تطبيق ذكي يستطيع رؤية أحداثاً من المستقبل
تطوير برمجية جديدة في جامعة بون تستطيع التنبؤ الدقيق للمستقل
التنبؤ بالمستقبل : هل هو أمر حقيقي على أرض الواقع ؟
إن موضوع التنبؤ بالمستقبل واحدًا من أهم المواضيع التي شغلت أذهان الكثيرين منذ قديم الزمان وحتى الآن، تقريباً لا يوجد شخص لم يفكر في التنبؤ بالمستقبل أو معرفة الغيب.
تنتشر ظاهرة التنبؤ بالمستقبل بين فىة كبيرة من الناس، وهدفهم التعرف على سيحدث مستقبلاً. فالمستقبل مجهول ولا يعرف عنه أحد شيئاً، وعلى الرغم من ذلك فهناك بعض الأشخاص لا يكفوا عن محاولات التنبؤ به، إلى أن نجحوا في ذلك، وعن طريق التنبؤ استطاعوا معرفة بعض الأمور التي ستحدث فيما بعد وحققوا انجازات هائلة في هذا الصدد بالاعتماد على معطيات معينة، ولكن مهما كان مستوى الدقة عالياً أثناء التنبؤ فسيكون قابلاً للطعن.
قام عدد من الباحثين بتطوير تطبيق باستطاعته التنبؤ بدقائق من المستقبل، بالاعتماد على تعلم نظام التسلسل النموذجي للأحداث. كأن يتعلم خطوات الطبخ عن طريق فيديو مصور. وبذلك يستطيع التنبؤ بما سيقوم الطباخ بإنجازه عند لحظة محددة، وتمّ عرض هذا التطبيق في مؤتمر الرؤية الحاسوبية والتعرّف على الأنماط (Computer Vision and Pattern Recognition: CVPR)، في مدينة سالت ليك بولاية يوتا.
لدى رئيس الخدم الممتاز قدرة فريدة تمكنه من معرفة ما يرغب به رئيس العمل قبل أن يصرح بطلبه. وبناءاً عليه، فإن دكتور يورغن غال “Jürgen Gall” وزملاءه يحاولون تعليم الحواسيب نفس الطريقة في التنبؤ بالتوقيت والمدة الدقيقة للأحداث، قبل حدوثها بوقت قصير.
روبوت المطبخ هو أقرب مثال على ذلك، بإستطاعته تقديم معلومات بخصوص المكونات عند الحاجة، ويقوم بتجهيز الفرن في الوقت المناسب، كما أنه يقوم بتنبيه الطباخ قبل البدء في مرحلة جديدة عند الطبخ حتى لا يتم نسيتمها من قِبل الطباخ.
مثال آخر، المكنسة الكهربائية التي تقوم بتنظيف الغرفة في وقت محدد خصيصاً لهذا العمل، أي أن كل قطعة إلكترونية تعلم تماماً ما يجب عليها القيام به.
إن قدرة البشر على التنبؤ أو توقع حركات الآخرين جيدة جداً، لكن هذا التوقع مازال في مراحله المبكرة بالنسبة للحواسيب. ويمكن أن يسطع نجم تلك الفكرة على يد هؤلاء الباحثين، إذا استطاعوا مؤخراً تطوير تطبيق برمجي ذاتي التعلم بإمكانه تقدير التوقيت والمدة للأنشطة المستقبلية بدقة مذهلة، قبل حدوثها بوقت قصير لا يتخطى عدة دقائق.
بيانات التدريب: أربع ساعات من فيديوهات تتضمن خطوات إعداد السلطة
استعان الباحثين ببيانات تدريب تتضمن 40 مقطع فيديو، وهي عبارات عن مقاطع يقوم فيها بعض الأشخاص بإعداد أطباق متنوعة من السلطات. كانت مدة كل فيديو 6 دقائق تقريباً وتضم بالمتوسط 20 نشاط مختلف نسبياً. علاوة على ذلك فإن كل فيديو يحتوي على تفاصيل دقيقة عن زمن بداية النشاط والمدة التي استغرقها.
شاهد الحاسوب تلك المقاطع في أربع ساعات تقريباً. وبهذه الطريقة تعلمت الخوارزمية تتابعية النشاطات بعضها لبعض بشكل طبيعي أثناء هذه المهمة، وكم من الوقت استغرقه كل نشاط. فلكل طباخ منهجه الخاص وتغير ترتيب المكونات حسب وصفة الطباخ.
بناءاً على ما شرحه دكتور غال، فقد تم اختبار مدى نجاح التطبيق في التعلم، بواسطة مقاطع فيديو جديدة لم تتم مشاهدتها من قبل. كانت الأفلام المصورة القصيرة الجديدة تناسب السياق: فقد استطاع التطبيق إظهار طريقة تحضير السلطة بالشكل الصحيح. وكان إختبار التطبيق كالتالي، يتم إخبار الحاسوب عن ما سيظهر في أول 20 أو 30% من أحد المقاطع وترك التطبيق يتنبأ بما سيحدث خلال ما تبقى من الفيلم.
كانت نتائج العمل مُبهرة. وكما قال أ. د. غال:
“وصلت دقة النبوءات قصيرة المدى إلى 40%، لكنّها تراجعت كُلّما كان على الخوارزمية توقّع ما هو أبعد في المستقبل.”
في النشاطات التي تخطت الثلاث دقائق تعمقاً في المستقبل، نجح الحاسوب في توقعاته بخصوص 15% من الحالات. ومع ذلك فكانت التخمينات مصيبة، إلى حد ما، عندما يكون التنبؤ بالنشاط التالي وتوقيه صحيحاً. وبما أن توقع الحركات المستقبلية تقنية جديدة، كان هدف دكتور غال وزملائه من تلك الدراسة هو فهم ودراسة الخطوة الأولى في هذا المجال الجديد. خاصة أن الخوارزمية ظهرت بشكل سيء عندما طُلب منها تمييز بداية الفيديو بدون أي تدخل للمساعدة.
في عصرنا هذا الفكر اللامع موجود، والأبحاث العلمية لا تتوقف أبداً. ولذلك فإن تحقيق فكرة كهذه ليس بالأمر المستحيل.
هل تعتقد أنّ هكذا التطبيق سيكتب له النجاح في توقّع الأحداث المستقبليّة؟ وهل يُمكن توسيع طيف الاستخدامات المُمكنة؟ اخبرنا برأيك في التعليقات أدناه.
يُمكنك مشاهدة بعض العيّنات في الفيديو التالي، حيث يقوم التطبيق بتوقع الخطوة التالية أثناء تحضير وصفة معيّنة:
يمكنك الاطلاع على الورقة البحثية للعمل:
https://arxiv.org/abs/1804.00892
والاطلاع على العمل البرمجي المُنجز:
https://github.com/yabufarha/anticipating-activities
