محققان سوییسی موفق به تولید پوست مصنوعی و انعطاف‌پذیری شده‌اند که با پشتیبانی از بازخوردهای لمسی می‌توان از آن در واقعیت مجازی و موارد پزشکی استفاده کرد.
بازخوردها در قالب ۱۰۰ پالس در هر ثانیه به کاربر منتقل می‌شوند.
پوست مصنوعی مذکور از سیلیکون و الکترودهای انعطاف‌پذیر تشکیل شده و توسط موسسه پلی‌تکنیک فدرال لوزان سوییس (EPFL) ساخته شده است. به دلیل برخورداری از خاصیت ارتجاعی می‌توان پوست مصنوعی مذکور را به دور انگشتان نوک یا مچ دست کاربر پیچید و بازخوردهای لمسی را در قالب فشار یا ویبره دریافت کرد. همچنین چند سنسور در آن تعبیه شده که با تشخیص تغییر شکل یا دفرمه شدن شدت بازخوردها را تغییر داده و آنها را به واقعیت نزدیک‌تر می‌کنند.
«Harshal Sonar»، محقق ارشد در ساخت پوست مصنوعی و یکی از پژوهشگران موسسه مورد بحث در مورد این پوست مصنوعی می‌گوید:
«این اولین باری است که موفق به ساخت یک پوست مصنوعی با سنسور و فعال‌کننده می‌شویم. این دو فاکتور به ما کمک می‌کنند تا یک سیستم کنترلی جامع به وجود آورده و بازخوردهای دریافتی توسط کاربر را دقیق‌تر و مطمئن‌تر کنترل کنیم. از این پوست مصنوعی می‌توان در مصارف پزشکی و برای آگاهی از میزان هوش بیمار از محیط اطراف خود نیز استفاده کرد.»
باید به خاصیت ارتجاعی بسیار بالای پوست مصنوعی مذکور نیز اشاره کرد به طوری که می‌توان آن را تا چهار برابر طول اصلی خود کش آورد که استفاده روزمره از آن را میسر کرده و بیمارانی که حس لامسه خود را از دست داده‌اند می‌توانند از آن بهره‌مند شوند. علاوه بر مصارف پزشکی می‌توان به کمک آن محتواهایی طبیعی‌تر برای واقعیت مجازی تولید کرد.
«Sonar» می‌گوید او و تیمش در قدم بعدی قصد دارند یک نمونه آزمایشی کاملاً پوشیدنی برای استفاده در مراکز توانبخشی و همچنین به کارگیری در واقعیت افزوده و مجازی تولید کنند. از این نمونه آزمایشی در دانش علوم اعصاب یا نوروساینس (Neuroscience) برای شبیه‌سازی بدن انسان نیز استفاده شده و محققان می‌توانند فعالیت‌های فعال مغزی در آزمایشات رزونانس مغناطیسی را مطالعه کنند.
پرینت سه بعدی بافت زنده یا همان بایوپرینت (Bioprint) در حال حاضر بسیار زمان‌بر و چالش برانگیز است؛ اما دانشمندان اروپایی در اقدامی شگفت انگیز روشی را ابداع کرده‌اند که ایده بایوپرینت را بسیار ساده‌تر و سریع‌تر عملی می‌کند.
به تازگی خبر رسیده که دانشمندان دانشگاه EPFL سوئیس و دانشگاه UMCU هلند روشی نوآورانه برای پرینت سه بعدی بافت زنده را توسعه داده‌اند که چالش‌های پیشین را از بین می‌برد. در حال حاضر این روش از چاپ که با نام بایوپرینت (Bioprint) شناخته می‌شود، به صورت لایه‌لایه و در پروسه‌ای زمان‌بر انجام می‌شود و محدودیت‌های فراوانی از لحاظ پیچیدگی بافت و کارایی محصول نهایی وجود دارد.
پرینت سه بعدی بافت زنده به روش جدید بسیار سریع و راحت است
چنین روشی از پرینت استفاده‌های زیادی در بحث پزشکی داشته و برای آن آینده روشنی در فرآیند بهبود جراحت‌ها، آزمایش داروهای جدید و حتی جایگزینی اعضای موجودات زنده، در نظر گرفته شده است. در همین رابطه محققان اروپایی با توسعه نوعی سیستم نوری خاص زمان لازم برای پرینت سه بعدی بافت زنده را تنها به چند ثانیه کاهش داده‌اند و امکان چاپ بافت‌های نسبتا پیچیده را فراهم کرده‌اند.
در پروسه جدید دانشمندان با تاباندن لیزر به محفظه‌ای چرخان حاوی هیدروژل سلول‌های بنیادی، کار چاپ سه بعدی بافت زنده را انجام می‌دهند؛ برای این منظور در هر قسمت دلخواه از محفظه هیدروژل با متمرکز کردن انرژی لیزر ماده مورد نظر حالت جامد به خود می‌گیرد و در عرض چند ثانیه بافت دلخواه به وجود می‌آید. مرحله بعدی از این فرآیند اضافه کردن سلول‌های اندوتلیال برای ایجاد رگ‌های خونی خواهد بود.
بافت خروجی از دستگاه پرینت سه بعدی توسعه یافته در حال حاضر بیشتر از چند سانتی‌متر ضخامت ندارد، اما محققان گفته‌اند که این مقدار از بافت همچنان استفاده‌های زیادی در علم پزشکی دارد. دانشمندان EPFL از پروسه جدید برای پرینت مجراهای قلب، غضروف و استخوان ران استفاده کرده‌اند.
البته هنوز تا به‌کارگیری این تکنیک پرینت سه بعدی بافت زنده در دنیای واقعی زمان زیادی باقی‌مانده، اما می‌توان گفت که صنعتی شدن روش مورد نظر بسیار سودمند خواهد بود؛ محققان EPFL گفته‌اند که با روش توسعه یافته تصور آینده‌ای که در آن ساخت اعضای مصنوعی و درمان جراحت‌ها تنها در زمانی بسیار کوتاه انجام می‌شود، آنقدرها هم مشکل نیست و از طرف دیگر نیازی به انجام آزمایش بر روی حیوانات، در شرایطی که بافت مصنوعی به راحتی در دسترس است، وجود نخواهد داشت.
هوش مصنوعی (AI) همیشه امکانات فراوانی را برای دانشمندان مهیا کرده است. پیش‌بینی پس‌لرزه‌ها، یکی از آن چالش‌های بزرگی است که محققین با استفاده از این فناوری به سراغ آن رفته‌اند.
داشتن اطلاعات بیشتر درباره آنچه که بعد از زلزله رخ می‌دهد یا به بیان ساده‌تر، پیش‌بینی پس‌لرزه‌ها، برای کشورهایی که یک زلزله بزرگ را تجربه کرده‌اند، مسئله مرگ و زندگی است. پس‌لرزه‌ها، اکثر اوقات می‌توانند باعث مرگ‌ومیرها و زخمی‌های بیشتر، خرابی ساختمان‌ها و پیچیده‌تر شدن عملیات امداد و نجات شوند.
پس‌لرزه‌های یک زلزله ویرانگر، اغلب می‌توانند به اندازه خود زلزله اصلی، مهیب باشند. حالا، دانشمندان سیستمی را برای پیش‌بینی اینکه چنین پس‌لرزه‌هایی در چه جاهایی می‌توانند اتفاق بیافتد، توسعه داده‌اند. این محققین، با استفاده از هوش مصنوعی به امکان پیش‌بینی پس‌لرزه‌ها دست یافته‌اند.
هوش مصنوعی به کمک پیش‌بینی پس‌لرزه‌ها می‌آید
یک تیم تحقیقاتی از دانشگاه هاروارد، نوعی هوش مصنوعی را توسعه و آموزش داده‌اند تا حجم عظیمی از داده‌های بدست آمده از سنسورها را تجزیه و تحلیل کند و فناوری یادگیری عمیق (Deep Learning) را برای انجام پیش‌بینی‌های دقیق‌تر به کار گیرد.
این محققین می‌گویند که سیستم جدید فعلا برای استفاده آماده نیست، اما در تشخیص پس‌لرزه‌ها، از مدل‌های پیش‌بینی کنونی قابل اعتمادتر است. این فناوری، در سا‌ل‌های پیش‌رو می‌تواند تبدیل به یک بخش حیاتی از سیستم‌هایی شود که جهت پیش‌بینی پس‌لرزه‌ها، مورد استفاده زلزله شناسان قرار می‌گیرند.
Brendan Meade، یکی از اعضای این تیم تحقیقاتی از دانشگاه هاروارد، می‌گوید: «سه چیز وجود دارد که شما می‌خواهید درباره زلزله‌ها بدانید: شما می‌خواهید بدانید که آنها چه زمانی اتفاق می‌افتند، آنها چقدر بزرگ هستند و قرار است کجا رخ بدهند. ما پیش از این، قوانین تجربی را برای پیش‌بینی اینکه آنها چه زمانی اتفاق خواهند افتاد و چه اندازه بزرگ خواهند بود، داشتیم و اکنون ما در حال کار بر روی ضلع سوم هستیم؛ یعنی اینکه آنها ممکن است کجا رخ بدهند.»
ایده استفاده از فناوری یادگیری عمیق برای این منظور، زمانی به ذهن Meade خطور کرده بود که او برای یک فرصت مطالعاتی در شرکت گوگل مشغول به کار بوده است. گوگل، شرکتی است که هوش مصنوعی را در بسیاری از زمینه‌های مختلف علوم و محاسبات به کار گرفته است.
هوش مصنوعی: یادگیری ماشین و یادگیری عمیق
یادگیری ماشین (Machine Learning)، تنها یک جنبه از هوش مصنوعی است و دقیقا همان چیزی است که از اسمش بر می‌آید: ماشین‌ها، از مجموعه‌ای از داده‌ها، یاد می‌گیرند؛ بنابراین آنها می‌توانند از عهده مسائل جدیدی بربیایند که مشخصا برای مواجهه با آنها برنامه‌ریزی نشده‌اند.
یادگیری عمیق، نوعِ پیشرفته‌تری از یادگیری ماشین است که از شبکه‌های عصبی (Neural Networks) برای تقلید از فرایندهای فکر کردن مغز بهره می‌گیرد. به عبارت ساده‌تر، یادگیری عمیق یعنی اینکه هوش مصنوعی در یک لحظه می‌تواند نتایج محتمل بیشتری را مشاهده کرده و نقشه پیچیده‌تری از فاکتورها و ملاحظات دخیل را ارزیابی کند؛ شبیه به کاری که نورون‌ها در مغز انجام می‌دهند.
این فناوری، برای کاربرد در مورد زلزله‌ها که شامل متغیرهای بسیار زیادی از جمله شدت لرزه، موقعیت صفحات تکتونیکی، نوع زمینی که در آن زلزله اتفاق می‌افتد و موارد دیگر هستند، بسیار عالی است. یادگیری عمیق، می‌تواند بطور بالقوه الگوهایی را نشان دهد که تحلیلگران انسانی هرگز قادر به تشخیص آنها نیستند.
تحقیق جدید: نتایج و آینده آن
Meade و همکاران او، برای استفاده از یادگیری عمیق در مورد پس‌لرزه ها، از دیتابیسی که شامل ۱۳۱ هزار جفت زلزله و پس‌لرزه ثبت شده در ۱۹۹ زلزله پیشین بوده است، بهره گرفته‌اند. آنها، به موتور هوش مصنوعی اجازه دادند تا با آنالیز این داده‌ها، فعالیت بیش از ۳۰ هزار جفت مشابه را پیش‌بینی کرده و احتمال وقوع پس‌لرزه‌ها را بر روی شبکه‌ای از واحدهای ۵ کیلومتر مربعی نشان دهد.
نتایج حاصله، با مدل تغییر تنش شکست کولمب (Coulomb failure stress change model) که در حال حاضر مورد استفاده قرار می‌گیرد، مقایسه شدند. اگر عدد ۱ نمایانگر دقت کامل باشد، مدل کولمب، امتیاز ۰٫۵۸۳ و سیستم هوش مصنوعی جدید، امتیاز ۰٫۸۴۹ را کسب کردند.
Phoebe DeVries، یکی از محققین این پروژه از دانشگاه هاروارد، می‌گوید: «من در مورد قابلیت یادگیری ماشین برای مواجهه با این نوع مسائل، بسیار هیجان‌زده هستم. این، مسئله خیلی مهمی است. پیش‌بینی پس‌لرزه، به طور خاص، چالشی است که بسیار با یادگیری ماشین سازگار است؛ برای اینکه پدیده‌های فیزیکی زیادی وجود دارند که رفتار پس‌لرزه را تحت تاثیر قرار می‌دهند و یادگیری ماشین در نشان دادن آن روابط، فوق‌العاده خوب است.»
به گفته پژوهشگران این مطالعه، موضوع کلیدی در اینجا، اضافه کردن معیار تسلیم فون میزس (von Mises yield criterion) به الگوریتم‌های هوش مصنوعی بود؛ معیاری که می‌تواند زمان شکست مصالح را تحت تنش‌های اعمال شده پیش‌بینی کند. این معیار که قبلا در رشته‌هایی مانند متالوژی کاربرد داشت، پیش از این، در مدلسازی زلزله‌ها چندان مورد استفاده قرار نمی‌گرفت.
اما هنوز راه زیادی در پیش است؛ چرا که محققین پروژه مذکور می‌گویند که مدل‌های هوش مصنوعی کنونی آنها، تنها برای یک نوع پس‌لرزه و خطوط شکست ساده، طراحی شده‌اند؛ به عبارتی، سیستم جدید هنوز نمی‌تواند برای هر نوع زلزله ای که در اقصی نقاط جهان رخ می‌دهد، به کار برده شود. به‌علاوه، این سیستم در حال حاضر برای پیش‌بینی پس‌لرزه‌های مهلکی که می‌توانند یک یا دو روز بعد از اولین زمین لرزه اتفاق بیافتند، بسیار کند است.
با این‌حال، خبر خوب این است که شبکه‌های عصبی به کار رفته در این سیستم طوری طراحی شده‌اند که به طور مستمر در حال بهتر شدن هستند؛ به این معنا که سیستم با داشتن داده‌ها و چرخه‌های یادگیری بیشتر، باید به‌طور مداوم بهبود یابد.
DeVries می‌گوید: «من فکر می‌کنم که ما در واقع بخش کوچکی از آنچه را که در رابطه با پیش‌بینی پس‌لرزه‌ها قابل انجام است، به نمایش گذاشته‌ایم… و این، واقعا هیجان‌انگیز است.»
ماوس و کیبورد پوشیدنی Tap Systems به تازگی با قیمتی مناسب معرفی شده است. اگرچه شرکت در نظر داشته با ارائه ماوس پوشیدنی خود، کار با رابط‌های گرافیک را در محیط‌های واقعیت مجازی شده راحت‌تر کند، اما کیبورد پوشیدنی Tap Systems همه جا کاربرد دارد.
تا امروز، دنیای واقعیت مجازی بیشتر پیرامون بازی‌ها و دیگر اپلیکیشن‌های سرگرم‌کننده کاربرد داشته است، اما رفته رفته قرار است از حالت تفریحی، شکل کاربردی‌تری به خود بگیرد. به همین دلیل در آینده‌ای نه چندان دور خواهید توانست اسناد خود را در چنین دنیایی تایپ کرده و با کمک یک ماوس و کیبورد پوشیدنی به ارسال ایمیل به صورت واقعیت مجازی بپردازید.
البته پیش‌تر محیط‌هایی برای انجام چنین اموری شبیه‌سازی شده بودند، اما علت اصلی عدم استقبال از آنها، سرعت بسیار پایین کیبوردهای مجازی بود، به طوری که بردن نشانه‌گر بر روی قسمت‌های مختلف رابط کاربری و سپس انتخابشان به این روش زمان زیادی طلب می‌کرد.
ظهور ماوس و کیبورد پوشیدنی Tap Systems
یک شرکت فعال در زمینه تولید کیبورد، ماوس و دیگر انواع کنترلرهای پوشیدنی، با ارائه کیت جدید خود که می‌توان از آن در محیط ویندوز مجازی مایکروسافت نیز استفاده کرد، این محدودیت را از بین برد. به این ترتیب سرعت تعامل با رابط‌های کاربری در محیط‌های واقعیت مجازی شدیدا افزایش پیدا خواهد کرد.
کیبورد پوشیدنی شرکت Tap Systems دقیقا در انتهای هر پنج انگشت دست نشسته و ضربه‌های انگشت را به عنوان ورودی تشخیص می‌دهد. کیبورد پوشیدنی Tap Systems را می‌توان از طریق اتصال بلوتوث به هر وسیله‌ای همچون گوشی هوشمند و لپ تاپ متصل و از آن به صورت همزمان، به جای کیبورد و ماوس استفاده کرد. یعنی می‌توان با جابه‌جا کردن دست، نشانه‌گر را در ویندوز جابه‌جا و سپس با دو مرتبه لمس، اشیای مختلف را انتخاب کرد. با ورود به صفحه‌های نوشتن متن، امکان تایپ کردن نیز مهیا خواهد بود.
سرعت پیشرفت تکنولوژی طی چند دهه اخیر به اندازه‌ای بالا بوده است که شاید برای نسل جدید قابل درک نباشد. در ادامه، تصاویری فوق‌العاده را گردآوری کرده‌ایم که به خوبی بیانگر تکامل فناوری هستند.
برخی مواقع، وقتی که منتظر فراگیر شدن کامپیوترهای کوانتومی هستیم یا بابت خاموش شدن لپ‌تاپ زمانی که هنوز ۵ درصد از باتری آن باقی مانده است شکایت داریم، فراموش کردن پیشرفت تکنولوژی و مسیر سختی که در ۵۰ سال طی شد، بسیار آسان است.
قطعا همین حالا می‌توان مجموعه‌ای از نوآوری‌ها را لیست کرد که در طول زمان تغییر کرده و زندگی ما را متحول کرده‌اند؛ مثل اینترنت، تلفن هوشمند و تلسکوپ‌های رادیویی. اما واقعا دشوار است که به این تغییرات در قالب یک چشم‌انداز نگاه کنیم.
خوشبختانه، تصاویر اغلب صدایی بلندتر از واژه‌ها دارند و تصاویری که در ادامه ضمیمه شده‌اند، قطعا شما را به تشویق دانشمندان برای کارهای بزرگی که انجام داده‌اند و ما را به نقطه فعلی رسانده‌اند. برمی‌انگیزند. وادار می‌کنند. امروزه فقط با استفاده از دستگاهی که در جیب شماست، می‌توان غذا سفارش داد، تاریخچه دنیا را مطالعه کرد و به جستجوی هر چیزی پرداخت.
۹ عکس حیرت‌آور از پیشرفت تکنولوژی
عکسی که می‌بینید، مینی کامپیوتر PDP-7 است که سال ۱۹۶۵ توسط Digital Equipment Corporation ساخته شد. در آن زمان، این کامپیوتر با قیمت نسبتا پایین ۷۲ هزار دلار، به عنوان یکی از دستگاه‌های فوق‌العاده قدرتمند شناخته می‌شد. این مینی کامپیوتر ۹ کیلوبایت حافظه داشت و خریداران می‌توانستند حافظه را به ۱۴۴ کیلوبایت افزایش دهند.
این سی دی رام می‌تواند اطلاعات بیشتری را از تمام کاغذهایی که زیر من قرار دارند، ذخیره کند- بیل گیتس، ۱۹۹۴
زمانی که از فلاپی دیسک‌ها برای ذخیره اطلاعات استفاده می‌کردیم را به یاد دارید؟ با تکامل فناوری، حالا می‌توان بیش از هزار ترابایت اطلاعات را روی دیسک‌های فشرده ذخیره کرد.
یک دقیقه در دنیای پیشرفته امروزی، معانی متعددی دارد و اصلا عجیب نیست که به نظر زمان سریع‌تر از همیشه می‌گذرد.فضا بسیار بزرگتر از چیزی است که ۳۰ سال پیش بود. در واقع حیرت‌انگیز است که ما همه‌روزه یک چیز جدید در مورد جهان اطراف خود یاد می‌گیریم.
منظومه شمسی احتمالا یک قمر جدید و سیاره‌ای دارد که پیش از این، ما هرگز آن را ندیده‌ایم. اخیرا نیز دانشمندان موفق به کشف یک کهکشان بسیار بزرگ شده‌اند که ظاهرا در حال گردش به دور کهکشان راه شیری است. سلام فضا، ما تو را دوست داریم!
کامپیوتری که در ماموریت آپولو ۱۱، فضانوردان را روی ماه نشاند، قدرتی کمتر از ماشین حساب مهندسی TI-83 دارد. انجام این کار با دانش و فناوری بسیار محدود آن زمان، شاهکار دانشمندان را نشان می‌دهد.
در مورد فضا صحبت کردیم، بد نیست به پیشرفت تکنولوژی در زمینه تجهیزات فضایی و ارائه تصاویر واضح‌تر از جهان پیرامون خود نیز اشاره کنیم.
۱۹۹۳ در برابر ۲۰۱۳: همه این وسایل حالا در جیب شما جا می‌شوند. فناوری به زودی به جایی خواهد رسید که تغییر ویدیوها با یک چشم بر هم زدن یا نمایش محتوا روی پوست بدن امکان‌پذیر خواهد شد.
ظاهرا در صنعت هوا و فضا هم باید خود را برای کوچک شدن همه چیز آماده کنیم.
این اتفاق در ۹ سال افتاده است: ساخت یک کارت حافظه ۱۲۸ مگابایتی در سال ۲۰۰۵ و تولید کارت حافظه ۱۲۸ گیگابایتی در سال ۲۰۱۴، با پیشرفت تکنولوژی حالا ظرفیت کارت‌های حافظه از مرز ۵۱۲ گیگابایت هم عبور کرده است.
یک دانشجوی آلمانی، قاب محافظی را برای گوشیهای هوشمند طراحی کرده است که با مکانیسمی مشابه ایربگ خودروها کار می‌کند. این ایربگ موبایل هنگام تشخیص افتادن گوشی، فنرهای خود را می‌گستراند تا مانع وارد آمدن آسیب به دستگاه شود.
انواع و اقسام قاب محافظ برای مصون نگه داشتن گوشیهای موبایل از شکستگی در اثر ضربه، خراش افتادن بدنه، خیس شدن و خطراتی از این دست وجود دارد. البته افزایش ضخامت و تحتالشعاع قرار گرفتن طراحی زیبای گوشی، بهایی است که برای استفاده از این قابهای محافظ باید پرداخت؛ اما شاید راهکار بالقوه، در اختراع تازهای تحت عنوان AD Case نهفته باشد؛ یک قاب محافظ متفاوت که می‌توان از آن به عنوان ایربگ موبایل نیز یاد کرد.
این قاب محافظ که توسط یک دانشجوی آلمانی به نام «فیلیپ فرنزل» طراحی و ثبت اختراع شده، دارای سنسورهایی است که سقوط گوشی از ارتفاع را تشخیص داده و باعث باز شدن چهار فنر برای تعدیل شدت ضربه وارده به دستگاه هنگام برخورد به زمین می‌شوند. فرنزل برای طراحی این ایربگ موبایل، مفتخر به دریافت یک جایزه هم از انجمن مکاترونیک آلمان در رقابت با دانشجویانی از سراسر کشور شده است.
ظاهرا سه سال پیش، گوشی آیفون فرنزل در اثر افتادن دچار شکستگی می‌شود و عدم کارایی قابهای محافظ مرسوم، او را مجاب به طراحی AD Case می‌کند. در ابتدا هم ایده او استفاده از مواد فومی و طراحی یک ایربگ واقعی برای گوشی بوده است اما با آزمون و خطا به این نتیجه رسید که استفاده از فنر، موثرتر خواهد بود.
البته اگرچه این قاب فنر محور، روی سطوح صاف کارایی مطلوبی خواهد داشت؛ اما به نظر می‌رسد در صورت افتادن گوشی روی سطوح ناصاف و دندانه‌دار، نمی‌تواند نقش محافظتی خود را به خوبی ایفا کند.
فرنزل و تیمش حدود دو سال و نیم روی این طرح کار کردند و اکنون در حال سازگار ساختن این قابهای محافظ با گوشیهای جدید آیفون (از آیفون ۶ به بالا) هستند. در مقطع فعلی AD Case قابل فروش نیست اما دست‌اندرکاران پروژه به زودی کمپینی را در وب‌سایت Kickstarter برای جذب سرمایه‌گذار به راه خواهند انداخت.
سیستم هوش مصنوعی جدید مایکروسافت که با نام “drawing bot” خوانده می‌شود، قادر به نقاشی کردن از روی نوشته‌ها و اضافه کردن جزئیات مختلف به تصاویر است.
بازی پیکشنری را تصور کنید؛ جایی که شما باید براساس کارت‌های موجود، عکسی را بکشید که آن را تشریح کند. انجام چنین کاری سخت نیست، اما مایکروسافت موفق به توسعه یک سیستم هوش مصنوعی جدید شده است که می‌تواند براساس توضیحات متنی نقاشی کند. فراتر از آن، این ربات جدید قادر به اضافه کردن جزئیاتی است که پیش‌تر وجود نداشتند.
به گفته مایکروسافت، «این فناوری که محققان آن را drawing bot صدا می‌زنند، قادر به خلق صحنه‌های معمولی همچون احشام در حال تغذیه و تصاویر غیرمعمول همچون یک اتوبوس دوطبقه شناور است. هر عکس شامل جزئیاتی می‌شود که در توضیحات نوشته‌شده، غایب هستند که نشان می‌دهد این هوش مصنوعی حاوی یک تصور مصنوعی نیز است.»
Xiaodong He، یکی از محققان اصلی و مدیر تحقیق مرکز فناوری یادگیری عمیق مایکروسافت اضافه می‌کند: «این پرنده‌ها ممکن است در دنیای واقعی وجود نداشته باشند؛ آنها تنها جنبه‌ای از تصور کامپیوتر ما از پرنده‌ها هستند.»
اگر سیستم هوش مصنوعی جدید مایکروسافت برای شما آشناست، به این خاطر است که سال گذشته، گوگل ربات مبتنی بر AI خود را با توانایی یادگرفتن نقاشی معرفی کرده بود. اما واضح است که تلاش‌های مایکروسافت و توانایی‌های ربات آن فراتر از یک نقاشی ساده خواهد بود.
در مورد کاربردهای عملی این فناوری، مایکروسافت معتقد است نقاشان و طراحان داخلی می‌توانند از آن استفاده کنند و یا به عنوان ابزاری برای اصلاح عکس‌ها با فرمان صوتی مورد استفاده قرار گیرد. شاید این همان برنامه طولانی‌مدت برای کورتانا است که Microsoft پیش‌تر در رابطه با آن صحبت کرده بود.
استیکر پوستی یو وی LogicInk گجت جالبی است که به منظور اطلاع از نیاز بدن به نور آفتاب ساخته شده است. این دستگاه شبیه به برچسب روی پوست چسبانده شده و ابعاد بسیار کوچکی دارد.
چندی نمی‌گذرد که شرکت اورئال (L’Oreal) از حسگر نور ماوراءبنفش یو وی سنس (UV Sense) را که اندازه‌ای برابر یک بند انگشت داشت، رونمایی کرد. برای استفاده از این دستگاه کوچک می‌بایست گوشی هوشمند را روی آن قرار دهید. حال اگر گوشی هوشمند در اختیار نداشته باشید و نیاز به راهی ساده‌تر داشته باشید، چه کار خواهید کرد؟ برای رفع این مشکل بهتر است از استیکر پوستی بدون نیاز به گوشی یو وی LogicInk استفاده کنید.
این استیکر پوستی ضد آب، به صورت باند یا خال‌کوبی موقت روی پوست قرار می‌گیرد و دو طرح مختلف به همراه دارد. یک طرح، دو حلقه با اندازه مختلف درون یکدیگر و طرح دوم دو میله موازی است. یو وی LogicInk از نوع خاصی از جوهر ساخته شده که رنگ آن در زمان قرار گرفتن برابر نور خورشید تغییر می‌کند. کرم ضد آفتاب را نیز می‌توان در قسمت بالایی دستگاه چسب مانند اعمال کرد.
یکی از حلقه‌ها یا میله‌ها با تغییر میزان تابش نور از رنگ سفید به رنگ بنفش تغییر رنگ می‌دهد. درعین‌حال حلقه و یا میله دیگر از سه بخش مجزا تشکیل‌شده که به طور پیوسته از بنفش تا صورتی تغییر رنگ می‌دهند. بر اساس نوع تابش نور فرابنفش خورشید، ابتدا بخش اول ،سپس بخش دوم و در آخر بخش سوم تغییر خواهد کرد. تغییر هر سه بخش به طور کامل نشان‌دهنده این خواهد بود که آفتاب به طور کامل به پوست رسیده است.
شرکت LogicInk سانفرانسیسکو در حال برنامه‌ریزی برای عرضه محصول خود در نیمه دوم سال ۲۰۱۸ میلادی است و قیمت محصول نیز هنوز مشخص نیست.
فناوری چاپ سه‌بعدی اتفاق تازهای نیست، اما دانشمندان در سال جاری، پیشرفت‌های بسیار زیادی در زمینه تکنولوژی پرینت سه‌بعدی داشتند. آنها توانستند به کمک تکنولوژی چاپ سه‌بعدی اشیای بسیار زیادی تولید کنند.
فناوری چاپ سه‌بعدی سال‌ها است پا به عرصه وجود گذاشته است، اما دانشمندان رفته رفته محدودیت‌های آن را از بین می‌برند، به طوری‌که در سال ۲۰۱۷ با استفاده از آن توانستند اشیایی با جزییات فوق‌العاده پیچیده تولید کنند. یکی دیگر از پیشرفت‌های آنها، استفاده از موادی عجیب برای ساخت اشیای سه‌بعدی بوده است. به عنوان نمونه می‌توان به پنیر و شیشه اشاره کرد.
پیشرفت فناوری چاپ سه‌بعدی
این تکنولوژی به حدی توسعه یافته که نه تنها سال‌ها است برخی قطعات پیچیده خودروها را به وسیله آن تولید می‌کنند، بلکه گفته شده در آینده‌ای نزدیک حتی ممکن است یک اتومبیل کامل به وسیله پرینترهای سه‌بعدی غول‌پیکر ساخته شود! در هر صورت کاربرد اصلی آن، ساخت وسایل، ابزارها و مخصوصا قطعات در ابعاد کوچک است، اما در برخی مواقع می‌توان از اتصال این اجسام، اشیای بزرگتری ایجاد کرد. در ادامه لیستی از اشیای عجیب که به لطف فناوری چاپ سه‌بعدی در سال ۲۰۱۷ تولید شده‌اند را مشاهده می‌کنید.
ماسک سگ
یک توله سگ که از زخم‌های روی صورت خود به شدت رنج می‌برد، نخست بیماری محسوب می‌شود که از چنین ماسکی برای کمک به درمان مشکلش استفاده شده است. استخوان گونه سمت راست، استخوان آرواره و بخشی از مفصل صورت این سگ به نام لوکا، وقتی یک سگ دیگر به آن حمله کرد آسیب دید.
این سگ بسیار خوش‌شانس بود، چرا که وقتی آن را به دانشگاه کالیفرنیا دانشکده دامپزشکی دیویس آوردند، تعدادی از دانشمندان و مهندسان آن مشغول تست ماسک جدیدی برای سگ‌ها بودند. لوکا، نخستین سگی بود که در شرایط اضطراری قرار داشت و می‌توانست بهترین سوژه برای تست ماسک جدید باشد.
مهندسان ابتدا جمجمه لوکا را اسکن کردند تا بلکه بتوانند با استفاده از فناوری چاپ سه‌بعدی، یک ماسک سفارشی‌سازی شده برای آن بسازند. به کمک این ماسک، استخوان‌های شکسته صورت سگ در جای خود نگه داشته می‌شوند. در ماه‌های ابتدایی، غذا خوردن برای لوکا بسیار دشوار بود، اما بعد از گذشته سه ماه، همان بهبودی که دانشمندان انتظار داشتند در صورت حیوان مشاهده شد.
خانه مسکونی
نخستین خانه مسکونی ایجاد شده به وسیله فناوری چاپ ۳ بعدی، طی ۲۴ ساعت در حومه مسکوی روسیه ساخته شد. دیوارهای این خانه دارای مساحت ۳۷ متر مربع، با استفاده از یک چاپگر سه‌بعدی همراه که به دست استارتاپ روسی Apis Cor توسعه پیدا کرده، ساخته شده است. به جای ساخت پنل‌های بتنی به صورت تکی به منظور سوار کردن آنها بر روی یکدیگر به طور دستی، این پرینتر دیوار را به صورت یک سازه متصل کاملا به هم پیوسته ایجاد کرد. شکل نامتعارف و گرد مانند خانه نیز به خاطر همین شیوه ساخت ممکن شده است.
سقف خانه، درب‌ها و پنجره‌ها تنها بخش‌هایی بودند که کارگران مجبور شدند آنها را بعد از ساخت دیوارها به صورت دستی بر روی سازه سوار کنند. هزینه ساخت این خانه مسکونی به وسیله فناوری چاپ سه‌بعدی ۱۰ هزار و صد و سی و چهار دلار بوده است که به ازای هر متر مربع، ۲۷۵ دلار می‌شود. بر اساس گفته‌های سازنده، بیشترین هزینه صرف ساخت پنجره‌ها و درب‌ها شده است.
به عقیده مجری پروژه، استفاده از فناوری چاپ سه‌بعدی نه تنها سرعت ساخت سازه‌ها را افزایش می‌دهد، بلکه به لطف آن ساخت و ساز آسیب کمتری به محیط زیست وارد خواهد کرد.
خانه شیشه‌ای
شیشه، ماده‌ای است که از زمان مصر باستان توسط انسان مورد استفاده قرار می‌گرفته است. استفاده از این ماده در فناوری چاپ ۳بعدی کمی پیچیده است، چرا که باید به اندازه هزار درجه سانتیگراد به آن حرارت داد. پرینترهای سه‌بعدی معدودی قادر به انجام این کار هستند و برای آن از لیزر استفاده می‌کنند. با این حال محصولات ساخته شده به وسیله چنین روشی اغلب غیرقابل استفاده هستند.
اما دانشمندان آلمانی موسسه تکنولوژی Karlsruhe به وسیله تکنیکی جدید مشکل را حل کردند. به کمک تکنیک آنها، ساخت سازه‌های شیشه‌ای با استفاده از پرینترهای سه‌بعدی مرسوم ممکن می‌شود، بدون اینکه حتی نیازی به استفاده از گرمادهی به وسیله لیزر باشد.
مهندسان به عنوان ماده ابتدایی، از شیشه مایع که مخلوطی از نانوذرات سیلیس پراکنده شده در محلول اکریلیک استفاده کردند. یک شی بعد از ساخته شدن به وسیله فناوری چاپ سه‌بعدی در برابر نور یو-وی قرار می‌گیرد تا تبدیل به ماده‌ای پلاستیکی سخت همچون شیشه اکریلیک شود. این جسم سپس به اندازه هزار و سیصد درجه سانتیگراد حرارت می‌بیند تا پلاستیک از آن جدا شده و ترکیب نانوذرات سیلیکا با هم تبدیل به یک سطح صاف شوند. محصول نهایی، یک ساختار شیشه‌ای شفاف خواهد بود. خانه شیشه‌ای که در تصویر بالا مشاهده می‌کنید، به همین روش ساخته شده است.
پنیر
برخلاف شیشه، پنیر را می‌توان خیلی ساده ذوب کرد. به همین دلیل دانشمندان محصولات لبنی را سوژه‌های خوبی برای استفاده از فناوری چاپ سه‌بعدی به منظور تولید مواد غذایی به شمار می‌آورند.
تیمی از محققان در دانشکده علوم غذایی و تغذیه دانشگاه کورک ایرلند، از مخلوطی شبیه به آن چه در ساخت پنیر فناوری شده استفاده می‌شود بهره برده و از طریق فناوری چاپ ۳بعدی، یک پنیر فناوری شده جدید تولید کردند. مخلوط آنها پیش از وارد شدن به درون پرینتر سه‌بعدی در دو نرخ اکستروژن مختلف، به اندازه ۷۵ درجه سانتیگراد و برای دوازده دقیقه حرارت دیده بود. منظور از نرخ اکستروژن، سرعتی است که پرینتر سه‌بعدی، پنیر ذوب شده را از طریق سرنگ به بیرون هدایت می‌کند.
پنیر فناوری شده به وسیله فناوری چاپ سه‌بعدی از مخلوطی از مواد مختلف همچون چندین امولسیون، روغن‌های گیاهی اشباع شده، نمک اضافی، رنگ طبیعی، پروتئین خالص و شکر تشکیل می‌شود. ممکن است از نظر علم تغذیه، این سالم‌ترین پنیر موجود در دنیا نباشد، به همین دلیل دریافت تاییدیه غذایی آن در هاله‌ای از ابهام قرار دارد.
با این حال از منظر مهندسان، تولید این پنیر فرآوری شده یک دستاورد مهم در دنیای پرینت سه‌بعدی محسوب می‌شود. محصول به دست آمده در مقایسه با پنیر فرآوری نشده حدود ۴۵ تا ۴۹ درصد نرم‌تر بوده و از نظر رنگ، کمی تیره‌تر از آن است. داشتن ارتجاع بیشتر و روان بودن بیشتر در زمان ذوب شدن، از دیگر ویژگی‌های آن محسوب می‌شوند. در نتیجه‌گیری از این مطالعه، هیچ نظری در مورد طعم و مزه این پنیر ارائه نشده است.
مانکن‌های کودک زنده
در سال جاری، محققان هلندی به وسیله فناوری پرینت ۳ بعدی اقدام به ساخت نمونه‌هایی از بدن کودکان به همراه ارگان‌های آن در ابعاد کوچک کردند. هدف اصلی آنها، در اختیار داشتن نمونه‌هایی کاملا شبیه به بدن انسان برای بهبود شیوه‌های تدریس بود.
مانکن‌هایی که پزشک‌ها در حال حاضر برای امور آموزشی از آنها استفاده می‌کنند دارای ساختار مکانیکی بوده و به همین دلیل شکنندگی واقعی بدن نوزاد را به پزشکان نشان نمی‌دهند. همین نیاز سبب شد یک مهندس پزشکی در دانشگاه صنعتی آیندهوون هلند دست به کار شده و طرحی برای استفاده از فناوری پرینت ۳ بعدی ارائه کند.
فناوری چاپ سه‌بعدی به این فرد و تیمش اجازه داد یک آناتومی دقیق متشکل از ارگان‌ها و اعضای درونی واقعی بدن بسازند. به منظور رسیدن به سطوح بالایی از دقت در طراحی، آنها از اسکن MRI ارگان‌های درونی بدن نوزادان تازه متولد شده استفاده کردند. هر ارگان همراه با جزییات زیادی به دست آمده بود. به عنوان نمونه قلب نوزاد با دقت بالایی دارای دریچه‌های شبیه به نمونه واقعی بود. دقت این مانکن‌ها به حدی است که مایعی شبیه به خون درون رگ‌های آن جاری شده است.
آنها امیدوارند به لطف در اختیار داشتن مانکن‌های تقریبا شبیه به نمونه واقعی، تحقیقات بسیار حرفه‌ای‌تری انجام داده و بازخوردهای دقیقی دریافت کنند. به عقیده سازنده، وقتی پزشک‌ها به قسمت خاصی از درون بدن مانکن وارد شده و بر روی آن تحقیقات انجام می‌دهند، حس شکافتن بدن یک نوزاد واقعی را تجربه خواهند کرد.
چشم
هلندی‌ها در زمینه فناوری چاپ سه‌بعدی فعالیت مناسبی در سال ۲۰۱۷ داشتند. یکی دیگر از دستاوردهای آنها، توسعه چشم‌هایی است که به کودکان دارای چشمان پرورش یافته به صورت ناقص کمک می‌کند طبیعی به نظر برسند. متاسفانه این چشم‌ها تنها به بازگرداندن ظاهر طبیعی چشم کمک کرده و توانی برای بازگرداندن قدرت دید ندارند.
از هر ۱۰۰ هزار کودک، ۳۰ مورد همراه با مشکلاتی به نام‌های میکروفتالمی و انوفتالمی به دنیا می‌آیند، به همین دلیل چشم‌های آنها به صورت ناقص پرورش یافته و یا به طور کامل فاقد چشم هستند. در نتیجه کاسه چشم آنها فاقد پشتیبانی ساختاری است تا بلکه صورت به شیوه‌ای عادی شکل بگیرد.
اگر یک فرد بالغ چشم‌های خود را از دست بدهد، عمل پروتز چشم بر روی وی انجام خواهد شد، اما انجام چنین کاری بر روی کودکان امکان‌پذیر نیست. به لطف‌های چشم‌های جدید ساخته شده با استفاده از فناوری چاپ سه‌بعدی می‌توان ساختارهایی ارزان و در اندازه‌های مختلف را در بازه زمانی قابل قبول ایجاد کرد. اهمیت قرار دادن چنین ساختاری این است که بدون چشم، استخوان اطراف کاسه چشم تحریک‌پذیری لازم را نداشته و به همین دلیل کل صورت به شیوه‌ای عادی شکل نخواهد گرفت. در نتیجه شکل ظاهری و صورت فرد نافرم می‌شود. این چشم‌ها تاکنون بر روی چشم گروهی کوچک از کودکان آزمایش شده‌اند.
ربات صخره‌نوردی
این ربات دارای پاهای چاپ شده به صورت سه‌بعدی و از جنس پلاستیک بوده و می‌تواند بر روی زمین‌های سخت حرکت داشته باشد، عملی که ربات‌های عادی از انجام آن عاجز هستند. مهندسان دانشگاه ایالتی سن دیگو کالیفرنیا، پاهای این ربات را طراحی و عملکرد و رفتار آن طی شرایط مختلف را مدلسازی کردند. به عنوان نمونه نحوه حرکت این ربات در سطح‌های نرم و یا ماسه‌ای، در فضاهای محدود و باریک و همچنین حین بالا رفتن از صخره از قبل بررسی و به آن آموزش داده شده است.
آنها در نهایت طرحی را انتخاب کردند که از سه لوله مارپیچ مانند متصل شده به یکدیگر تشکیل شده و از درون خالی است. این طرح از ترکیبی از مواد نرم و سفت و سخت ساخته شده است. وقتی این پاها رو به جلو قدم برمی‌دارند، شرایط زمین را بررسی کرده و خود را از طریق پیستون‌های تعبیه شده طبق وضعیت وفق می‌دهند. این پیستون‌ها در واقع بسته به شرایط متورم شده و نحوه گام برداشتن ربات را تغییر می‌دهند. به عقیده سازنده، شگفتی این اختراع در توانایی خم شدن آن در تمامی جهات است.
خنده (اثر هنری)
نخستین قطعه هنری ساخته شده در فضا و اطراف ایستگاه فضایی بین‌المللی، با استفاده از فناوری چاپ سه‌بعدی تولید شد. این اثر هنری نمایشگر خنده انسان بوده و حاصل یک پروژه مشترک محسوب می‌شود. افراد علاقه‌مند به دانش هوافضا قادر بودند از طریق یک اپلیکیشن در ساخت این اثر هنری شرکت داشته باشند. طرح آنها در نهایت تبدیل به یک مدل سه‌بعدی دیجیتالی شبیه به ستاره شد.
نزدیک به ۱۰۰ هزار نفر با خنده‌های خود در تکمیل این پروژه شرکت کردند. در نهایت بهترین خنده براساس خنده ناتیا جین استانکو از لاس‌وگاس انتخاب شد. طرح نهایی سرانجام به ایستگاه فضایی بین‌المللی مخابره و با استفاده از یک پرینتر سه‌بعدی، تبدیل به شی‌ای واقعی شد.
میکرودوربین
محققان آلمانی، یکی از پرکاربردترین اشیای ممکن را در سال ۲۰۱۷ با استفاده از فناوری چاپ سه‌بعدی تولید کردند. میکرودوربین آنها را می‌توان در پهپادهای کوچک و همچنین ربا‌ت‌ها و آندوسکوپ‌های مخصوص جراحی کوچک به کار برد.
از جمله مهمترین قابلیت‌های این دوربین، دید چشم عقاب است که به لطف آن، در آن واحد تمرکز بر روی اشیای محیطی درون اطراف و همچنین مشاهده اشیای واقع در فواصل دور امکان‌پذیر می‌شود. برای ساخت آن، مهندسان موسسه اپتیک فنی در دانشگاه اشتوتگارت آلمان، خوشه‌های چهار لنز را با استفاده از تکنیکی به نام نوشتن لیزر طی یک کوادریلیوم ثانیه، در یک چیپ تصویربرداری پرینت کردند.
لنزهای کوچک تولید شده از نظر عریض یا باریک بودن و همچنین پایین یا بالا بودن رزولوشن با یکدیگر تفاوت دارند. اندازه چهار لنز می‌تواند تا ۳۰۰ میکرومتر (۰٫۰۳سانتی‌متر) در هر طرف کاهش پیدا کند. این تقریبا مساوی با یک دانه شن است. به گفته سازنده، با ساخته شدن چیپ‌های کوچکتر در آینده، ساخت دستگاه‌های کوچکتر از این نیز ممکن خواهد شد.
تبدیل پسماندهای هسته‌ای به انرژی پاک با استفاده از الماس یکی از شیوه‌های جدید برای خلاص شدن از شر تهدید زباله‌ها و ضایعات هسته‌ای است.
زباله‌های هسته‌ای همواره یکی از تهدیدات جدی سلامت بشر بوده و راه حل‌های مختلفی برای دفن آنها تاکنون پیشنهاد شده است که از جمله مهمترین آنها می‌توان به دفن زباله‌های هسته‌ای در چاه‌های عمیق، ورقه‌های یخی، مخازن زیرزمینی و بستر اقیانوس اشاره کرد.
پسماندهای هسته‌ای می‌توانند به محیط زیست و سلامت انسان صدمات جبران‌ناپذیری وارد کنند، بر این اساس و به منظور رفع این مشکل، پژوهشگران به راه حل جدیدی رسیده‌اند که آنها را قادر می‌سازد تا رویای تبدیل پسماندهای هسته‌ای به انرژی پاک را تحقق ببخشند.
تبدیل پسماندهای هسته‌ای به انرژی پاک ممکن است
محققین با استفاده از الماس می‌توانند پسماندهای هسته‌ای را به باتری تبدیل کنند. آنها می‌گویند اگر مواد رادیواکتیو کوتاه‌برد را در الماس قرار دهیم، قادر خواهیم بود تا جریانات الکترونیکی خفیفی ایجاد کنیم.
هر چند تیم پژوهشگران از ایزوتوپ‌های نیکل برای آزمایشات خود در این زمینه استفاده کرد، اما در نهایت قصد دارد برای این محصول از ایزوتوپ‌های کربن استفاده کند که در بلوک‌های گرافیتی موردنیاز نیرو‌گاه‌های هسته‌ای کاربرد دارد.
هرچند باتری‌های یاد شده قادر نیستند انرژی زیادی تولید کنند، اما دارای خصیصه‌ای هستند که نمی‌توان از آن غافل شد و آن هم طول عمر باتری است که به اندازه عمر تشعشعات رادیو اکتیو خواهد بود.
احتمال می‌رود که باتری‌های ساخته شده از پسماندهای هسته‌ای در تجهیزاتی به کار رود که امکان تعویض سریع باتری در آنها غیرممکن است. از این دسته تجهیرات می‌توان به پهبادها اشاره کرد که در ارتفاعات بالا و در طیف‌های زمانی طولانی پرواز می‌کنند.
همچنین این باتری‌ها می‌توانند منبع انرژی مناسبی برای فضا‌پیماها باشند. از سویی این باتری‌ها می‌توانند به کاوشگرها کمک کنند تا در زمان طی کردن فواصل بین ستاره‌ای و پس از اتمام سوخت خورشیدی خود، به انرژی این باتری‌ها اتکا کنند.
البته پژوهشگران تاکید دارند که هنوز در ابتدای راه هستند و یقینا ساخت این دسته از باتری‌ها با چالش‌هایی همراه خواهد بود. یکی از این مشکلات که به زودی با آن مواجه خواهند شد، هزینه‌های بالای ساخت باتری است، زیرا الماس جز مواد بسیار گران‌قیمت بوده و لذا ممکن است نتوان حجم بالایی از پسماندهای هسته‌ای را به باتری تبدیل کرد.
به هر حال و با وجود چالش‌های فعلی و مشکلاتی که به یقین در آینده پیش خواهد، دانشمندان به ساخت این باتری‌ها امیدوارند، زیرا راه حلی است که نه تنها یکی از مهمترین تهدیدات زیست محیطی را از بین می‌برد، بلکه از سوی دیگر آن را به انرژی پاک هم تبدیل می‌کند.
