Football-Helmets-on-Sideline

عادةً ما نتساءل عن سبب ارتداء لاعبي كرة القدم سترات سوداء تحت قميصهم الخارجي دون أن نعرف فائدتها. إنها سترات مزوّدة بجهاز يحتوي نظام التموضع العالمي، وظيفته اتباع حركات اللاعبين وتنقلاتهم ثم تسجيلها، إضافة إلى معلومات عن السرعة والمسافات المقطوعة لكل لاعب.

لا تختلف نوعية رقائق نظام التموضع العالمي الموجودة في هذه السترات كثيرًا عن الموجودة في الأجهزة الذكية، مع ذلك تستطيع تسجيل ما يقارب 1250 نقطة بيانات خلال الثانية الواحدة.

قبل عام 2015 لم تسمح الفيفا للاعبين بارتداء السترات في أثناء مبارياتهم الرسمية، وكان الأمر مقتصرًا على تدريباتهم ليعرف المدربون نقاط الضعف لديهم والعمل على تحسينها، أو لأهداف علمية وبحثية.

لم تمتلك النوادي الرياضية دافعًا قويًا لتجريب هذه التقنية حتى قرر النادي الإنجليزي سوانزي سيتي اعتمادها رسميًا في المباريات.

بعد ذلك، اعتُمدت كجزء أساسي ضمن حزمة لاعب كرة القدم الحديثة؛ لأهميتها في تمكين المعنيين من جمع البيانات مباشرة، وتقييمها لمعرفة أداء اللاعبين ومقارنتها مع الطرق القديمة التقليدية، التي تكوّن تقييمات شخصية مبنية على أساس الكاميرات الرقمية أو المراقبة الواقعية من داخل أرض الملعب، وغالبًا ما تكون هذه التقييمات منحازة وغير دقيقة.
<h3>استخدام نظام التموضع العالمي لتحليل الأداء</h3>
تُمثِّل السترات المُزودة بنظام التموضع العالمي إحدى أهم الأدوات المستخدمة لتحليل أداء اللاعبين؛ لأهميتها في جمع المعلومات بدقة عالية.

في التدريبات، تُجمع البيانات المهمة عن اللاعبين وتُسجَّل في جهاز لوحي خاص بالمعنيين من مدربين أو محللي أداء.

يقول محلل الأداء توماس أدامز: «لتجنب تسجيل البيانات غير المهمة، التي قد تكون ناجمة عن خطأ تقني لدى أحد الأجهزة أو تكون فعليًا بلا قيمة، نقص بداية كل حدث يهمنا ونهايته؛ ما يجعل عملية التحليل أسهل عند إجراء تقارير اللعبة».

تكون مهمة المُحلل استخراج نتائج تفيد في تقييم أداء اللاعبين، التي لا نستطيع استخراجها بالملاحظة أو مراقبة اللاعبين بوساطة الكاميرات الرقمية.

عادةً ما تُسجّل مراكز تموضع اللاعبين باستخدام كاميرات عديدة موزعة في الملاعب، لكن باستخدام السترات المزودة بنظام التموضع العالمي تصبح عملية المراقبة أقل كلفة وأعلى دقة؛ لما توفره من إحداثيات دقيقة.

تُهيكل البيانات الواردة في بنية معطيات تسمى الخريطة الحرارية.

تسهل عمليات قراءة المعطيات لدى توصيفها بهذه البنية كونها تُظهر أماكن تموضع اللاعبين بالنسبة للملعب في أثناء المباراة؛ ما يساعد المحلل على قراءة نتائج شاملة عن المباراة.

مثلًا، قلة التغطية في الجناح الأيسر أو الأيمن أو إذا كان خط الدفاع مغطًى بالكامل، تساعد هذه التفاصيل المدربين على إعطاء ملاحظات للاعبين لتدارك أمر ما.
<h3>استخدام نظام التموضع العالمي للحفاظ على سلامة اللاعبين</h3>
يهتم العلماء والباحثون في مجال الرياضة بهذه البيانات كما يهتم بها محللو الأداء والمدربين، إذ يستخدمونها لقياس لياقة اللاعبين لمعرفة القدرة الجسدية لكل لاعب، وتقليل مخاطر الإصابة الناجمة عن خلل في الأداء.

يستخدم المدربون نظام التموضع العالمي أيضًا للمساعدة على تحديد التمرين الذي يجب التركيز عليه لكل لاعب.

تُخزّن بيانات اللاعبين في جداول تسمح لاحقًا للمختصين بمراقبة التحولات الإيجابية أو السلبية في أدائهم.

مثلًا، في أثناء مباراة الفريق الإنجليزي برينتفورد، راقب مدربه كريس هاسلام البيانات الآنية لللاعبين، وبناء عليها قرر من يجب استبداله ومن يجب إبقاؤه، وكل ذلك عبر جهازه اللوحي.

يقول الباحث في الرياضة ماثيو كينغ: «عند مراقبة بيانات اللاعبين ومعرفة عدد الأمتار المقطوعة في الدقيقة الواحدة، يتبين لنا بعد خمس دقائق بضرورة استبدال أي لاعب قد يُبدي بوادر سلبية تؤثر في سير المباراة».

يضيف: «تسمح أيضًا هذه البيانات للاعبين بتحسين أدائهم تلقائيًا وزيادة شدة المنافسة عند الحصول عليها في أثناء المباراة».

قد يحصل اللاعب على هذه المعلومات عبر ساعة يد ذكية، هذا ما حصل للاعب المنتخب الأرجنتيني إريك لاميلا عند نشره لإحصائياته في إحدى المباريات مباشرةً عبر إنستغرام.
<h3>من المسؤول عن تزويد ملاعب كرة القدم بنظام التموضع العالمي؟</h3>
المنافسة من أهم أعراف كرة القدم، وعند ذكرها لابدّ من أن الفكرة الأولى التي قد تخطر على البال هي التي تكون بين اللاعبين، ولكن يوجد منافسات ذات تأثيرات غير مباشرة في الكواليس وهي الماركات العالمية، إذ تزوّد هذه الماركات اللاعبين بالسترات المُزوّدة بنظام التموضع العالمي.

لا يوجد مهيمن بالكامل على هذه المنتجات، إذ يختلف الراعي الرسمي لها تبعًا للدوري أو حتى الدولة.

مثلًا، في الدوري الإنجليزي تكون شركة ستاتسبورتس STATSports هي المزوّد الرئيس لهذه السترات، ولديهم تعامل رسمي مع نادي أرسنال ونادي شمال لندن، وبذلك تُطرح السترات بشعارات هذه النوادي في الأسواق وتكون متاحة للبيع للعامة.

يمكن شراء السترات وارتداؤها للمقارنة بين أداء مرتديها ولاعب من نادي أرسنال مثلًا.

يوجد شركات أخرى مثل شركة كاتابلت؛ مزود ذو شهرة واسعة في الأسواق الأمريكية، وشركة جبيكس الإيطالية التي تقدّم السترات لأندية الدوري الإيطالي.
<h3>مستقبل نظام التموضع العالمي في ملاعب كرة القدم</h3>
لا تقتصر عمليات شراء السترات المزودّة بنظام التموضع العالمي على أصحاب أو رعاة الأندية.

في عام 2019، جمع معجبو نادي دوفر الرياضي نحو 4000 جنيه إسترليني لشراء 20 سترة للاعبي الفريق، ونتيجةً لفائدة هذه السترات بدأت أيضًا معظم الأندية شبه المحترفة بإدخالها رسميًا ضمن حزمة لاعبيها.

بدأت تقنيات جمع البيانات تجذب انتباه جميع اللاعبين لا سيما اليافعين منهم؛ لفائدتها في لفت انتباه كبار الأندية لما تقدمه من أرقام وإحصائيات عن مواهبهم وقدراتهم، ما يُسهّل عملية إقناع الأندية من جدوى الاختيار والاستثمار بهم.

في عام 2022 دعا نادي أرسنال 22 يافعًا، أعمارهم بين 14 و18 عامًا لتجارب انتقاء لاعبين ضمن ملعب إماراتي.

نتيجة لذلك، اختار النادي لاعبين اثنين بناء على قياس أدائهم وجودتهم في تسجيل الأهداف باستخدام سترات وتطبيق من شركة ستاتسبورت.

نهاية، يزداد الاعتماد على التكنولوجيا يوميًا؛ لما تقدمه من سهولة وراحة في مكان استخدامها، ولذلك أصبحت هذه السترات جزءًا لايتجزأ من ملابس لاعبي كرة القدم، والتي قد تُطرح يومًا كضمادة ساق أو يد.

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/صناعة-أجهزة-gps-بهامش-خطأ-لا-يتعدى-السنتي/">صناعة أجهزة GPS بهامش خطأ لا يتعدى السنتيمتر</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/نظرية-فيثاغورس-هي-أساس-عمل-نظام-التموض/">نظرية فيثاغورس هي أساس عمل نظام التموضع العالمي (GPS)</a>

ترجمة: علي الذياب

تدقيق: لين الشيخ عبيد

مراجعة: عبد المنعم الحسين

<a href="https://analyisport.com/insights/why-is-gps-used-in-football/?fbclid=IwAR3qWhW3psQpuQ4Du9yEnC5Y0aYJnGttW5WTr0QnlxBZ14k9IW0B1mnlBzo">المصدر</a>

لماذا يستعمل نظام التموضع العالمي GPS في كرة القدم؟

FT9capV28A8bjaLTdfNDVZ

لطالما كانت الثقوب السوداء ودراسة كيفية تشكّلها ونموها موضوعًا يشغل الباحثين وعلماء الفيزياء الفلكية. أحد أهم مواضع التركيز في هذا الخصوص ما يُسمى (أفق الحدث-The event horizon) وهو طبقة غير مرئيةتحيط بالثقوب السوداء. تكمن فائدته بأرشفة جميع المعلومات المتعلقة بالثقب الأسود مهما كان قدر أهميتها وحجمها، وبذلك يكوّن مرجعًا مهمًا شاملًا لمعرفة ماضي هذا الثقب.
<h3>كيف تتشكل الثقوب السوداء؟</h3>
إجابةً على هذا السؤال قاد البروفيسور المساعد في جامعة أريزونا بيتر بيهروزي وبالاشتراك مع طالب دكتوراه في جامعة ستيوارد فريقًا دوليًا بهدف كشف الأسرار التاريخية لأفق الحدث للثقوب السوداء ومعرفة ماهيتها وذلك بتوظيف تقنيات التعلّم الآلي أحد أهم فروع الذكاء الاصطناعي في الحواسيب فائقة السرعة.

بهذا الخصوص يقول البروفيسور بيهروزي: «بسبب هذه الحقائق الفيزيائية، قد يُظنّ أحيانًا أنّه من المستحيل معرفة كيف تشكلت الثقوب السوداء».

تتوسع الثقوب السوداء بانتظام ضمن مجراتها، هذه المعلومة ليست حديثة العهد بل كانت دائمًا موضع نقاش منذ أكثر من 20 عامًا حتى أُثبتت مؤخرًا ضمن هذا البحث باستخدام المحاكاة الحاسوبية لملايين الأكوان.

يضيف البروفيسور بيهروزي قائلًا: «لو تمت العودة بالزمن إلى الوراء ضمن الكون فإننا سنكتشف حقيقة وجودية أنّ المجرة وثقوبها السوداء تتوسع بانتظام كما الآن».

يُظن أن معظم المجرات المنتشرة في جميع أنحاء الكون -إن لم يكن كلها- تحتوي على ثقب أسود هائل في مركزها بكتلة أضخم بـ 100,000 مرة من كتلة الشمس وتصل كتلة بعضها إلى ملايين أو ربما مليارات من الكتل الشمسية.

مع ذلك تبقى أسئلة "كيف تنشأ الثقوب السوداء؟ وكيف يمكن لها أن تتوسع بهذه السرعة الكبيرة؟" من أهم الأسئلة المحيرة في الفيزياء الفلكية.

إجابةً على هذه الأسئلة، صمم البروفيسور بيهروزي وفريقه منصة عمل تستخدم تقنيات التعلّم الآلي لتوليد الملايين من الأكوان المتمايزة بمساعدة حواسيب فائقة السرعة، كل حاسب منهم دُرّب منفردًا بنظرية فيزيائية مختلفة عن كيفية تشكُّل المجرات والثقوب السوداء. نتيجةً لذلك، فإن كل واحد منهم استنتج مجموعة من القواعد والنماذج التي استخدمت لاحقًا في محاكاة التوسع في الثقوب السوداء ضمن الكون الافتراضي ومن ثم اختبار الملاحظات الفعلية الحقيقية للثقوب السوداء ودراسة مدى فاعلية النماذج، نتيجة لذلك دُحضت ملايين القواعد الموضوعة مسبقًا.

من جهة أخرى، قُبلت مجموعة من القواعد التي لها توصيف دقيق أكثر. هذه النتائج لا تعمل بفاعلية فقط مع المجرات بل من أجل كل شي يتضمنه الكون.

سُميّ هذا المشروع البحثي (الثالوث-Trinity) إشارةً إلى مواضع تركيز البحث الأساسية وهي المجرات، الثقوب السوداء، وهالاتها من المادة السوداء. سبق هذا المشروع بحث تناول إصدارًا أقل حداثة من منصة العمل هذه سُميّ آلة الكون- Universe Machine استعملت لمحاكاة ملايين المجرات وهالاتها من المادة السوداء أيضًا.

اكتشف الفريق أنّ المجرات تنمو ضمن هالاتها من المادة السوداء وبنفس الوقت تتبع علاقة خاصة جدًا بين كتلة الهالة وكتلة المجرة الواقعة ضمنها. اعتمدوا أيضًا تضمين هذه العلاقة في بحثهم. لم يغب عن البحث الاستفسار عن كيفية تشكّل الثقوب السوداء ضمن مجراتها مستفيدين من الأبحاث السابقة بنفس الخصوص. نتيجة لذلك، وضّح البروفيسور بيهروزي وجود ملاحظات سابقة واستنتاجات أثرت مشروعهم وأضافت قيمة عظيمة للبحث، لكن بنفس الوقت أدرك إمكانية حصول أخطاء لأن جميع الدراسات السابقة اعتمدت نماذج رياضية وفيزيائية نظرية لقياس قوة العلاقة بين كتلة الهالات السود وحجم المجرة المضيفة، لذلك لا يمكن الاستنتاج المباشر بأنّ نتيجة قياس العلاقة دقيقة. ذلك بسبب عدم اليقين الحاصل في هذه القضية.

لم تقتصر فكرة الثالوث فقط على إقصاء المحدودية المتعلقة بعدم اليقين. بل أيضًا تناولت فكرة المعلومات التي قد تكون مُؤرشفة في أفق الحدث المرتبط بثقبه الأسود بالتكدّيس التراكمي للسجلات التاريخية لتشكّل الثقوب السوداء ونموها.

يقول زانغ أحد أعضاء فريق البحث: «إذا أجريت محاكاة ثقوب سوداء ضمن مجرة ما وتطبيق القاعدة المستنتجة حول إمكانية تشكلها، عند ذلك يمكن تعميم النتائج على كل الملاحظات والنتائج الموجودة لدينا عن الثقوب السوداء. لذا، يمكن إعادة تشكيل أي ثقب أسود أو مجرة بالكامل بغض النظر عن الزمن» .

سُلّط الضوء على محاكاة ظواهر فيزيائية محيّرة منها الثقوب السوداء الهائلة -supermassive black holes، ودراسة تشكلها من حيث عهدها عند تشكّل الكون قبل مليارات السنين. مثالًا عليها، الثقب الأسود الموجود في مركز درب التبانة. وأُكد بالمحاكاة أيضًا أنّ المجرات لها طبيعة تصرف مختلفة ولكل منها حدود واضحة لمعدل تكوين النجوم الجدد وانكماشها لاحقًا.

لاحقًا، حُوّل البحث من موضع المجيب على أسئلة وظواهر فيزيائية محيّرة إلى طارح لاستفسارات جديدة. فمثلًا، عند تقليص حجم درب التبانة إلى حجم كوكب الأرض فإن ثقبها الأسود الهائل سيكون عبارة عن حجم حبة رمل. أما عند مضاعفة الحجم، فإنّ المجرة الأضخم ستتطلب مزامنة بين دفق الغاز خلال مستويات متراتبة. إضافة إلى استفسار عن كيفية تنظيم الثقوب السوداء صيغة مشتركة مع المجرات لتحقيق الاتزان بينهما.

يختتم أحد أعضاء البحث بقوله: «إنّ فائدة الثالوث هي تزويدنا بطريقة تساعد في معرفة نوعية التواصل المتجانس الذي يحدث بين الثقوب السوداء والمجرات مع اختلاف مجموعات البيانات والطرق المنهجية المعتمدة في البحث، علاوة على ذلك فإنّ الخوارزمية المستنتجة تسمح بكشف تفاصيل العلاقة بين عناصر الثالوث الأساسية بدقة وتمكننا أيضًا من إعادة إنتاج كل الملاحظات السابقة واختبارها للتأكد من مدى صحتها وفعاليتها».

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/دراسة-جديدة-تساعدنا-في-فهم-دورة-حياة-ال/">دراسة جديدة تساعدنا في فهم دورة حياة الثقوب السوداء بشكل أفضل</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/الثقوب-السوداء-الفائقة/">حل لغز غامض يتعلق بالثقوب السوداء الفائقة المبكرة</a>

ترجمة: علي الذياب

تدقيق: باسل حميدي

<a href="https://www.sciencedaily.com/releases/2022/12/221215104726.htm">المصدر</a>

التعلم الآلي يساهم في اكتشاف كيفية ازدياد حجم الثقوب السوداء

alzheimer_57cdc063_221228121750_800x450

تجلت مؤخرًا قدرة الذكاء الاصطناعي في بوت الدردشة ChatGPT وإمكانياته الهائلة لتوليد إجابات ذكية لأكثر الأسئلة البشرية تحييرًا، ما أوحى لاحتمالية إعطائه أملًا للكشف المبكر عن الأمراض الشائعة مثل مرض ألزهايمر.

عرض باحثون في الهندسة الطبية من جامعة دريكسل الأمريكية برنامج OpenAI's GPT-3 والذي يستطيع التعرّف بواسطة دلائل الحديث العفوي على مرض ألزهايمر في مراحله المبكرة وبدقة 80%. نُشرت نتائج هذه الدراسة في مجلة PLOS للصحة الرقمية وبكونها من آواخر الدراسات التي أثرت مجال معالجة اللغات الطبيعية المتعلقة بالتنبؤ بمرض ألزهايمر، ما أعطى وزنًا معتبرًا للاستفادة من هذه الأبحاث لاستنتاج المؤشرات المبكرة لأمراض الأعصاب من خلال الاعتلال في اللغة وحده.
<h3>اكتشاف المراحل المبكرة:</h3>
تضمنت الدراسات التشخيصية لمرض ألزهايمر مراجعة لتاريخه الطبي ومجموعة كبيرة من التقييمات والاختبارات الجسدية والعصبية، مستفيدين من فكرة طالما أنّه لا يوجد علاج له، فإنّ الكشف المبكر يزيد إمكانيات العلاج والدعم لمرضاه.

يعطي الاعتلال في اللغة مؤشرًا نسبته ما بين 60-80% كعارضٍ لمرض ألزهايمر. ركّز الباحثون على البرامج التي بإمكانها تحسس العوارض بغض النظر عن قدر أهمية العارض، مثل: التردد، الخطأ في النحو، اللفظ أو نسيان معاني الكلمات. بالإضافة إلى تركيزهم على تضمين اختبارات سريعة بإمكانها الاستدلال فيما لو كان على المريض خضوعه لفحوصات تشخيصية كاملة.

يقول هاولو ليانغ البروفيسور في مدرسة الهندسة الطبية ونظم الصحة والعلوم بجامعة دريكسيل: «من المعروف أن تأثيرات الإدراك لمرضى الزهايمر قد تتجلى في طريقتهم لإنتاج اللغة. تُعتبر اختبارات الإمكانيات الصوتية مثل التوقف عن الكلام والتهجئة ومخارج الحروف والإدراك من أشيع الاختبارات للكشف المبكر عن مرض ألزهايمر. مع كل ذلك، نُؤمن أن التحسينات في مجالات علم معالجة اللغات الطبيعية بدأت تنتهج طرقًا غير تقليدية للتعرف على هذا المرض».
<h3>برنامج يستمع ويتعلم:</h3>
يُعد GPT-3 رسميًا الجيل الثالث من GPT OpenAI's. يستخدم خوارزميات التعلّم العميق، ومُدرّب بكميات كبيرة من البيانات المُستخرجة من الشبكة العنكبوتية والمركّزة على طريقة استخدام الكلمات وكيفية تشكّل اللغة. يسمح هذا النموذج المُدرّب بإنتاج إجابات تحاكي أجوبة الإنسان لأية مهمة تتضمن الحاجة لاستخدام اللغة بدءًا من الإجابة على الأسئلة البسيطة وصولًا لكتابة مقالات وأشعار.

يمتاز GPT-3 بإمكانية توظيفه في مجالات التعلّم الآلي (غير المعتمدة على تدريب البيانات مسبقًا - zero-data learning)، التي بإمكانها الإجابة على أسئلة تتطلب عادةً خبرةً سطحية غير معرّفة كليًا مسبقًا، مثلًا: عند سؤاله عن كيفية كتابة نص عن "ملاحظات كليف"، سيتطلب بديهيًا شروحات مختصرة عنها.

بالإضافة إلى، أن GPT-3 لا يتطلب بيانات كبيرة لتدريبه على فهم المرجع والتكيّف لإنتاج الأجوبة المناسبة.

يقول فليكس أجبافور الباحث في مدرسة الهندسة الطبية ورئيس الفريق البحثي لهذا المشروع: «يملك GPT-3 مقاربةً منظمة لتحليل اللغة وإنتاجها، هذا ما يجعله مرشحًا واعدًا لكشف الخصائص الدقيقة للغة، التي يمكننا من خلالها التنبؤ ببدايات مرض ألزهايمر، بتدريبه ببيانات تساعد باستخراج الأنماط في حديث المستخدم، ما من شأنه التعرف على العلامات المميزة في حديث المرضى مستقبلًا».
<h3>البحث عن الدلائل في الحديث:</h3>
اختبر الباحثون نظريتهم بتدريب مجموعة من النصوص الصوتية المنتقاة بدعم من المعهد الوطني للصحة غايةً لاختبار برامج المعالجة للغات الطبيعية الشهيرة للتنبؤ بمرض ألزهايمر. استطاع نموذجهم المدرّب من التقاط النقاط العلّامة في الكلمات المستخدمة وبنى الجُمل ومعاني النص، لإنتاج مايسميه الباحثون بالتضمين الخاص بمزايا التعرّف الكلامي على الزهايمر.

استُخدم التضمين لاحقًا لإعادة تدريب هذا النموذج مجددًا بمسمى آلة التعرّف على ألزهايمر. ثم اُختبر بسؤاله عن مراجعة عشرات النصوص من مجموعة البيانات والقرار فيما لو كل نص أُنتج من قبل شخصٍ مصاب بألزهايمر.

اختُبر بنفس السؤال برنامجان من أشهر برامج معالجة اللغات الطبيعية، ووُجد أن GPT-3 قدّم نتائج أفضل منهما من ناحية التعرف على الأمثلة المرتبطة وغير المرتبطة بألزهايمر وبكلفةٍ أقل منهما.

اختُبر GPT-3 ثانيةً لتحليل النص التنبؤي بأنماط المرضى المتنوعة وذلك باستخدام مجموعة بيانات شائعة تُستخدم عادةً لغرض التنبؤ بألزهايمر تسمى MMSE اختصارًا لـ (اختبار الحالة العقلية البسيط -Mini Mental state Exam).

قارن الفريق لاحقًا دقة نتائج التنبؤات التي قدّمها GPT-3 مستفيدين من المزايا الصوتية للتسجيلات لمجموعة البيانات MMSE مثل: التوقف وقوة الصوت وابتلاع الأحرف. ونتيجةً لذلك، أعطت دقة تنبؤ مُحسّنة بمقدار 20%.

بيّنت نتائج البحث أنّ تضمين النصوص المولّدة من قبل GPT-3 لا يؤدي فقط إلى الكشف عن مرضى ألزهايمر، بل يمكن الاستدلال باستخدامه عن نتيجة اختبارات الوعي لموضوعٍ ما اعتمادًا على بيانات الكلام فقط. علاوة على ذلك، تفوّق على المقاربات السابقة لاستخدام المزايا الصوتية التقليدية حتى بوجود أكثر النماذج المضبوطة بدقة عالية.
<h3>مستقبل البحث:</h3>
طمعًا بتحويل نتائج البحث لواقعٍ ملموس يسمح للمستخدمين النهائيين بتجريب النموذج وتقييمه، يخطط باحثو الفريق لتصميم موقع إلكتروني متاح للوصول من المنازل وحتى عيادات الأطباء.

يضيف البروفيسور ليانغ: «إثباتًا لصحة وفاعلية فكرتنا يجب الحصول على تطبيق بسيط، سهل الوصول وعالي الحساسية والاستجابة لتسهيل الاختبارات المجتمعية، وعند تحقيق ذلك يمكن الحصول على تطبيق يقيّم خطورة وضع المرضى مبكرًا حتى قبل الذهاب إلى الكشف الطبي».

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/اختبار-للدم-يكشف-المراحل-المبكرة-من-دا/">اختبار للدم يكشف المراحل المبكرة من داء ألزهايمر بدقة تصل إلى 94 بالمئة!</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/يبدو-أن-داء-ألزهايمر-يهاجم-العصبونات-ا/">يبدو أن داء ألزهايمر يهاجم العصبونات التي تبقينا يقظين!</a>

ترجمة: علي الذياب

تدقيق: نايا كركور

<a href="https://www.sciencedaily.com/releases/2022/12/221222162415.htm">المصدر</a>

هل يستطيع الذكاء الاصطناعي ChatGPT أن يكشف أول الأدلة على داء ألزهايمر؟

ASYSK1121_01

لو تخيلنا أن شخصًا يجلس على شاطئ البحر وآخر على قمة جبل إيفرست، هل سيشعر الاثنان بمرور الوقت بالكيفية ذاتها؟

تحظى نظرية النسبية العامة لأينشتاين بمكانة مرموقة، إذ تقدم تفسيرات تساعد على فهم الكون بطريقة أفضل مما فعلت النظريات السابقة، وبناءً عليها تعلمنا أن مسار الوقت الذي نظنه ثابتًا هو في الواقع ليس كذلك، فمرور الوقت في مكان مرتفع أبطأ مقارنةً بالأماكن المنخفضة، وذلك من الجوانب المحيرة في النظرية. يرجع ذلك أن المكان الأقرب إلى سطح الأرض يتعرض لجاذبية أكبر. تفسر نظرية النسبية العامة الجاذبية بانحناء الزمكان، إذ يمر الوقت أبطأ عند المرتفعات -حيث تكون الجاذبية أضعف- مقارنةً بالمنخفضات.

يعيدنا ذلك إلى المثال الذي طرحناه في البداية، هل سيختلف مرور الوقت بين شخصين أحدهما على شاطئ البحر والآخر فوق قمة جبل؟ وهل حقًا ازدياد تأثير الجاذبية يجعل البشر يشيخون ببطء؟

يُجيب جيمس تشو، الفيزيائي في المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا في جامعة كولورادو بولدر: «في الواقع، يمر الوقت أبطأ على الأجسام البعيدة عن مجال تأثير الجاذبية. هذا يعني أن الناس الذين يقطنون المرتفعات يشيخون أسرع مقارنةً بمن يقطنون في أماكن تقارب مستوى سطح البحر، ذلك أن الجاذبية تجعلنا نشيخ ببطء نسبيًا. مقارنةً بشخص لا يوجد قرب جسم ضخم –أي مصدر قوي للجاذبية- فنحن نشيخ ببطء، ويتغير الوسط المحيط بنا ببطء كذلك، تحت تأثير الجاذبية».

الفرق في هذه الحالة يكون ضئيلًا جدًا، لكنه قابل للقياس. مثلًا، إذ قضى شخص 30 عامًا فوق جبل إيفرست، على ارتفاع 8848 مترًا فوق سطح البحر، سيكون أكبر سنًا بمقدار 0.91 ميلي ثانية مقارنةً بشخص يقضي الفترة ذاتها عند مستوى البحر. بالمثل، إذا افترق توأمان مدة 30 عامًا، سكن أحدهما منطقة منخفضة عند مستوى البحر، والآخر منطقة على ارتفاع 1600 متر فوق مستوى البحر، فإذا التقيا مرةً أخرى، يكون الأخ الذي سكن المرتفع أكبر بمقدار 0.17 ميلي ثانية مقارنةً بشقيقه.

تحقق العلماء من صحة النظرية بإجراء عدة تجارب باستخدام الساعات الذرية الأدق في العلم، تبيّن أن الوقت يمر أبطأ على ارتفاع 0.2 مليمتر فوق سطح الأرض. يقول الفيزيائي توبياس بوثويل: «رأينا تغيّرًا في الوقت على ارتفاع يقارب عرض شعرة إنسان».

لفهم الجاذبية وفقًا للنموذج النسبي، يجب في البداية أن نفهم كيف تشوّه الأجسام الضخمة نسيج الزمكان، ما يسبب اختلاف مرور الوقت. الزمكان هو نسيج رباعي الأبعاد، يتكون من الفضاء ثلاثي الإحداثيات «أعلى/أسفل، يمين/يسار، أمام/خلف»، إضافةً إلى الزمن «ماضٍ/مستقبل». الجاذبية وفقًا لهذا النموذج تتمثل في انحناء نسيج الزمكان، نتيجة لتشوهه بفعل جسم ذي كتلة.

يقول البروفسور أندرو نورتن: «أي جسم له كتلة يستطيع التأثير في الزمكان، وهو تأثير حقيقي وقابل للقياس وإن كان بمقدار ضئيل يوميًا. نتيجةً لهذا التأثير يتشوه نسيج الزمكان، من ثم يحدث انحناء الفضاء، والتمدد الزمني».

«تُسمى هذه الظاهرة أيضًا «تمدد الوقت بفعل الجاذبية». مثلًا، تدور الأقمار الصناعية المزودة بنظام التموضع العالمي حول الأرض على ارتفاع 20186 كيلومترًا، وهي تعيد ضبط ساعاتها بناءً على حقيقة أن الزمن يمر أبطأ بمقدار 45.7 مايكرو ثانية يوميًا، مقارنةً بساعة عند مستوى سطح الأرض».

يُضيف البروفيسور تشو: «تُعد دقة الأقمار الصناعية المزوّدة بأنظمة التموضع العالمي من أكثر الظواهر إيضاحًا لمبدأ نسبية مرور الوقت، إذ تدور هذه الأقمار بسرعات عالية بعيدًا عن مستوى سطح الأرض. يجب أخذ التأثيرات النسبية مثل السرعة والجاذبية في الحسبان، ليمكن الاستدلال بدقة على الأماكن الموجودة على كوكب الأرض».

بناءً على كل ذلك، يتضح أن للجاذبية بالفعل تأثير في سرعة مرور الوقت، وإن كانت الفروق دقيقة جدًا تُقدر بالميللي ثانية. ربما يدفع مبدأ تمدد الوقت وانكماشه بفعل الجاذبية بعض الأشخاص لمحاولة اختيار العيش في مكان يبطئ تقدمهم في العمر، رغم صعوبة تحقق ذلك. لكن الحقيقة هي أن الوقت على أهميته سيمر لا محالة.

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d9%85%d8%a7-%d9%87%d9%8a-%d8%b7%d8%b1%d9%8a%d9%82%d8%a9-%d8%b9%d9%85%d9%84-%d8%a7%d9%84%d9%88%d9%82%d8%aa%d8%9f/">كيف يعمل الوقت؟</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d8%ad%d8%a7%d9%84%d8%a9-%d8%b1%d8%a7%d9%8a%d8%af%d8%a8%d8%b1%d8%ba/">اكتشاف طريقة جديدة كليًا لقياس الوقت</a>

ترجمة: علي الذياب

تدقيق: أكرم محيي الدين

مراجعة: لبنى حمزة

<a href="https://www.livescience.com/does-gravity-make-you-age-slower?fbclid=IwAR0OquHnA8sVTtsliKxpRZxeHbm9OGh4H1eNKAsNh_xrInqHQFjXlbRszZc">المصدر</a>

علي الذياب

الأعمال

لماذا يستعمل نظام التموضع العالمي GPS في كرة القدم؟

التعلم الآلي يساهم في اكتشاف كيفية ازدياد حجم الثقوب السوداء

هل يستطيع الذكاء الاصطناعي ChatGPT أن يكشف أول الأدلة على داء ألزهايمر؟

هل تؤثر الجاذبية في سرعة مرور الوقت؟