Harald Haas, Mallik Tatipamula

نحن نقف على أعتاب عصر لا تحدده التحديثات التدريجية، بل إعادة تصور على مستوى النظام.. الانتقال من الأنظمة المتصلة إلى الأنظمة المستقلة.

سواء كانت سيارات ذاتية القيادة، أو مصانع ذكية، أو منصات صحية رقمية، أو مدن ذكية، فإن الذكاء الاصطناعي يدفع وعد الاستقلالية.

ومع ذلك، تظهر الاستقلالية الحقيقية من التقارب المتعمد بين الاستشعار والاتصال والحوسبة والتحكم، وليس من الذكاء المعزول.

يعكس هذا التقارب، الطبقي والآمن والواعي بالسياق، البنية المجربة على مر الزمن للذكاء البيولوجي، وهو النظام الذي تستخدمه الكائنات الحية لمعالجة المعلومات.

في الواقع، يجب أن يكون الذكاء البيولوجي بمثابة مبدأ التصميم الأساسي لبناء أنظمة مستقلة من الجيل التالي. ولتحقيق ذلك، نحتاج إلى جمع الخبراء الوطنيين والدوليين عبر مجالات البحث ذات الصلة.

نموذج تقارب مستوحى بيولوجيًا

جسم الإنسان هو النظام المستقل الأكثر تقدمًا الذي نعرفه، حيث يدمج بسلاسة الإدراك والمعرفة والاتصال والفعل. إذا أردنا هندسة الاستقلالية على نطاق واسع، فيجب علينا بناء أنظمة تحاكي هذا التناغم.

مثلما يعتمد البشر على حواسهم، تعتمد الأنظمة المستقلة على أجهزة الاستشعار. توفر الكاميرات، والليدار “LiDAR”، وأجهزة الاستشعار الصوتية، والمستشعرات الحيوية، والواجهات اللمسية تيارًا مستمرًا من البيانات البيئية. يحدد الاستشعار عالي الدقة ومتعدد الأنماط ثراء ودقة إدراك النظام، وفي النهاية، جودة قراراته.

يربط الاتصال مكونات النظام تمامًا كما ينقل الجهاز العصبي البشري المعلومات الحسية. يتطلب النظام المستقل مسارات اتصال آمنة ومنخفضة زمن الوصول، من شبكات 5G و6G اللاسلكية والشبكات الحساسة للوقت إلى الروابط الضوئية والكمومية. تضمن هذه الطبقة حركة المعلومات بسلاسة، مما يتيح الذكاء الموزع والعمل المنسق.

طبقة الحوسبة تعمل كدماغ للنظام. هنا، تتحول البيانات إلى رؤى وتتحول الرؤى إلى نوايا. موزعة عبر الحافة والسحابة والأنظمة المدمجة، تستفيد البنية التحتية للحوسبة من الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي، والمعالجات العصبية، رقائق الكمبيوتر التي تحاكي الدماغ البشري، والأطر الفاعلة. الهدف ليس فقط أتمتة الاستجابات ولكن تمكين التفكير والتعلم والتكيف في الوقت الفعلي.

أخيرًا، من خلال الروبوتات، وواجهات الآلة إلى الآلة “M2M” والآلة إلى البيئة “M2E”، تقوم العوامل المستقلة بتنفيذ الأوامر، والتلاعب بالبيئات أو توصيل النتائج. تشكل هذه المشغلات الامتدادات المادية لإدراك النظام، مما يغلق الحلقة بين الإدراك والتأثير.

أهمية الابتكار على مستوى النظام

الاستقلالية هي نتاج الابتكار على مستوى النظام الذي ينسق التخصصات. يجب أن يشتمل على تصميم يربط بين اللاسلكي، والذكاء الاصطناعي، والحوسبة الطرفية، ونظرية التحكم، والأجهزة. التنسيق بينها حيوي لإدارة القيود الموزعة في الوقت الفعلي.

يجب أن يكون آمنًا أيضًا حسب التصميم، مع اتصالات قائمة على مبدأ “عدم الثقة مطلقًا”والوصول المستند إلى السياسات. يجب علينا التأكد من أن النظام يدرك السياق ويتوافق مع أهداف المستخدم النهائي والقيود البيئية.

يحول التفكير المنهجي الاستقلالية من ميزة منتج إلى قدرة أساسية. الأنظمة الذكية تحقق بالفعل هذه البنية:

• المدن الذكية، حيث تستشعر البنية التحتية وتتواصل وتتكيف في الوقت الفعلي.

• المصانع الذكية، حيث تتكيف خطوط الإنتاج بناءً على حلقات التغذية الراجعة والتحليلات التنبؤية.

• الرعاية الصحية الذكية، حيث يقدم الذكاء الاصطناعي الطرفي، والاستشعار الحيوي “الكشف عن مواد مثل الفيروسات والحمض النووي والبروتينات”، واتخاذ القرارات السياقية رعاية شخصية.

• الزراعة الذكية، حيث تعمل الطائرات بدون طيار، وأجهزة استشعار التربة، وأنظمة الري المستقلة على تحسين الغلة بأقل تدخل.

في كل حالة، الاستقلالية ليست ميزة إضافية، بل هي خاصية ناشئة للأنظمة المصممة للتقارب.

الذكاء السلس في عصر الجيل السادس “6G”

مستقبل الاستقلالية سيتشكل من خلال التقنيات التي تطمس الحدود بين الاستشعار والاتصال والحوسبة والتحكم.

في هذا العالم، سيصبح الاتصال استشعارًا. ستحول تقنية الاستشعار والاتصالات المتكاملة “ISAC” الشبكات اللاسلكية إلى منصات إدراكية. ستكتشف الإشارات اللاسلكية الحركة، وتقيس المسافة، وترسم خرائط للبيئات. ستصبح الشبكة نفسها مستشعرًا موزعًا، مما يتيح الوعي المحيط دون الحاجة إلى أجهزة مخصصة.

سيؤدي ظهور الجيل السادس “6G” إلى إدخال نسيج حوسبة شبكي، نظام بيئي من الأجهزة، وحوسبة الحافة والسحابة بناءً على قيود زمن الوصول والطاقة والأولوية. سيمكن هذا الاقتران المحكم بين الاتصال والحوسبة من الاستدلال في الوقت الفعلي، وتحديد موضع عبء العمل التكيفي، والذكاء الآلي الجماعي.

ستسمح لنا التقنيات الجديدة بالتفاعل مع الأجهزة بشكل مباشر وأكثر كفاءة. وبالاقتران مع التوائم الرقمية وبيئات المحاكاة، تمتد هذه الحلقات المغلقة الاستقلالية من الآلات إلى التعاون بين الإنسان والآلة.

سيصبح التقارب حقيقة حيث:

• توحد تقنية ISAC الاستشعار والاتصال، وتدمج الإدراك في الشبكة.

• تذيب أنسجة الحوسبة الشبكية الخط الفاصل بين الاتصال والإدراك.

• تربط واجهات الدماغ والحاسوب “BCIs” وأنظمة التحكم ذات الحلقة المغلقة النية والعمل والتغذية الراجعة في دورة مستمرة.

الاستقلالية بالتقارب، والذكاء بالتصميم

في هذه الرؤية، لا تقتصر الاستقلالية على مكان واحد بل تتوزع عبر نظام بيئي تعاوني من الأجهزة والبنية التحتية والمستخدمين البشريين. ينبثق الذكاء من النظام، وليس من العقدة.

المدينة الذكية لا تكتفي بنقل البيانات، بل تدرك، وتفكر، وتتصرف. السيارة الذكية لا تكتفي بالقيادة، بل تتعاون مع البنية التحتية والمشاة والأساطيل. نظام الرعاية الصحية الذكي لا يكتفي بالمراقبة، بل يتوقع، ويتكيف، ويتفاعل مع الإدراك نفسه.

الاستقلالية ليست وحدة نمطية. إنها خاصية ناشئة لنظام آمن ومتقارب وواعٍ بالسياق. من خلال الربط المحكم بين الاستشعار والحوسبة والتحكم والاتصال، يمكننا بناء أنظمة مرنة ومتكيفة وموجهة نحو الهدف.

مستقبل الاستقلالية لا يكمن في استبدال البشر ولكن في تعزيزهم والشراكة معهم، من خلال أنظمة تتعلم وتفكر وتتصرف بوعي. هذه هي بنية المجتمع الذكي وكيف نبني أنظمة مستقلة حقًا.

إعداد: وحدة الترجمات بمركز سمت للدراسات
المصدر: World Economic Forum