

הוספת תגובה

  • (will not be published)