cherenkov-radiation_1024

عندما توقع ألبرت أينشتاين للمرة الأولى أن الضوء يسافر بنفس السرعة في كل مكان في عالمنا، حدد السرعة بشكل أساسي ب 299,792 كيلو متر في الثانية (186282ميل في الثانية) وهي سرعة كافية للدوران حول الأرض بأكملها ثماني مرات في الثانية.

لكن هذه لم تكن القصة كاملة.

كانت البداية فقط.

حيث في عام 1905، غير أينشتاين الطريقة التي يعرض بها الفيزيائيون الكون إلى الأبد.

وذلك بسبب نظريته الشهيرة "النظرية النسبية الخاصة" وقد كانت هذه النظرية مرتبطة بشكل أساسي بالكتلة والطاقة في معادلة بسيطة وأساسية E=mc2.
<div class="custom-ads-5-6"><script async src="//pagead2.googlesyndication.com/pagead/js/adsbygoogle.js"></script><ins class="adsbygoogle ibis-ads-1256" style="display: inline-block;" data-ad-client="ca-pub-1014613170440504" data-ad-slot="7083709560"></ins><script>(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});</script></div>
حيث الكتلة تمثل الذرات التي تشكلنا وتشكل أي شيء حولنا، بينما الطاقة فهي تعامل ككيونونات منفصلة.

تتوقع هذه المعادلة أنه لا يمكن لشيء له كتلة أن يتحرك بسرعة الضوء، أو أسرع منه.

وقد كانت أكبر سرعة توصل لها البشر قريبة من سرعة الضوء هي السرعة داخل مسرعات الجسيمات مثل المصادم الهدروني الكبير وتيفاترون.

هذه الآلات الضخمة تستطيع تسريع الجسيمات دون الذرية إلى أكثر من 99.99 في المئة من سرعة الضوء، ولكن كما يوضح ديفيد غروس، الحائز على جائزة نوبل للفيزياء، فإن هذه الجسيمات لن تصل أبدا إلى الحد الأقصى للسرعة الكونية.

القيام بذلك يتطلب كمية لا نهائية من الطاقة، وفي هذه العملية، فإن كتلة الغرض ستصبح لا نهائية، وهو أمر مستحيل.

السبب الذي يجعل جزيئات الضوء والتي تدعى بالفوتونات تسافر بهذه السرعة (سرعة الضوء) هو عدم امتلاكها كتلة.

وقد وجد علماء الفيزياء في عهد أينشتاين أن بعض الكيانات يمكن أن تبلغ سرعة ال "superluminal"أي أسرع من الضوء مع حفاظها على اتباع قواعد الكون التي وضعتها النظرية النسبية الخاصة.

في حين أن هذا لا يدحض نظرية أينشتاين، فإنه يعطينا نظرة عن السلوك الغريب للضوء وعالم الكم.
<div class="custom-ads-5-6"><script async src="//pagead2.googlesyndication.com/pagead/js/adsbygoogle.js"></script><ins class="adsbygoogle ibis-ads-1256" style="display: inline-block;" data-ad-client="ca-pub-1014613170440504" data-ad-slot="7083709560"></ins><script>(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});</script></div>
<h3>الضوء المكافئ للدوي القوي</h3>
تطلق الأغراض دوي قوي عندما تسافر بسرعة أكبر من سرعة الصوت.

لذلك، ومن الناحية النظرية، إذا سافر شيء ما بسرعة أكبر من سرعة الضوء، فإنه سوف ينتج شيء يشبه ال "luminal boom".

في الحقيقة هذا الدوي الضوئي يحدث بشكل يومي في المرافق المنتشرة في جميع أنحاء العالم – بحيث تستطيع رؤية ذلك بعينيك.

يدعى ذلك بإشعاع Cherenkov، ويظهر كوميض أزرق اللون في المفاعلات النووية.

وسمي بذلك نسبة للعالم السوفييتي Pavel Alekseyevich Cherenkov، الذي قام بقياسه لأول مرة في عام 1934وحصل على جائزة نوبل للفيزياء عام 1958لاكتشافه.

يضيء هذا الإشعاع بسبب أن صميم مفاعل الاختبار المتقدم مغمور بالماء وذلك للحفاظ على البرودة.

يسافر الضوء في الماء بنسبة 75بالمائة من السرعة التي يسافر بها في الفضاء الخارجي، ولكن الإلكترونات المنشأة من قبل الإشعاع ضمن صميم المفاعل تسافر خلال الماء أسرع مما يفعل الضوء.

هذه الجسيمات، مثل الإلكترونات، التي تفوق سرعتها سرعة الضوء ضمن الماء، أو بعض الأوساط الأخرى كالزجاج، تخلق موجة صدم مماثلة لموجة الصدم الصادرة عن الدوي القوي.

عندما يسافر الصاروخ، على سبيل المثال، عبر الهواء فإنه يولد موجات ضغط أمامه والتي تتحرك مبتعدة عنه بسرعة الصوت، وكلما اقترب الصاروخ كلما بلغ حاجز الصوت، و كلما كان الوقت اللازم للموجات لأن تتحرك مبتعدة عن مساره أقل.

بمجرد الوصول إلى سرعة الصوت، فإن الموجات تقوم بخلق اصطدام يسبب دوي عال الصوت.

وبشكل مشابه، عندما تنتقل الإلكترونات عبر الماء بسرعة أكبر من سرعة الضوء في الماء، فإنها تولد موجة صدم ضوئية والتي تضيء أحياناً باللون الأزرق، ولكنها يمكن أن تضيء أيضاً بالأشعة الفوق البنفسجية.

في حين أن هذه الجزيئات تنتقل أسرع من سرعة انتقال الضوء في الماء، فإنها لا تتجاوز الحد الأقصى للسرعة الكونية وهي 299,792كيلو متر في الثانية (186,282ميل في الثانية).
<div class="custom-ads-5-6"><script async src="//pagead2.googlesyndication.com/pagead/js/adsbygoogle.js"></script><ins class="adsbygoogle ibis-ads-1256" style="display: inline-block;" data-ad-client="ca-pub-1014613170440504" data-ad-slot="7083709560"></ins><script>(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});</script></div>
<h3>عندما لا يطبق القانون</h3>
مع الأخذ بعين الاعتبار أن النظرية النسبية الخاصة التي وضعها أينشتاين تنص على أن لا شيء له كتلة يمكن له الانتقال أسرع من الضوء، وبقدر ما يستطيع علماء الفيزياء إخبارنا، إن الكون يلتزم بهذه القاعدة.
<h3>ولكن ماذا عن شيء ما ليس له كتلة؟</h3>
الفوتونات، بحكم طبيعتها، لا يمكن لها أن تتجاوز سرعة الضوء، ولكن جسيمات الضوء ليست الكينونات الوحيدة التي لا تملك كتلة في الكون.

الفضاء الخالي لا يحتوي على جوهر مادي وبالتالي ليس له كتلة.

"حيث أي شيء يكون عبارة عن مجرد فضاء خالي أو فراغ، فإنه يستطيع التوسع بسرعة أكبر من سرعة الضوء بسبب عدم وجود أي شيء يكسر حاجز الضوء"، وذلك بحسب ما كتبه عالم الفيزياء الفلكية النظرية Michio Kakuعلى موقع "Big Think".

"لذلك، فالفضاء الخالي يمكن له التوسع أسرع من الضوء".

هذا هو بالضبط ما كان الفيزيائيون يعتقدون بأنه حدث مباشرة بعد الانفجار الكبير خلال حقبة تدعى التضخم "inflation"، وقد وُضِعَ هذا الافتراض في البداية من قبل العالمين الفيزيائيين آلان غوث وأندريه ليندي في عام 1980.

في غضون تريليون جزء من تريليون جزء من الثانية، تضاعف الكون مراراً وتكراراً في الحجم ونتيجة لذلك، توسعت الحافة الخارجية للكون بسرعة كبيرة، أسرع بكثير من سرعة الضوء.

التشابك الكمومي "تشابك الكم"
إذا كان لدينا إلكترونان قريبان من بعضهما البعض، فإنهما يستطيعان الاهتزاز في انسجام تام، وذلك وفقاً لنظرية الكم، وذلك بحسب تفسير Kakuعلى "Big Think".

الآن، افصل هذين الإلكترونين عن بعضهما البعض لمسافة مئات أو حتى آلاف السنوات الضوئية، فإنهما سوف يحافظان على هذا الاتصال بينهما مفتوح.

وقد كتب Kakuأيضاً،"إذا قمت بهز الكترون واحد، فإن الالكترون الآخر سوف يستشعر بهذا الاهتزاز على الفور، بسرعة كبيرة تفوق سرعة الضوء.

وقد كان اينشتاين يفكر بأن ذلك يدحض نظرية الكم، لأن لا شيء يمكن له أن ينتقل أسرع من الضوء."

في الواقع، في عام 1935، قام كل من أينشتاين، بوريس بودولسكي وناثان روزن بمحاولة دحض نظرية الكم مع تجربة ما أشار إليه أينشتاين "الفعل المجفل 'spooky action'عن بعد".

ومن المفارقات، فإن ورقتهم البحثية كانت الأساس لما يطلق عليه اليوم مفارقة EPR (أينشتاين-بولودكسي-روزن)، وقد وصفت هذه المفارقة هذا الاتصال الفوري من تشابك الكم – والذي يمثل جزء لا يتجزأ من بعض أكثر التقنيات المتطورة في العالم، مثل التشفير الكمومي.

حلم المسالك الدودية "الثقوب الدودية"
بما أن لا شيء في هذا العالم يملك كتلة يمكنه السفر أسرع من الضوء، يمكنك عندها القول وداعاً للسفر بين النجوم، على الأقل بواسطة السفن الصاروخية والطيران.

على الرغم من أن أينشتاين قضى على تطلعاتنا حول الرحلات إلى الفضاء بنظريته النسبية الخاصة، فإنه أعطانا أمل جديد للسفر بين النجوم مع نظريته النسبية العامة في عام 1915.

في حين أن النظرية النسبية الخاصة ربطت الكتلة والطاقة، النظرية النسبية العامة ربطت الفراغ والوقت معاً.

كما كتب Kaku، الطريقة الوحيدة القابلة للتطبيق لكسر حاجز الضوء ربما تكون بتطبيق النظرية النسبية العامة مع حني المكان والزمان.
<div class="custom-ads-5-6"><script async src="//pagead2.googlesyndication.com/pagead/js/adsbygoogle.js"></script><ins class="adsbygoogle ibis-ads-1256" style="display: inline-block;" data-ad-client="ca-pub-1014613170440504" data-ad-slot="7083709560"></ins><script>(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});</script></div>
هذا الانحناء هو ما نسميه باللغة العامية "ثقب، مسلك دودي"، والذي من شأنه نظرياً أن يسمح بالسفر لمسافات شاسعة وبسرعة فورية، مما يتيح لنا كسر الحد الأقصى للسرعة الكونية عن طريق السفر لمسافات كبيرة في فترة قصيرة جداً من الزمن.

في عام 1988، قام عالم الفيزياء النظرية كيب ثورن – مستشار العلوم والمنتج المنفذ لفلم السفر بين النجوم الذي أنتج مؤخراً – باستخدام معادلات أينشتاين في النظرية النسبية العامة لتوقع إمكانية الثقوب "المسالك الدودية"التي ستكون مفتوحة للأبد للسفر عبر الفضاء.

ولكن للانتقال عبرها فإنها تحتاج إلى بعض المواد الغريبة والدخيلة التي تجعلها مفتوحة.

وقد كتب العالم ثورن في كتابه علوم السفر بين النجوم:

"الآن هناك حقيقة مذهلة وهي أن هذه المواد الدخيلة يمكن أن توجد وذلك بسبب الغموض في قوانين فيزياء الكم".

وقد تم خلق هذه المواد الدخيلة في مختبرات هنا على الأرض، ولكن بكميات صغيرة جداً.

عندما اقترح ثورن نظريته حول الثقوب "المسالك الدودية"المستقرة في عالم 1988طلب من المجتمع الفيزيائي مساعدته في تحديد فيما إذا كانت المواد الدخيلة الموجودة في الكون كافية لدعم إمكانية حدوث الثقوب.

كما كتب ثورن: "أثار هذا الكثير من علماء الفيزياء للقيام بالعديد من الأبحاث، لكن اليوم، وبعد مرور ما يقارب 30عام، الجواب لا يزال غير معروف".

في هذه اللحظة، لا يبدو ذلك جيداً ولكننا مازلنا بعيدون جداً عن الجواب النهائي.

<hr />

<ul>
 	<li>إعداد: نغم الماغوط</li>
 	<li>تدقيق: علي شمحل</li>
 	<li>تحرير: ناجية الأحمد</li>
 	<li><a href="https://www.sciencealert.com/these-4-cosmic-phenomena-travel-faster-than-the-speed-of-light" target="_blank" rel="noopener">المصدر </a></li>
</ul>

أربع ظواهر كونية تنتقل أسرع من الضوء

gettyimages-489773763

<h3>PHP</h3>
كُتِبت هذه اللّغة باستخدام لغة C.

وتعمل على عدّة منصّات، مثل: (ويندوز، لينُكس، يونِكس، ماك).

وقد طوّرها راموس ليردورف لإنشاء صَفَحات الويب الدّيناميكيّة، كما إنّها تدعم العديد من قواعد البيانات.

معظم مواقع إدارة المحتوى تستخدم (PHP)، مثل «WordPress».

أكثر من 200 مليون موقع إنترنت يعمل بلغة (PHP)، من ضمنها فيسبوك وويكيبيديا.

متوسّط الرّاتب السّنويّ لمبرمج (PHP) يبلغ نحو 89،000 دولارٍ.
<div class="custom-ads-5-6"><script async src="//pagead2.googlesyndication.com/pagead/js/adsbygoogle.js"></script><ins class="adsbygoogle ibis-ads-1256" style="display: inline-block;" data-ad-client="ca-pub-1014613170440504" data-ad-slot="7083709560"></ins><script>(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});</script></div>
مثال:

echo "Hello World !";
<h3>Java</h3>
أشهر لغات البرمجة على الإطلاق، وقد طوّرتها شركة صن ميكروسيستِمز «Sun Microsystems».

تُمكّنك الجافا من لعب ألعاب الإنترنت، وتحميل الصور، والقيام بجولاتٍ افتراضيّة، واستخدام الخرائط التّفاعليّة وغيرها، كما إنّها اللغة الأساسيّة لبرمجة الشّبكات، وأجهزة الأندرويد، ومعظم البرامج الحاسوبيّة وأنظمة التّشغيل، وحتّى برمجة أجهزة التّلفاز الذكية.

هناك نحو مليار حاسوب يعمل اليوم بلغة جافا، والعديد من مواقع الإنترنت لا يمكنها العمل دون الجافا.

متوسّط الرّاتب السّنويّ لمُبرمِج الجافا يبلغ نحو 102،000 دولارٍ.

مثال:

System.out.print("Hello World!");
JavaScript

طوّرت هذه اللغة شركة «Netscape».

وهي مختلفة تمامًا عن لغة جافا.

تُستخدم في معظم متصفّحات الويب؛ لإنشاء صَفَحات أكثر تفاعليّة مع المستخدم.
<div class="custom-ads-5-6"><script async src="//pagead2.googlesyndication.com/pagead/js/adsbygoogle.js"></script><ins class="adsbygoogle ibis-ads-1256" style="display: inline-block;" data-ad-client="ca-pub-1014613170440504" data-ad-slot="7083709560"></ins><script>(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});</script></div>
تُستخدم أيضًا في تصميم مواقع الإنترنت الدّيناميكيّة، وبرمجة التّطبيقات المصغّرة الخاصّة بسطح المكتب، وتصميم الألعاب وملفّات الـPDF ومتصفّحات الإنترنت، كما تُستخدم للتّحقّق من وثوقيّة المُستخدم، وإضافة تأثيرات لصفحات الويب، وإظهار الإعلانات والرّسائل للمستخدِم.

88% من مواقع الويب تستخدم هذه اللغة، ومنها: Gmail، موزيللا فايرفوكس، فوتوشوب، أدوبي سيستِمز.

يُمكن استخدام هذه اللغة أيضًا في تصميم تطبيقات الهواتف الذّكيّة الهجينة، من خلال «ionic وphonegap».

متوسّط الرّاتب السّنويّ لمُبرمج «JavaScript» يبلغ نحو 99،000 دولارٍ.

مثال:

document.write('Hello، world!');
<h3>SQL</h3>
طُوِّرت هذه اللغة عام 1979.

تُستخدم لإنشاء قواعد البيانات، وإدارتها، وتحريرها، واستخراج المعلومات منها.

مُعظم أنظمة الشّركات الكُبرى، وتطبيقات الهواتف الذّكيّة، ومواقع الإنترنت، تستخدم (SQL) للتّعامل مع قواعد البيانات.

متوسّط الرّاتب السّنويّ لمبرمج (SQL) يبلغ نحو 90،000 دولارٍ.
<div class="custom-ads-5-6"><script async src="//pagead2.googlesyndication.com/pagead/js/adsbygoogle.js"></script><ins class="adsbygoogle ibis-ads-1256" style="display: inline-block;" data-ad-client="ca-pub-1014613170440504" data-ad-slot="7083709560"></ins><script>(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});</script></div>
<h3>++C</h3>
لغة مُطوَّرة من لغة (C).

وفي حين إنَ لغة (C) تُستَخدَم لبرمجة التّطبيقات الّتي تتعامل مع الآلة، وبرمجة العتاد الصّلب، وأنظمة التّشغيل، إلّا أن «C++» تُستَخدَم لبرمجة تطبيقات الهواتف الذّكيّة، وتطبيقات أنظمة ويندوز، ولينُكس، وألعاب الفيديو.

وتَستخدمها فايرفوكس، وغوغل كروم، وبرامج مايكروسوفت أوفيس، وبرامج أدوبي.

متوسّط الرّاتب السّنويّ لمبرمج (C++) يبلغ نحو 104،000 دولارٍ.

مثال:

std::cout &lt;&lt; "Hello، world!;
<h3>Python</h3>
تدعم هذه اللغة الوصول لقواعد البيانات، وتصميم مواقع الإنترنت، والتّنقيب عن البيانات، وتصميم تطبيقات وواجهات المستخدم الخاصّة بسطح المكتب، وبناء البرمجيّات والألعاب.

وهي لغة خفيفة وسريعة التّنفيذ.

تستخدمها ناسا، وغوغل، ويوتيوب، وإنستغرام، ودروب بوكس.

متوسّط الرّاتب السّنويّ لمبرمج (Python) يبلغ نحو 107،000 دولارٍ.

مثال:

print "Hello، world!";
<h3>Ruby</h3>
تعرف أيضًا بـ«Ruby on Rails»، حيث لم تصبح هذه اللغة مشهورة حتّى ظهور إطار العمل (Rails) الّذي سهّل من تطوير تطبيقات الويب باستخدام لغة «Ruby».

وهي مشابهة كثيراً للغة (Python).

يمكن بواسطتها بناء برامج المحاكاة، وبناء واجهات المستخدم الخاصّة بسطح المكتب، وبناء تطبيقات الويب، مثل تويتر.

تعمل على معظم أنظمة التّشغيل، مثل ويندوز، وماك، ويونِكس.

متوسّط الرّاتب السّنوي لمبرمج «Ruby» نحو 102،000 دولارٍ.

مثال:

puts "Hello، world!";
<div class="custom-ads-5-6"><script async src="//pagead2.googlesyndication.com/pagead/js/adsbygoogle.js"></script><ins class="adsbygoogle ibis-ads-1256" style="display: inline-block;" data-ad-client="ca-pub-1014613170440504" data-ad-slot="7083709560"></ins><script>(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});</script></div>
Objective-C

تُستخدم هذه اللغة لبرمجة تطبيقات أجهزة الآيفون والآيباد، الّتي تعمل بنظام (iOS)، وتطوير تطبيقات نظام (OS X)، كما استُخدِمت لبناء «VLC Media Player».

وقد طوّرت شركة آبل هذه اللغة.

كما ابتكرت شركة آبل لغةً جديدةً لنفس الغرض، تُدعى(Swift)، لكنّها أسهل، وأسرع، وأكثر أمانًا، كما تحتاج لكتابة رمَّازٍ مصدريّ بحجمٍ أقلّ.

متوسّط الرّاتب السّنويّ لمبرمج (Obj.-C) نحو 110،000 دولارٍ.

مثال:

Objective-C
NSLog(@"Hello، world!");

Swift

println("Hello، world!");
<h3>إذن، ماذا تريد أن تتعلّم؟</h3>
<ul>
 	<li>لتصميم صفحات الويب غير التّفاعلية؛ يجب عليك تعلّم «CSS وHTML وPHP».</li>
 	<li>لتصميم صفحات الويب التّفاعليّة؛ يجب عليك تعلُّم «JavaScript».</li>
 	<li>لتخزين معلومات المستخدم؛ تعلّم «PHP، Python، Ruby».</li>
 	<li>لبناء ألعاب الفيديو؛ عليك بـ«C، Java ،Python».</li>
 	<li>لبناء تطبيقات الهواتف الذّكيّة؛ تعلّم «Objective-C ،Swift للآيفون، جافا وC++ للأندرويد».</li>
 	<li>لبناء البرمجيّات، تعلّم «C++ ،C#».</li>
</ul>
هناك عدّة منصّات تَعلُّم في شبكة الإنترنت، يمكنك تعلّم البرمجة عن طريقها، مثل: «Codecademy، Code chef، stack overflow، Code.org».

<hr />

<ul>
 	<li>إعداد: نغم الماغوط.</li>
 	<li>تدقيق: الياس سعود.</li>
 	<li>تحرير : سهى يازجي.</li>
 	<li><a href="https://edtechmagazine.com/k12/article/2014/11/which-programming-language-right-you-infographic-0" target="_blank" rel="noopener">المصدر الأول</a></li>
 	<li><a href="https://excelwithbusiness.com/blog/?v=174fe2539889" target="_blank" rel="noopener">المصدر الثاني</a></li>
 	<li><a href="https://www.veracode.com/blog/2013/04/the-history-of-programming-languages-infographic" target="_blank" rel="noopener">المصدر الثالث</a></li>
 	<li><a href="https://www.pinterest.de/pin/445926800585629476/" target="_blank" rel="noopener">المصدر الرابع</a></li>
 	<li><a href="http://www.topprogramminglanguages.com/" target="_blank" rel="noopener">المصدر الخامس</a></li>
</ul>

لمحة عن أشهر لغات البرمجة

<h1 style="text-align: justify;"></h1>
<h1 style="text-align: justify;">تقنية تمكن الحواسيب من التعلم والتعامل مع المنطق كالبشر</h1>

<hr />
<p style="text-align: justify;">التَّماثُل، هو فهم حالةٍ ما بناءً على مقارنتها بحالةٍ أخرى مشابهةٍ لها. يُستخدم التَّماثُل للتفكير بشكل منطقي وتوليد التَّخمينات حول مجالٍ غير معروفٍ مسبقًا، أو توليد حالةٍ عامةٍ لمجموعةٍ من التَّجارب. يرغب علماء النَّفس بتوضيح الآلية التي بني عليها التَّماثُل من أجل فهم آلية تفكير الإنسان والمنطق المبني عليه. كما أنَّ باحثي الذَّكاء الصّنعي يأملون بمحاكاة عملية التَّماثُل في الحواسيب بهدف إنتاج أنظمة تعليمٍ واستنتاجٍ أكثرَ مرونةٍ. حيث تمكننا دراساتُ محاكاة الإدراك البشري من الفهم العميق للعقل البشري.</p>
<p style="text-align: justify;">يغلق «كين فوربس - Kenneth D. Forbus» الأستاذ في علوم الحاسوب والهندسة الكهربائيَّة من جامعة نورث ويسترن الفجوة بين البشر والآلة. حيث انتهى فوربس ومعاونوه مؤخرًا من تطوير نموذجٍ يمكّن الحواسيب من التَّفكير كالبشر واتخاذ قراراتٍ أخلاقيَّةٍ، وذلك بالاعتماد على نظريات العلوم الإدراكيَّة. دُعي هذا النَّموذج بــ «أداة التَّقابل البنيوي structure-mapping engine» يرمز له بـ «SME»، وهو برنامجٌ لدراسة عملية التَّماثُل، قادرٌ على حل المشكلات المنطقيَّة كالبشر، عن طريق مقاربتها بشكلٍ عفوي للوصول لحلول منطقيّةٍ للمعضلات الأخلاقيَّة.</p>

<div class="custom-ads-5-6"><script async src="//pagead2.googlesyndication.com/pagead/js/adsbygoogle.js"></script><ins class="adsbygoogle ibis-ads-1256" style="display:inline-block" data-ad-client="ca-pub-1014613170440504" data-ad-slot="5872421485"></ins><script>(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});</script></div>

وكما ذكرنا يقوم هذا النَّموذج أساسًا على نظريَّة التَّقابل البنيوي في التَّماثُل والتَّشابه للعالم النَّفسي «Dedre Gentner»، والذي استخدمت نظريته للشرح والتنبؤ بعدة ظواهر نفسيَّةٍ، ليزوِّدنا بعد ذلك بأداةٍ تمكننا من خلق خوارزمياتٍ تتفقُ مع هذه النَّظريَّة التي تنصُّ على أنَّ التَّماثُل والتَّشابه يعتمد على مقارناتٍ بين تمثيلاتٍ مترابطةٍ، تربطُ بين الكيانات والأفكار. إذ تقوم الفكرة الرَّئيسيَّة من هذه النَّظريَّة على المقارنة بين غرضين ووضع تقابلٍ معرفيٍ بينهما (خارطة) بحيث تكون العلاقات الموجودة بين كائنات الغرض الأول نفسها العلاقات الموجودة بين كائنات الغرض الثَّاني.
<p style="text-align: justify;">يمكن لهذه التَّمثيلات أن تكون معقدةً (تدفُّق الكهرباء كالماء مثلًا) أو بسيطةً (هاتفه الخلوي الجديد يشبه كثيرًا هاتفه الخلوي القديم). فنماذج التَّماثُل في الإصدارات السَّابقة من هذه الأداة، لا يمكنها التَّوسع لتصل لحجم وتعقيد التَّمثيلات التي يميل النّاس لاستخدامها لكن الإصدار الجديد منها يستطيع معالجة الحجم الكبير والتعقيدات الضخمة في التَّمثيلات المترابطة التي تحتاجها عمليات التَّفكير الذِّهني وحل المشاكل والمعضلات الأخلاقيَّة.</p>
<p style="text-align: justify;">تقول «جينتنر، أليس جابرييل توايت - Gentner, Alice Gabrielle» أستاذة العلوم والفنون في كلية وينبرغ في نورث ويسترن: «القدرة على الرَّبط هي المفتاح لإدراك عالٍ، على الرغم من أننا نتشارك هذه القدرة مع عدد قليل من الأنواع الأخرى، إلا أنَّ الإنسان يتفوَّق بشكلٍ كبيرٍ على في القدرة على التَّمثيل والتَّفكير في العلاقات».</p>
<p style="text-align: justify;">العديد من أنظمة الذَّكاء الصّنعي، مثل «AlphaGo» الخاص بغوغل، تعتمد على التَّعلم العميق، وهي العمليَّة التي يقوم بها الحاسوب بفحص كميَّةٍ هائلةٍ من المعلومات. وبشكلٍ معاكسٍ تمامًا للمتوقع، فإنَّ البشر والأنظمة المعتمدة على هذه الأداة غالبًا ما تتعلم بنجاحٍ من خلال أمثلةٍ قليلةٍ جدًا. على سبيل المثال، في عمليات صناعة القرارات الأخلاقيَّة فإنَّ مقدارًا قليلًا من القصص كافٍ لتتمكن الأنظمة المعتمدة على هذه الأداة من تعلُّم كيفيَّة اتخاذِ القرارات كما يفعل البشر في تجاربهم النفسيَّة.</p>

<div class="custom-ads-5-6"><script async src="//pagead2.googlesyndication.com/pagead/js/adsbygoogle.js"></script><ins class="adsbygoogle ibis-ads-1256" style="display:inline-block" data-ad-client="ca-pub-1014613170440504" data-ad-slot="7083709560"></ins><script>(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});</script></div>
<p style="text-align: justify;">يقول فوربس: «عند مواجهة حالةٍ جديدةٍ، فإن الآلة سوف تحاول استرجاع واحدةٍ من القصص السَّابقةِ، وتبحث عن الأمور المتماثلة، لتتخذ القرار بناءً على ذلك».
واستُخدمت هذه الأداة لتطوير برنامجٍ قادرٍ على حلِّ المشكلات الفيزيائيَّة. كما استخدمت أيضًا لنمذجة العديد من مهام التي تحل المشاكل البصريَّة.
وبهدف تشّجيع البحث في التَّماثُل، قام فريق فوربس بتحرير الرَّماز المصدري لهذه الأداة مع خمسة آلاف مثالٍ، والتي تتضمن مقارناتٍ مستمدةٍ من حلِّ المشاكل البصريَّة وحلِّ المشاكل الكتابيَّة وصناعة القرارات الأخلاقيَّة.</p>
<p style="text-align: justify;">عدد المشاكل التي عولجت بنجاحٍ من قبل الأنظمة المعتمدة على هذه الأداة تقودنا لنتيجة أنَّ التَّماثُل يمكن أن يوصلنا إلى تقنيةٍ جديدةٍ في أنظمة الذَّكاء الصّنعي عن طريق الفهم العميق للإدراك البشري.
فبناء نماذج تتضمن قصصًا وحكاياتٍ تلخص معتقدات ثقافةٍ ما، سيوفر لنا حتمًا أداةً جديدةً في العلوم الاجتماعيَّة.
كما يمكن أن تدخل تقنيَّات الذَّكاء الصّنعي المعتمدة على التَّماثُل في عدة مجالات ومنها الأمن والعناية بالصَّحة والتعليم.
قال فوربس: «بدأ استخدام هذه الأداة في البرمجيات التعليمية، إذ يُزوّد الطُّلاب بتقييماتٍ وملاحظاتٍ من خلال مقارنة عملهم مع الحلول التي يطرحها الأساتذة. وهناك إمكانياتٌ هائلةٌ غير مستغلةٍ لبناء برمجياتٍ خاصة بالتعليم والتي تستخدم التَّماثُل لمساعدة الطلاب في التعلُّم».</p>


<hr />
<p style="text-align: justify;">إعداد: نغم الماغوط
تدقيق: دعاء عسَّاف
<a href="http://phys.org/news/2016-06-structure-mapping-enables-humans-moral-dilemmas.html">مصدر1</a>، <a href="http://www.qrg.northwestern.edu/papers/Files/smeff2(searchable).pdf">مصدر2</a></p>

تقنية تمكن الحواسيب من التعلم والتعامل مع المنطق كالبشر

vrlady

<h1 style="text-align: justify;"><strong>الواقع الافتراضي: ما هو؟ وكيف يعمل؟</strong></h1>

<hr />
<p style="text-align: justify;">هل سبق لك وتمنيت القيام بجولة حول العالم أو زيارة أماكن تحلم بالوصول إليها؟ كل هذا أصبح ممكنًا بفضل الواقع الافتراضي والذي يعتمد على خلق بيئاتٍ افتراضيةٍ محاكيةٍ تمامًا للبيئات الحقيقية باستخدام الحاسوب، بحيث يحيط المستخدم ببيئة ثلاثيةِ الأبعاد تبدو وكـأنها واقعيةٌ وتكون مقنعةً تمامًا للمستخدم حيث أنه يقوم بالتصرف بنفس الطريقة التي يقوم بها في البيئة الواقعية، وقد تكون هذه البيئات وهمية مثل لعبة فيديو أو مماثلة لمواقع حقيقية كمتحف أو موقع تاريخي. تكمن الفكرة في فصل المدخلات الحسية عن الخارج أي جعل المستخدم منغمسًا تمامًا ضمن بيئة افتراضية ومنعزلٍ عن عالمه المادي. يتم استخدام المدخلات السمعية والبصرية وأحيانًا اللمسية لجعل العالم الافتراضي أكثر واقعية. يبدو المبدأ بسيطًا للوهلة الأولى، إلا أنه، وحتى وقت قريب، أثبتت نظم الواقع الافتراضي أنه من الصعب إنشاءها.</p>
<p style="text-align: justify;">وبحسب قول مطور ألعاب الفيديو «إريك غيويرتز- Eric 'Giz' Gewirtz»، مدير المكتب الإبداعي ل&lt;&gt; في لوس أنجلوس: &lt;&lt;الفارق هنا بين البيئات الافتراضية والبيئات الواقعية هو التجريد الحسي، حيث أنك تكون أكثر عرضة لاختبار الحياة الواقعية، بحيث تقوم وبشكل بسيط جداً بالتحكم في كل شيء».</p>

<h3 style="text-align: justify;">المحاولات السابقة:</h3>
<p style="text-align: justify;">ظهر مصطلح «الواقع الافتراضي» في أوائل الثلاثينيات من القرن الماضي، وكان حينها يرمز للمسرح. في عام 1960، ابتكر المصور السينمائي «مورتون هيليغ - Morton Hellig» آلة دعاها ب &lt;&gt;. استخدمت هذه الآلة شاشات عرض تلتف حول المستخدم مع جهاز يشبه المجهر لإعطاء تأثير ثلاثي الأبعاد، بالإضافة إلى مقعد متحرك وفتحات تقوم بنفث الهواء للمستخدم، كما أنها مدعمة بتقنية الصوت المجسم «ستيريو – Sterio» (الجديد آنذاك) يطلق الأصوات لمحاكاة بعض الأنشطة مثل ركوب الدراجة النارية. وقد ظلت هذه الآلة عبارة عن إبداع رغم ذلك.</p>


[caption id="attachment_16568" align="alignnone" width="209"]<a href="http://172.104.145.106:8080/ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/1-14.jpg"><img class="size-full wp-image-16568" src="http://172.104.145.106:8080/ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/1-14.jpg" alt="الصورة 1: عن صورة ملتقطة لجهاز Sensorama" width="209" height="241" /></a> الصورة 1:عن صورة ملتقطة لجهاز Sensorama[/caption]
<p style="text-align: justify;">عندما ظهرت الحواسيب الحديثة لأول مرة، بتزامن مع ظهور التلفاز والأفلام الثلاثية الأبعاد، أجمع مؤلفو كتب الخيال العلمي على إمكانية خلق بيئات تبدو حقيقية. حيث تحكي القصة القصيرة «The Veldt» للكاتب «راي برادبوري - Ray Bradbury» في عام 1950 عن حضانةٍ يديرها ذكاء اصطناعي خرج عن السيطرة. مفهوم الواقع الافتراضي (خلق الحاسوب لبيئةٍ تحاكي الواقع) واحد من أقدم المفاهيم التي ندركها اليوم، إلا أنه لم يصبح شائعاً حتى سبعينيات وثمانينيات القرن الماضي. وقد كان كاتب الخيال العلمي «ويليام جيبسون - William Gibson» من أوائل المروجين لهذا المفهوم، خاصة في روايته «Neuromancer». فقد كان هناك معنًى واضحًا لهذا المفهوم وهو «محاكاة العالم».</p>

<div class="custom-ads-5-6"><script src="//pagead2.googlesyndication.com/pagead/js/adsbygoogle.js" async=""></script><ins class="adsbygoogle ibis-ads-1256" style="display: inline-block;" data-ad-client="ca-pub-1014613170440504" data-ad-slot="7083709560"></ins><script>// <![CDATA[
(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
// ]]></script></div>
<p style="text-align: justify;">ظهور حواسيب أفضل ومعالجات رسومية معقدة أكثر جعل مصممي ألعاب الفيديو ينكبون على صناعة ألعابٍ أكثر واقعية. والمثال الشهير على ذلك هو «Atari's Battlezone»، حيث أن بعض إصدارات هذه اللعبة كانت تتضمن مشاهد يتم مشاهدتها من خلال ما يشبه المنظار.</p>
<p style="text-align: justify;">سماعات الواقع الافتراضي (VR Headsets) لم تظهر حتى عام 1990، فحاولت شركة «SEGA» طرحها في الأسواق عبر دمجها ضمن منصات اللعب. وهي عبارة عن أجهزة خاصة تغطي عيني المستخدم وغالباً ما تغطي أذنيه أيضا، وتقوم بتتبع حركات المستخدم لتحافظ على مجال الرؤية محاذي لمكان تواجد الرأس في الواقع الافتراضي، فترفع درجة الشعور بالوجود لديه من خلال السماح له بالنظر حوله ومشاهدة كل ما يمكن رؤيته كما لو كان ينتمي فعلا لذلك المكان. كما أن بعضها مزود بتقنيات تمكن المستخدم من التفاعل مع عناصر البيئة الافتراضية باستخدام اليدين لجعل التجربة أكثر متعة. أطلق على هذا الجهاز اسم «Sega VR» وقد فشل بالدخول إلى السوق.</p>
<p style="text-align: justify;">حتى وزارة الدفاع الأمريكية استخدمت أجهزة محاكاة الواقع الافتراضي من أجل تدريب الطيارين. واتضح أن أجهزة محاكاة الطيران التقليدي كانت أفضل، حيث أن مستخدمي ال headsets VR أصيبوا بالغثيان.</p>

<h3 style="text-align: justify;">عودة الواقع الافتراضي:</h3>
<p style="text-align: justify;">يبدو أن سماعات الواقع الافتراضي السابقة كانت تتبع حيلة «Smell-O-Vision»، إلى حين ابتكار Oculus VR لجهاز Oculus Rift وطرح HTC لجهاز (Vive).</p>


[caption id="attachment_16569" align="alignnone" width="300"]<a href="http://172.104.145.106:8080/ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/2-10.jpg"><img class="size-medium wp-image-16569" src="http://172.104.145.106:8080/ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/2-10-300x180.jpg" alt="الصورة 2: Oculus Rift و HTC VIVE" width="300" height="180" /></a> الصورة 2: Oculus Rift و HTC VIVE[/caption]
<p style="text-align: justify;">كلتا السماعتين الجديدتين كانتا عبارة عن تقدم كبير مقارنة بالجهود المبذولة سابقا. حيث أصبحت المرئيات أكثر واقعية، وتطور تصميمها ليصبح أفضل في حجب المؤثرات الخارجية. ويضيف غيويرتز أن التعامل مع الغثيان قد قطع شوطاً كبيراً، وقد ساعد في ذلك تغيير معدل إطارات الرسومات المتحركة، فضلاً عن تصميم الحركة ضمن اللعبة بحيث تكون أكثر تدرجاً. يقول: «إنها الحركة الجانبية»، فعيونك تخبرك شيئًا ودماغك يخبرك شيئًا آخر من خلال مستشعرات التوازن في الأذن الداخلية.
سماعات الواقع الافتراضي الجديدة أصبحت أفضل من ناحية تركيزها أكثر على الحاستين الأكثر جذبًا للمستخدمين: السمع والبصر. أولى الأفكار حول الواقع الافتراضي كانت تتضمن بدلات كاملة، وهناك حتى الآن أناس يعملون على إضافة المزيد من الأحاسيس عن طريق اللمس. بشكل عام وبرغم ذلك، أصبحت التكنولوجيا أكثر صغراً وقابليةً للحمل. يقول غيويرتز: «لقد ذهبنا في اتجاه معاكس تماماً للبدلات الكاملة. لكن يبقى من المحتمل تغير ذلك في المستقبل».
«هذا يجعل الواقع الافتراضي الحالي مختلفًا عن ألعاب الفيديو السابقة والتي كانت تسمح لنا بالجلوس في مقعد الطيار، طالما أنه لا يوجد «إلهاء» من الوسط الخارجي. هذه الألعاب التي كنت تلعبها وأنت واعٍ تمامًا داخل حجرة» يضيف غيويرتز.</p>

<div class="custom-ads-5-6"><script src="//pagead2.googlesyndication.com/pagead/js/adsbygoogle.js" async=""></script><ins class="adsbygoogle ibis-ads-1256" style="display: inline-block;" data-ad-client="ca-pub-1014613170440504" data-ad-slot="7083709560"></ins><script>// <![CDATA[
(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
// ]]></script></div>
ويضيف غويرتز: «يقدم الواقع الافتراضي مجموعة من الخيارات لمطوري الألعاب والتي لا توفرها حتى أفضل ألعاب منصات اللعب (Console Games). تستطيع VR Headset تعقب أين تركز عيون المستخدم، مما يمكن شخصيات اللعبة من التواصل مع المستخدم من خلال الأعين، مما يثير استجابة داخلية أكثر عند اللاعبين. كما تستطيع أيضًا «الشخصيات غير القابلة للعب» (Non-Player Character - NPC) الشعور بأنها أقرب. حيث تستطيع اجتياح الفضاء الشخصي للمستخدم، الأمر الذي يجعله مرتبكًا».
يمكن للواقع الافتراضي محاكاة أمر ما يجري في مكان آخر، والمعروف باسم «التواجد عن بعد». على سبيل المثال، يمكن خلقُ بيئةٍ افتراضيةٍ محاكيةٍ لقمة جبل، مما سيمكن المستخدم من القيام برحلة افتراضية على قمة ايفرست أو جراند كانيون.
تقوم اليوم Oculus VR بعرض Oculus Rift بالتعاون مع HBO، من خلال المعرض المتنقل «اصعد الجدار – Ascend the Wall»، والذي يستخدم قدرات المحاكاة الخاصة بالجهاز Rift لمنح الجمهور تجربة ركوب مصعد يصل إلى قمة جدار جليدي يصل ارتفاعه إلى 700 قدم.
يقول غيويرتز: «الاحتمالات لا حصر لها، لا توجد لغة حقيقية لخلق محتوًى تفاعلي للواقع الافتراضي. لا أحد يعلم كيف يبدو مثل السينما التقليدية أو الألعاب، كما أنه لن يكون مثل النظارات ثلاثية الأبعاد».

<hr />
<p style="text-align: justify;">إعداد: نغم الماغوط
تدقيق: المهدي الماكي</p>
<a href="http://www.livescience.com/54116-virtual-reality.html" target="_blank">المصدر الأول</a>
<a href="http://www.tomsguide.com/us/oculus-rift-vs-htc-vive,review-3433.html?_ga=1.78854807.2071592326.1470231504" target="_blank">المصدر الثاني</a>
<a href="https://net.educause.edu/ir/library/pdf/ELI7115.pdf" target="_blank">المصدر الثالث</a>

نغم محمد الماغوط

الأعمال

أربع ظواهر كونية تنتقل أسرع من الضوء

لمحة عن أشهر لغات البرمجة

تقنية تمكن الحواسيب من التعلم والتعامل مع المنطق كالبشر

الواقع الافتراضي: ما هو؟ وكيف يعمل؟