دور منظمة العفو الدولية في تطوير نظم الكراسي الاصطناعية

تطور التنقل: كيف يعاد تشكيل رؤساء الحذاء

وقد تجاوزت الاستخبارات الفنية البحوث النظرية إلى التطبيقات العملية التي تتغير الحياة عبر الرعاية الصحية، ومن بين التطورات الواعدة إدماج مبادرة AI في نظم الكراسي المتحركة التكييفية، وهذه المعونات الإبداعية للتنقل لم تعد مجرد وسائل نقل، وأصبحت مرافقة قادرة على الاستجابة تتعلم من المستعملين، وتكيفها مع البيئات، وتوفر مستويات غير مسبوقة من الاستقلال والسلامة، وبالنسبة للأفراد الذين يعانون من إعاقة شديدة في الحركة، تمثل الكراسي المتحركة الجاهزة تحولا من

ومن المتوقع أن تنمو سوق الكراسي المتحركة العالمية نمواً كبيراً في السنوات القادمة، مع وجود كراسي متحركة ذكية تقود الشحنة، ووفقاً لتقارير في مجال الصناعة، يتوقع أن يؤدي دمج قدرات " AI " و " إنترنت " للأمور إلى زيادة كبيرة في حجم السوق، وهذا النمو يعكس قبولاً أوسع نطاقاً للتكنولوجيا المساعدة، وهو ما يحركه الطلب الاستهلاكي وفتح من جديد أمام النظم المتطورة.

How AI Enhances Wheel chair Functionality

يمكن لهذه النظم أن تفسر البيئة ونوايا المستخدم في الوقت الحقيقي، وهذا يتيح سمات مثل كشف العقبات، والملاحة الآلية، ومراقبة السرعة التكييفية، بل وحتى المساعدة على الحركة التنبؤية، مما يؤدي إلى زيادة سهولة وأمنية وتقليص خبرة المستعملين في مجال النقل.

وعلى عكس الكراسي التقليدية التي تعمل على عجلات السلطة والتي تتطلب مدخلات يدوية ثابتة عن طريق العصيان أو غيرها من الضوابط، يمكن أن تتعلم النماذج التي تحركها الوكالة من أنماط الاستخدام المتكررة، فعلى سبيل المثال، فإن الكرسي المتحرك الذي يبحر في كثير من الأحيان على مدخل ضيق سيعدل سرعة ومساره، ويتعلم من المناورات الناجحة السابقة، ويجعل هذا السلوك التكيّفي ممكنا من خلال تقنيات مثل التعلّم على التعزيز، حيث يكون النظام مدرّة على أقصى قدر من الراحة والسلامة من خلال المحاكمة والخطأ.

إذكاء الوعي البيئي والتوعية البيئية

إن أساس أي كرسي متحرك يعمل بالعجلات هو جناح الاستشعار الخاص به.

وتستخدم النظم المتقدمة أيضا رؤية حاسوبية للتعرف على علامات أو سمات محددة، فعلى سبيل المثال، يمكن للرأس المتحرك أن يحدد ممراً، أو زراً للمصعد، أو مدخلاً للطرق دون مدخلات من المستعملين، وهذه القدرة مستمدة من نماذج للتعلم العميق مدربة على آلاف الصور للبيئات الداخلية والخارجية، ويمكن للكرسي المتحرك أن يخطط طرقاً مثلى ويتجنب المناطق التي لا يمكن استيفاؤها أو المخاطرة.

الرقابة التأديبية والمستعملون

ومن أهم مزايا منظمة العفو الدولية في الكراسي المتحركة القدرة على التنبؤ بقصد المستخدم، فبدلا من الاستجابة ببساطة لحركات العصي، يمكن للنظام أن يستنتج ما يريده المستخدم من أن يفعله على أساس السياق، مثلا، إذا كان المستخدم يميل نحو الباب ويضع علامة الوصل الفرح في ذلك الاتجاه، فإن الكرسي المتحرك قد يفترض أنه يريد أن يمر ويعدل زاوية الوصلات المتحركة تبعا لذلك.

هذه المراقبة التنبؤية تقلل من الجهد المادي المطلوب، خاصة بالنسبة للأفراد الذين لديهم ظروف مثل التصلب المتعدد أو الإصابات بالطرق الشوكيّة، أظهرت الدراسات أن مستعملي الكراسي المتحركة التكيّفية يبلّغون عن درجة أقل من الإرهاق ودرجة الرضا عن الكراسي التقليدية المتحركة، كما أنّها إذا أسأت الفهم، فإنها تعدّل نموذجها لتجنّب نفس الخطأ في المستقبل.

التكنولوجيات الرئيسية التي تقودها أكراسي العجلات ذات الدفع العالي

وتجتمع عدة تكنولوجيات أساسية لجعل نظم الكراسي المتحركة التكييفية فعالة، وكل منها يؤدي دوراً متميزاً، من استشعار البيئة إلى معالجة البيانات وتنفيذ الإجراءات، ويساعد فهم هذه المكونات على توضيح كيفية إدماجها في النظام العام.

منظمة تكامل الحساس: ليدار، أولتتراسونيتش، ومؤسسة إنريد

أجهزة استشعار الدرك توفر قياسات عالية الاستبانة، وتخلق سحابة من حيث الضبط محيط الكرسي المتحرك بثلاثة أبعاد، وهذا أمر أساسي لكشف العقبات وتخطيط المسارات، والمجسات الفوق الصوتية، مثل تلك المستخدمة في نظم مساعدة السيارات، وكشف الأجسام في المدى القريب وفي ظروف منخفضة الوضوح، وتضيف أجهزة الاستشعار بالأشعة تحت الحمراء طبقة أخرى من خلال كشف العلامات الحرارية، مما يساعد النظام على تحديد الناس والحيوانات.

وكثيرا ما تتضمن الكراسي المتحركة الحديثة كاميرات متحركة لالتقاط معلومات بصرية، وتغذي هذه الكاميرات في شبكات عصبية ذات طابع ثوري يمكن أن تعترف بالأشياء والعلامات بل وحتى التعبيرات الوجهية، فعلى سبيل المثال، قد يبطئ الكرسي المتحرك عندما تكتشف كاميراته شخصا يقترب من الجانب، أو قد يتوقف تلقائيا إذا كان الطفل يركض في الأمام فجأة، فإدماج أنواع متعددة من أجهزة الاستشعار هو علامة بارزة على تصميم " AI " .

تعليم الآلات والاعتراف بالأدوات

تعلم الآلات هو العقل الذي خلف سلوك الرئيس المتحرك التكيّفي، تحليل المقاييس بيانات الحركة التاريخية، وأجهزة البيئة، وقيادات المستخدمين لبناء نماذج التنبؤات، التعلم المشرف يستخدم لتدريب النظام على البيانات المسمّاة، على سبيل المثال، آلاف الأمثلة على "الذهاب إلى منحدر" مقابل "إنتاج كبح"

Reinforcement learning is particularly valuable for autonomous navigation. The wheelchair is rewarded for safe, efficient movements and penalized for collisions or abrupt stops. Over time, the system learns the best possible path through a given environment. This technique has been demonstrated in several research projects, including ]work published in IE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering[FviT:1]

الاعتراف بالصوت وتجهيز اللغات الطبيعية

ويضيف التحكم الصوتي بعداً آخر من أبعاد الوصول إلى الموقع، ويمكن للمستعملين إصدار أوامر مثل "خذني إلى المطبخ" أو "توقف" دون لمس أي وصلة بينية، وتفسر خوارزميات تجهيز اللغات الطبيعية هذه الأوامر حتى عندما تكون أنماط الكلام غير سليمة أو ضوضاء خلفية موجودة، وهذا مفيد بصفة خاصة للمستعملين الذين لهم وظيفة يدوية محدودة أو الذين يسخرون بسهولة، وتُدرَّب نظم الاعتراف الصوت على مختلف معوقات البيانات.

فبعض النظم المتقدمة تجمع بين مراقبة الصوت والاعتراف باللفتات، مما يتيح للمستعملين التحول بين الطرائق القائمة على احتياجاتهم الحالية، وعلى سبيل المثال، إذا كانت البيئة مزعجة، فإن الكرسي المتحرك قد يعتمد أكثر على اللفتة من الصوت، وهذا النهج المتعدد الوسائط يكفل بقاء النظام مستجيبا لأي حالة، ويعزز الموثوقية العامة ويشعر المستعمل بالارتياح.

الملاحة والتخطيط للمسارات المستقلة

إن الملاحة الذاتية تتويج لجميع التكنولوجيات الأخرى، وباستخدام خريطة رقمية بنيت في الوقت الحقيقي، يخطط الرئيس المتحرك لطريق من موقعه الحالي إلى وجهة محددة للمستعملين، ويشمل ذلك الخوارزميات مثل أقصر طريق لـ (أ) أو (ديكسترا) ولكن مع إجراء تعديلات دينامية على العقبات، كما يجب أن يُحسب النظام على مقياس للحركة الكراسي المتحركة، مثل تحويل الأشعة ونموذج السلس.

في البيئات التي بها مخططات معروفة مثل منزل المستخدم أو المستشفى يمكن للكرسي المتحرك أن يخزن خطط الطابق ويتعلم الطرق المفضلة هذا يقلل من الحمولة الحاسوبية ويسرع في أوقات الاستجابة وقد تم اختبار الملاحة المستقلة بشكل واسع في البيئات الخاضعة للمراقبة ويجري نشرها تدريجيا في أماكن العالم الحقيقي، رغم استمرار العقبات التنظيمية.

استحقاقات المستخدمين: الاستقلال والسلامة والتجمع

ويحقق إدماج منظمة العفو الدولية في الكراسي المتحركة فوائد ملموسة تؤثر مباشرة على نوعية الحياة، وتتجاوز هذه المزايا مجرد الملاءمة، وتتيح فرصا جديدة للمشاركة الاجتماعية، والعمالة، والعيش اليومي.

زيادة الاستقلال

ولعل أهم فوائد استعادة الاستقلال، إذ يمكن للمستعملين الذين كانوا يطلبون من قبل من مقدمي الرعاية دفعهم أو المساعدة في إزالة العقبات أن ينتقلوا بحرية إلى الحد الأدنى من المساعدة، ويمكن للكراسي المتحركة ذات القوى العاملة أن تقطع المصابيح وتتفاوض على زوايا ضيقة وتتجنب العقبات تلقائيا، ويتيح هذا الاستقلال للمستعملين أداء مهام يومية مثل الحصول على كوب من الماء، والتنقل بين الغرف، والذهاب إلى الخارج دون انتظار المساعدة.

فعلى سبيل المثال، يمكن للمستعمل الذي يحمل اسم " ALS " أن يستخدم كرسياً متحركاً يستجيب لحركات العين أو لفتات الرأس الخبيثة، مما يتيح له أن يبحر بحرية في حرم جامعي مستقلاً، ويجري بالفعل تجريب هذه النظم في عدة مشاريع بحثية، مع نتائج واعدة من حيث رضا المستخدمين والتنقل الوظيفي.

تعزيز إجراءات السلامة

إن السلامة هي شاغل رئيسي لمستخدمي الكراسي المتحركة، ولا سيما الذين لديهم أوقات رد فعل محدودة، إذ أن نظم المعلومات الإدارية ترصد البيئة باستمرار ويمكن أن تتدخل بسرعة أكبر من قدرة الإنسان على الاستجابة، وتثير خوارزميات الكشف عن الأوتوماتيكيا إذا اقترب الكرسي المتحرك من الانزال أو الجدار أو الشخص المتحرك، بل إن بعض النظم تنبأ بالمخاطر المحتملة، مثل الأرضية الرطبة التي قد تسبب الانزلاق، بواسطة صور وأجهزة الاستشعار.

ويُستكمل التفاخر الآلي بتجنب الاصطدام، حيث يعدل الكرسي المتحرك مساره لتجنب الاتصال كلياً، وتخفض تدابير السلامة الاستباقية هذه تواتر الحوادث، مما قد يؤدي إلى إصابات خطيرة، وفي دراسة استشهد بها ] Clinical Biomechanics، شهد مستخدمو الكراسي المتحركة المجهزة بأجهزة مضغوطة أقل بنسبة 40 في المائة من تلك الظروف المشابهة.

Personalized Comfort and Ergonomic Adaptation

إنّ الرفيق أكثر من مجرد رصيف، وهو يشمل كيفية استجابة الرئيس المتحرك لجسد المستخدم وأفضلياته، ويمكن لنظم التوقيف أن تتعلم مواقع الجلوس المثلى، وتسويات الوصية، والزوايا الخلفية القائمة على بيانات رسم خرائط الضغط، وعلى مرّ الزمن، يتكيف الكرسي المتحرك تلقائياً للحفاظ على الوضع السليم والحد من مخاطر قطع الضغط، بل إنّ بعض النظم تتضمّن ردود فعل على الاهتزاز لتنبيه المستعملين عند الحاجة إلى تغيير الموقف.

كما أن مراقبة السرعة التصحيحية هي سمة أخرى من سمات الراحة، ويمكن للكرسي المتحرك أن يقلل تلقائياً من سرعة المناطق المكتظة أو عندما يتحول ويزيد السرعة على مسارات واضحة ومستقيمة، مما يحول دون الحركات غير المريحة التي كثيراً ما ترافق التحكم في حشرات الفرح اليدوية، ويفيد المستعملون بأن الكراسي المتحركة التي يقودها المعهد تشعر بأنها أكثر طبيعية وأقل سمة، مما يسمح لهم بالبقاء نشطين لفترات أطول.

تخفيض القذارة البدنية والقوة المعرفية

وبالنسبة لمقدمي الرعاية والمستعملين على السواء، فإن الحد من الضغط البدني هو فائدة حاسمة، فالكراسي اليدوية التقليدية تتطلب قوة عالية كبيرة من الجسم، بينما تتطلب الكراسي المتحركة التي تعمل على توليد الطاقة اهتماماً مستمراً بمكافحة مرض الفرح، وتقليص الكراسي المتحركة التي تعمل بالقوى العاملة على تخطي الجهد البدني والعقلي عن طريق التعامل مع الملاحة وتجنب العقبات بصورة مستقلة، ويمكن للمستعملين التركيز على ما يحيط بهم أو تفاعلات الاجتماعية بدلاً من ميكانيكيين الذين يقودون.

التحديات والنظر في المسألة

ورغم المزايا الواضحة، فإن اعتماد الكراسي المتحركة العاملة باليد العاملة في مجال مكافحة الإرهاب على نطاق واسع يواجه عدة حواجز، ومن الضروري التصدي لهذه التحديات لضمان وصول التكنولوجيا إلى من هم في أمس الحاجة إليها.

الموثوقية والروبوت

ويجب أن تعمل نظم المعلومات المسبقة عن علم دون عيوب في جميع الظروف، بما في ذلك انخفاض الضوء، والأمطار، والغرف المكتظة، والبيئات المزعجة، والفشل الحساس، والبرمجيات، أو العقبات غير المتوقعة، يمكن أن تؤدي إلى حالات خطرة، وتختبر النظم الحالية على نطاق واسع، ولكن التباين في العالم الحقيقي لا يزال يشكل تحديا، إذ إن إعادة التوحيد في أجهزة الاستشعار وآليات السلامة غير سليمة أمران بالغا، ولكنها تزيد من تعقيدها وتكلفتها.

الخصوصية وأمن البيانات

ويجمع الرئيسان المتحركان المزودان بأجهزة الاستطلاع كميات كبيرة من البيانات الشخصية، بما في ذلك أنماط الحركة، وتاريخ الموقع، والمقاييس الحيوية، وربما التسجيلات بالفيديو أو الصوتية، وهذه البيانات قيمة لتحسين نماذج المعلومات المتعلقة بالخصوصية، ولكن يجب أن يكون المستخدمون على ثقة بأن معلوماتهما تخزن بأمان ولا تُساء استعمالها، وأن الامتثال للوائح مثل الناتج المحلي الإجمالي، والسجلات الإلكترونية لليدزئية، أمر ضروري ولكنه يضيف إلى تكاليف التنمية.

القدرة على تحمل التكاليف وإمكانية الوصول

وفي الوقت الراهن، فإن الكراسي المتحركة العاملة باليد العاملة باهظة التكلفة، وكثيرا ما تكلف عشرات الآلاف من الدولارات، مما يجعلها بعيدة المنال بالنسبة لكثير من الأفراد، لا سيما في البلدان النامية أو الذين لا تتوفر لهم تغطية تأمينية شاملة، وكما هو الحال بالنسبة لمعظم التكنولوجيات الجديدة، يتوقع أن تنخفض الأسعار بمرور الوقت مع زيادة تكلفة المكونات وزيادة حجم الإنتاج، غير أن القدرة على تحمل التكاليف المباشرة لا تزال تشكل عائقا، وتستكشف بعض المنظمات التصميمات المفتوحة المصدر والمبادرات المموَّلة من الجمهور لخفض التكاليف.

الموافقة والتوحيد التنظيميان

ويجب أن تخضع الأجهزة الطبية، بما في ذلك الكراسي المتحركة التكييفية، للتدقيق التنظيمي الدقيق لضمان السلامة والفعالية، وقد وضعت هيئة تنمية الحراجة والوكالات المماثلة في بلدان أخرى مسارات للأجهزة الطبية القائمة على أساس العجلات، ولكن عملية الموافقة يمكن أن تكون طويلة ومكلفة، وعلاوة على ذلك، هناك نقص في بروتوكولات الاختبار الموحدة التي تتناول تحديدا أداء الكراسي المتحركة، مما يجعل من الصعب مقارنة المنتجات أو التصديق على سمات جديدة.

الاتجاهات والابتكارات في المستقبل

ويتطور مجال نظم الكراسي المتحركة التكييفية بسرعة، مع حدوث عدة تطورات مثيرة في الأفق، ومع نضج تكنولوجيا المعلومات، سيصبح الكراسي المتحركة أكثر قدرة وأكثر تكاملا مع النظم الذكية الأخرى.

الاندماج مع دار الذكاء و(إيوت)

سيتواصل الكراسي المتحركة المقبلة دون هوادة مع أجهزة منزلية ذكية، تخيل كرسي متحرك يشير إلى أن أضواءك الذكية تدور في غرفة، وتفتح تلقائيا الأبواب عبر شبكة وي-فاي، وتكيف مركز الحرارة استنادا إلى أفضلياتكم، وسيؤدي هذا المستوى من التكامل إلى تهيئة بيئة معيشية يمكن الوصول إليها حقا، مما يقلل من الحاجة إلى إجراء تعديلات مادية وتعزيز الملاءمة اليومية.

أوجه الدماغ - كومبيوتر للمراقبة المباشرة

وتتقدم الوصلات البينية لحواسيب الدماغ بسرعة، حيث تتيح إمكانية استخدام الكراسي المتحركة التي تخضع تماماً للفكر، ويمكن للرؤوس غير الغازية للشبكة أن تكتشف أنماطاً محددة من موجات الدماغ ترتبط بنوايا التنقل، وقد أثبت الباحثون بالفعل التحكم بالكراسي المتحركة باستخدام BCI في المختبرات، مع تجاوز معدلات الدقة 80 في المائة، ومع أن هذه التكنولوجيا لا تزال في مراحل مبكرة، فإنها تحمل وعداً للأفراد الذين لديهم صلة مباشرة بين المتلازمة العقول المكبوتة أو مشل حادة.

الروبوتات السائلة والتنقل التعاوني

وفي أماكن المستشفى أو مرافق الرعاية، يمكن للكراسي المتعددة المتحركة العاملة في مجال مكافحة الإرهاب أن تنسق مع بعضها البعض، وأن تشكل إحباطاً يتقاسم الأماكن بكفاءة، فعلى سبيل المثال، يمكن للكراسي المتحركة التي تقترب من الممر الضيقة أن تتواصل لتحديد ما يحدث أولاً، وتجنب الازدحام، وهذا النهج التعاوني، الذي يستمد من خوارزميات مستعمرة، يمكن أن يحسن تدفق حركة المرور ويقلل الحوادث في البيئات المشغولة.

التعلم المستمر والشخصية

أنظمة المستقبل لن تتعلم فحسب بل ستتكيف باستمرار طوال حياة المستخدم، نظراً لتغيرات ظروف المستخدم (مثلاً، تقدم مرض تدنيسي)، سيعدل الرئيس المتحرك معالم التحكم، مواقع الجلوس، وأفضليات الملاحة وفقاً لذلك، وهذه القدرة على التعلم مدى الحياة تضمن أن الجهاز لا يزال ملائماً إلى أقصى حد لاحتياجات المستعمل المتطورة، ويوفر الدعم الطويل الأجل دون الحاجة إلى إعادة تكييف يدوي.

خاتمة

ودور منظمة العفو الدولية في تطوير نظم الكراسي المتحركة هو دور تحولي، حيث توفر الاستقلال المتجدد، وتعزيز السلامة، والراحة الشخصية للأفراد الذين يعانون من إعاقة تنقل، ومن خلال إدماج عمليات الدمج المتقدمة في أجهزة الاستشعار، والتعلم الآلي، والاعتراف بالصوت، والملاحة المستقلة، فإن هذه الكراسي المتحركة ستعيد كتابة إمكانيات الحياة اليومية، وفي حين أن التحديات المتصلة بالموثوقية، والخصوصية، والقدرة على تحمل التكاليف، والتنظيم، فإن المسارات تصبح واضحة: