منتديات محبى سيناء
الصحراء هي من ذهب اليها ذلك الطفل اليتيم الذي اعطى للحياة معنى وقيمة
الصحراء من حضنت نبي الامة محمد عندما كان في احضان السيددة حليمة السعدية فهنيئا لك ايتها.الصحراء يكفيك فخرا ان رمالك كانت تطبع اثار اقدام خير خلق الله ...... استنشق هواءها النقي .. وهناك راى الكل كيف يشع النور من الوجه البرئ .. وجه اجمل طفل منذ ان خلق الله البرية
الصحراء حب يسكن عروق اهلها ....... وماذا يعرف البعيد عنها من اسرار هذا الحب
يشرفنا ترحيبك ويسرنا انضمامك لنا,,,,,,,
فضلا وليس أمراً اضغط دخول إذا كنت مسجل أو اضغط تسجيل إذا كنت غير مسجل ,,اما اذا كنت تريد التصفح فاضغط إخفاء ......


منتديات محبى سيناء


 
الرئيسيةاليوميةمكتبة الصوربحـثالتسجيلدخول
حتى نتسم عبير الحريه***حتى لا يصبح الوطن فى مهب الريح***حتى لا ندع قراراتنا فى يد من باعو الوطن وسرقوا مقدراته حتى لا تكون سلبيا شارك فى الانتخابات وأدلى بصوتك لمن يستحق
إداره منتديات محبى سيناء ترحب بكل زوارها الكرام وتتمنى ان ينال الموقع اعجابهم وكل عام وانتم بخير............
تشكر إداره المنتدى الأخ الغالى محمد جعفر على مجهوداته المتواصله فى سبيل الرقى بمنتدانا
يسر إداره منتديات محبى سيناء اعلان العضوه غزل نائب مدير الموقع ولها كافه الصلاحيات مع تمنياتناً بالمزيد من التقدم والتواصل البناء الهادف..........

شاطر | 
 

  التقدم التكنولوجي في بعض مجالات الصناعة

اذهب الى الأسفل 
كاتب الموضوعرسالة
غزل
مصرى صميم
مصرى صميم


عدد المساهمات : 357
نقاط : 70107
تاريخ التسجيل : 10/08/2010
العمر : 26

مُساهمةموضوع: التقدم التكنولوجي في بعض مجالات الصناعة   الإثنين سبتمبر 20, 2010 8:01 am

. الروبوت والإنسان الآلي

شهدت السنوات الأخيرة تقدماً في تقنيات الروبوت، استخدمت في عمل أشكال مختلفة تلائم طبيعة العمل المكلف به. وتتكون صناعة الروبوت، في العصر الحديث، من الآلات المبرمجة، التي تستطيع أن تنفذ عدة عمليات، بواسطة تعديل طفيف في مخزون المعطيات، وهي معقدة الاستعمالات، وقادرة على التكيف الذاتي، بناءً على الظروف المحيطة. وأدى استخدام الروبوت إلى تقدم في جميع التطبيقات، سواء منها المدنية أو العسكرية. وظهرت منه أجيال ذكية، تستطيع التعامل مع المواقف المتغيرة، باستشعار تلك المواقف، وإعادة برمجة معطياتها، وفقاً لنتائج تلك الاستشعار.

بدأ ظهور الروبوت في منتصف القرن العشرين، على الرغم من ظهوره، قبل، في صناعة آليات ذاتية الحركة، تُعَدّ أساساً تقنياً فيزيائياً لما ظهر، بعد ذلك، من روبوتات متطورة. ويقترن تطور التقنيات الروبوتية، خلال سنوات القرن العشرين، اقتراناً وثيقاً بالتطورات الهائلة، في علوم الإلكترونيات، والحاسب، والذكاء الصناعي، والرياضيات، وتقنية المعلومات. وكانت غالبية الروبوتات المستخدمة، حتى أواخر السبعينيات من القرن العشرين، هي من النوع ذي الوظيفة الواحدة. غير أنه في السنوات الأولى من الثمانينيات، بدأت شركات عديدة إنتاج نماذج متعددة الأغراض، عرفت باسم "الروبوت ذي الاستخدام الشخصي".

مرت صناعة الروبوت الشخصي بتطورات كبيرة، عبر السنين الأخيرة من القرن العشرين، حتى أضحى قادراً على استشعار البيئة الخارجية؛ بل عمل خريطة للأماكن، مثل غرفة؛ وتحسس طريقه عند التجوال؛ بلا، بل تأدية مهام مفيدة، إذ استطاع تمييز الضوء من لظلام، ووقوع أحداث من عدمه، وتأجج العواطف من تبلدها. وقد استطاع علماء الحاسب الآلي، في معهد ماساتشوسيتس للتكنولوجيا Massachusetts Institute of Technology، بمعاونة شركة "سيمنس"، إنتاج روبوت، يتفاعل مع صوت الإنسان، وانفعالات الوجه (انظر صورة روبوت يتفاعل مع صوت الإنسان)، توطئة لإنتاج آخر، يتمتع بالذكاء الاجتماعي، ويتعلم الأشياء، كما يتعلمها الإنسان.

يمكن الروبوت التحدث بعدة لغات, ويؤدي دوراً في مجال الحركة والقيادة. ولا يحتاج إلى توصيل مباشر بمصدر تغذية خارجي، وإنما يعمل ببطارية قابلة الشحن، ويكتشف ذاتياً ضعفها فيطلب إعادة شحنها، أو يتجه الروبوت نفسه إلى أقرب مقبس كهربائي، حيث يتولى هو نفسه شحنها. كما أمكن إنتاج روبوت مزودّ بخلايا كهروضوئية، تمده بالطاقة الكهربائية، المستمدة من الشمس.

ابتُكرت روبوتات تستطيع تتبع التضاريس، واختيار طرق بديلة؛ بل إن منها ما يستطيع حمل الإمدادات من الأسلحة والذخيرة. وستتولى تطهير الأرض من الألغام، والاضطلاع بأعمال الحراسة. ويُسعى إلى تطويرها، لتصبح قادرة على اللمس، والشم، والسمع، والتذوق؛ ما يحسن أداءها، ويزيدها سرعة ومقدرة على إنجاز مهامّها. وتطمح الولايات المتحدة الأمريكية إلى تطوير روبوت، يحارب في الخطوط الأمامية، ويستطيع تسلق الحوائط، ويسافر تحت الماء، ويراقب الروبوتات العسكرية الأخرى. وقد جندت روبوتاً، كروي الشكل، سوف يتدحرج على الأرض، إلى حيث يستقر إلى على ثلاث قوائم تليسكوبية، ويخرج رأسه من فتحة فيه، مستطلعاً المكان المحيط، لاكتشاف قوات العدوّ. وتبادر مستشعرات الحرارة والحركة، المزود بها، إلى تجهيز أسلحة، في داخله، وتصويبها من خلال فتحة أخرى، نحو الأعداء.

طُورت روبوتات لتلائم الطبيعية، مثل استاكوزا آلية، تغوص في المحيطات، لتدمير الألغام البحرية. ويحاول بعض العلماء تطوير جندي، على هيئة روبوت صغير جداً، يستطيع الزحف والوثب والطيران فوق حقول الألغام، وفي الصحراء، وعلى الشواطئ، ليتجسس العدو، ويزيل الألغام، ويكتشف الأسلحة الكيماوية. وقد أُنتج روبوت ميكروهوائي، بحجم ذبابة، اختصه البنتاجون تطويره بمبلغ 35 مليون جنية إسترليني (انظر صورة عربة الميكرو الهوائية). وتستطيع هذه الذبابة حمل مصوِّرات لمراقبة أو جنود الأعداء واصطيادهم وقتلهم، بواسطة دس السم في أعناقهم.

يستطيع حشد من الروبوتتات الميكروهوائية، المسلحة بمتفجرات بلاستيكية، الهبوط على الأجزاء الحرجة من جسر، مثلاً، وتفجيرها بالتتابع؛ فيدَمّر برمّته بأقلّ مواد من المتفجرات، تُغني عن صاروخ كروز. وتطور وكالات الفضاء الأمريكية روبوتاً بأربع عجلات، متنقل، استطاع السير 125 كم، في رحلة بين صحراء أتاكاما Atacama في شيلى، ومواجهاً، ثلوج القطب الجنوبي؛ ليميّز مكاناً غنياً بالأحجار المتساقطة من الفضاء الخارجي، غرب قاعدة أمريكية، في محطة ماكوردو Macordo.

يمتاز الروبوت العسكري بإمكاناته وتطوره التكنولوجي الهائل؛ ويستخدم في تقديم المساعدات الحيوية للمقعدين، من المحاربين القدماء؛ إلا أن أسعاره بالغة الارتفاع. وقد استهدفت البحوث اضطلاع الروبوت بتغذية المعوق؛ والتقاط سماعة الهاتف، نيابة عنه؛ وتلقي أوامره، من طريق شريط، يلتف حول الذقن، يحوِّل الأوامر إلى إشارات يلتقطها الروبوت.

هندست إحدى الشركات الأمريكية روبوتاً يوجها الحاسب؛ مراعية في هندسته جميع الأوضاع الفسيولوجية، التي تلائم الإنسان، و حركات جسمه المعقدة وأوضاعه وأنفاسه من شهيق وزفير، ودرجة حرارته؛ وذلك في مصلحة الجيش الأمريكي، لاختبار الملابس الواقية، في حالات خطرة، يتعرض لها الجندي. ويحتوي الروبوت على أربعين مفصلاً متحركاً، تسمح بمحاكاة حركات الجسم، بما فيها القرفصاء والزحف والانبطاح؛ وتتيح للملابس موافقة تلك الحركات. ويتكون هيكله من أنابيب ومحاور. ويغطي جسمه جلد بلاستيكي مرن، يفرز العرق، وهو ماء، يحقن في مواقع عديدة منه، من خلال أنابيب ضيقة. ويتنفس بتوسيع الصدر وتقليصه، وحقن الهواء الرطب في الأنف والفم؛ وتؤدي الرئة الشهيق والزفير.

يمكن استخدام الروبوت في مكافحة الحرائق، وأخطار المفاعلات النووية، والتخلص من النفايات السامة؛ فهو يطفئ حريق المنازل، قبل استفحاله، وذلك بواسطة وحدة تحكُّم من بُعد (انظر صورة روبوت الإطفاء الآلي)، وقامت وكالة الدفاع للأبحاث والمشاريع المتقدمة للجيش الأمريكي The Defence Research Projects Agency باختراع روبوت يتميز بالذكاء، حيث يقوم باستطلاع الظروف المحيطة المحفوفة بالمخاطر والتعامل مع المواقف الصعبة، والتي لا يمكن للإنسان القيام بها.

يستخدم رجال الإطفاء الروبوت في أعمال الإنقاذ، كالبحث عن المدفونين تحت الثلج (انظر صورة روبوت إنقاذ المدفونين)؛ والبحث عن رفات الضحايا؛ وقد اضطلع أكثر من اثني عشر روبوتاً، تسربت في حطام مبنى التجارة العالمي، في مدينة نيويورك. ويزود الروبوت بأذرع ذات مخالب وقلابات، تمكنه من تسلق السلالم. وأنتج روبوت مزود بفيديو ومصوِّرات، تعمل بالأشعة تحت الحمراء؛ لرصد أماكن الانتظار وما شابه ذلك.

ويُستغَّل الروبوت في الحروب، إذ ابتُدع روبوت قادر على القفز واختراق أماكن العدو، وتخطي حوائط وحواجز ارتفاعها 6 أمتار. وهو يختزن مئات الروبوتات الصغيرة، يطلقها في مناطق العود، حيث تنفث غازاً، ينوِّم جنوده، ويؤثر في تنفسهم وإبصارهم؛ وهذه هي إحدى وسائل الحرب الحديث. أمّا علماء السويد، فقد طوروا روبوتاً، أتقن الطيران، خلال ثلاث ساعات؛ إذ لقّنوه، في الثانية، 20 قاعدة من قواعد مهمته، ثم أمروه بالتحليق فطار.

يُستخر الروبوت في أعمال البناء والتشييد، فيجنِّب العمال الأشغال الصعبة، تلك التي يحدق بها الخطر. فهو يلحم المعادن، ويطلي الهياكل، في الارتفاعات الشاهقة؛ ويفك ويجمع دعائم البناء، ويسوي الخرسانة وبعض الأرضيات والحوائط، وينقل مواد البناء، ويشق الأنفاق، ويحفر تحت الماء، ويمدِّد أنابيب الصرف الصحي والمياه، في شبكات المرافق. ومن الروبوتات ما ينشئ المساكن، التي لاقت قبولاً واسعاً، واستمت بارتفاع جودتها وقلة نفقتها.

ويُعْهَد إلى الروبوت الكشف عن أسرار الفراعنة، في داخل الهرم الأكبر، الذي يناهز عمره 4 آلاف و500 سنة، حيث عثر داخل ممر في غرفة الملكة على حاجز وراءه فراغ، يمتد نحو 15 متراً. ويأمل الخبراء العثور على غرفة سرية، تحتوي على تماثيل وكتابات، تكشف ما خفي من تاريخ الملك خوفو، صاحب هذا الهرم (انظر صورة استكشاف الهرم الأكبر).

يقلّ عرض الروبوت وارتفاعه عنهما في إصبع اليد، ولا يزيد طوله على قدم. ويحمل أجهزة، تستطيع النفاذ إلى عمق متر داخل الصخر، وإعطاء خريطة مفصلة لكثافة مادة الحجارة المشيد بها الهرم. وإذا تبين وجود تكوين معماري أو غرفة سرية، فإن الروبوت سيرسل مصوِّرة صغيرة، من بين شقوق الحاجز، لتصويرها. وقد أنجز مهمته، ولكنها لم تسفر عن شيء.
2. صناعة الحاسب والبرمجيات
أ. حاسب للمهامّ الشاقة

تحتاج الرهافة الشديدة لأجهزة الحاسب ورقّة مكوناتها، تعديلات، تعينها على تحمُّل درجات الحرارة العالية وظروف العمل القاسية، كالمطر ورذاذ الماء على سطح السفن، والغبار في الصحراء. ويراعى متانة هندستها، كي لا يحرم مستخدمها الإمكانات الضخمة، التي تتيحها تقنيات تلك الأجهزة. ولذلك، تُصنّع مكونات الحاسب، حسب أقصى المقاييس وأشدها (انظر صورة حاسب شديد التحمل).

تُعَدّ الاهتزازات الناشئة عن حركة المركبات، هي أشد العوامل الخارجية تأثيراً في أجهزة الحاسب؛ إذ تعتري الحركة الآلية للقرص الصلب، أو أدوات قراءة الأقراص الممغنطة. ولذلك، يُصنع غلافه الخارجي من الماغنسيوم القوي، المبطن بمادة رغوية، تمتص الصدمات؛ فضلاً عن هندسته المقاومة للرطوبة والغبار، ليمكنه العمل على سطح السفن. ويستخدم المعدن في صناعة كلّ هيكل الحاسب؛ ما يزيده صلابة. ويزوَّد القرص الصلب المُتحرك بآلية لعزل الصدمات؛ إمعاناً في حمايته وقدرته على الاستمرار في العمل، على الرغم من ظروف الحركة الشديدة (انظر صورة خازنات أقراص معلومات).

أمّا صناعة الشاشات، فتستخدم تقنية الكريستال السائل، مع تزويدها بتقنيات مضادة للانعكاس؛ ما يقلل من مصاعب رؤيتها، أثناء انعكاس الشمس عن سطحها. ويتميز بعض الحواسب العسكرية بخاصية نظام الملاحة الكوني GPS Global Positioning System، لتحديد الموقع. ولوحة المفاتيح، تُطْوَى، وتزوَّد بالإضاءة، ليسهل استخدامها في الظلام. ويمكن الحاسب العمل بواسطة خلايا شمسية. ويستطيع أن يعمل في مناخ، تبلغ درجة حرارته 70 درجة سلس؛ وأن يوفر الحماية للأقراص الصلبة على ارتفاع 70 ألف متر عن سطح البحر.
ب. الحاسب الفائق

ابتدع معمل أواك ريدج القومي Oak Ridge National Laboratory حاسباً عملاقاً، يتكون من 130 حاسباً شخصياً، يتصل بعضها ببعض (انظر صورة الحاسب السوبر). ويتولى أحدها بدايته الطرفية، وهو مزوَّد ببطاقتَي توصيل للشبكة، من النوع إثرنت Ethernet، تصل إحداهما المستخدمين داخل الشبكة وخارجها؛ وتوفر الأخرى مخاطبة سائر الحواسب. ويحل هذا النظام مشاكل عديدة، وذلك باستخدام أسلوب المهامّ المتوازية؛ إذ تقسّم كلُّ مهمة مهامّ عدة، يضطلع كلّ حاسب، منفرداً، بتأدية تلك المهمة، وبعد إنجازها، يرسلها إلى نظيره التالي. ويمكن جهاز الحاسب الجديد، أن يعالج المشاكل العلمية، كطريقة انتشار عناصر التلوث في الجو، أو دورة العناصر المبردة في معدات الطاقة النووية.

دفع وحدة المهندسين في الجيش الأمريكي إلى ابتكار نظام من أجهزة الحاسب الفائق، السعي إلى فهْم العوامل البنيوية، التي أدت إلى تدمير بعض مباني وزارة الدفاع، "البنتاجون"، في هجمات 11 سبتمبر 2001. ويعتمد ذلك النظام على 512 وحدة معالجة مركزية. ويُسخَّر في هندسة نوافذ قادرة على مقاومة التفجيرات، وإعادة تشبيه موجة تفجيرية، وتوقع مسلك تطاير كلّ قطعة زجاج محطمة من النوافذ، من جراء الانفجار.

ج. إضافة بصمة الأصابع إلى تحقيق الشخصية

ستستعين البنتاجون بالحواسب الآلية على الشؤون الأمنية، بإضافة بصمات الأصابع وشكل اليدَين، والعين، وبصمة الصوت والوجه، إلى بطاقات تحقيق الشخصية للعاملين، المدنيين والعسكريين، في وزارة الدفاع الأمريكية. وستستخدَم تلك البطاقات في الدخول إلى مكاتب الوزارة وقواعدها؛ إضافة إلى استخدامها مع البطاقات الشخصية، وكلمة المرور السرية، من أجل الدخول إلى الحواسب الآلية في البنتاجون؛ ما يتيح تعرُّف الشخص، وتتبع المواقع التي اطلع عليها، وأيّ بريد إلكتروني أرسله أو استقبله.
د. لوحة مفاتيح وحاسب شخصي، وأقراص جديدة

ابتكرت لوحة مفاتيح جديدة للحاسب الشخصي، تتميز بأنها غير موجودة، وإنما هي لوحة ضوئية افتراضية، أسهمت في تطويرها شركة "سيمنس" مع إحدى شركات الإلكترونات الأمريكية. وتتمثل في وحدة، تخرج ضوءاً، ينعكس على أيّ سطح، في صورة لوحة مفاتيح، يمكن من خلالها التعامل مع جهاز الحاسب الشخصي (انظر شكل لوحة مفاتيح افتراضية). وتعمل اللوحة بالأشعة تحت الحمراء، التي تستشعر الحروف، والأرقام التي تلامسها أصابع المستخدم، وتنقلها، لاسلكياً، إلى جهاز الحاسب، وكذلك يمكن استخدامها في الأجهزة المحمولة. ويضيف هذا الابتكار بعداً جديداً إلى عالَم الاتصالات اللاسلكية والأجهزة المحمولة. وقد ابتكرت شركة سامسونج، في كوريا الجنوبية، لوحة مفاتيح افتراضية، ولكن باستخدام مستشعرات، توضع في اليد، وتتحسس حركة الأصابع، وترسلها، لاسلكياً، إلى الحاسب أو جهاز الهاتف المحمول.

أنتجت شركة توشيبا حاسب جيب شخصياً، يبلغ حجمه 3 بوصات × 4.9 بوصات × 0.7 بوصة، في إمكانه العمل ببطاقة مؤمَّنة رقمياً، من نوع SD Secure Digital ، ومنفذ من نوع Compact Flash Type II CF (انظر صورة حاسب جيب شخصي). وأنتجت شركة سوني قرصاً مرناً جديداً، لا يحتاج إلى سواقة خاصة به، بل يكفي أن يُدخل في فتحة، في الحاسب، تسمّى المنقذ المتتالي، فيتعامل معه مباشرة. ويُصنع القرص المرن على أربعة أشكال ذات ألوان مختلفة، يمثل كلّ منها سعة اختزانه؛ فالقرص ذو اللون الأصفر، سعته 16 ميجابت؛ والأحمر 32 ميجابت؛ والأزرق 64 ميجابت؛ والأسود 128 ميجابت. ومن المتوقع إنتاج قرص مرن جديد، بحلول عام 2004، تصل سعة تخزينه إلى جيجابيتَين اثنَين (انظر صورة أنواع جديدة من الأقراص المرنة). هذا وقد أنتجت شركة تايوانية، أحدث وأكبر قرص صلب، ستغزو به العالم؛ تبلغ سعة تخزينه 320 جيجابايت، وسرعته 54 ميجابايت في نقل البيانات.

هـ. حاسب مَّؤمن، والحاسب المحمول

أنتجت شركة مايكروسوفت نظاماً جديداً، يوفر للمستخدمين الحماية والسيطرة على المعلومات الخاصة بهم؛ وذلك بإضافة شريحة تأمين منفصلة إلى الحاسب الشخصي التقليدي، وإمداده بنظام تشغيل جديد؛ ولا يعمل النظام الجديد، إلا بإذن من صاحب جهاز الحاسب شخصياً. وتعتمد فكرة النظام على وضع شريحة تأمين، تتعامل مع المعالج Processor مباشرة، وتؤدي وظائف خاصة، بما فيها مفاتيح للشفرة، تحبط أعمال الهجوم على النظام من الخارج. وبتشغيل نظام النوافذ Windows، يسمح للعمل مع شريحة التشفير، لمنع تسرب المعلومات (انظر شكل حاسب مؤمن).

مع التقدم التكنولوجي، واستخدام الأجزاء الإلكترونية المتناهية الصغر، أمكن إنتاج حاسب شخصي محمول، هو الأخف وزناً، والأفضل مواصفات. وزنة 3.75 أرطال، وسمكه بوصة واحدة، في حقيبة صغيرة، وشاشته 17 بوصة، بعدد عناصر للصورة، يساوي 1600 × 1200 عنصر Pixel، ومعالج من نوع بنتيوم Pentium ШI Processor، مع ذاكرة عشوائية 512 ميجابايت؛ وقرص صلب، سعة اختزانه متنوعة إما 20 أو 40 أو 60 أو 80 أو 120 جيجابايت؛ ومنفذان من نوع USB Universal Serial Bus؛ وفتحة ذاكرة من نوع Sony Memory Stick؛ ومودم Modem بسرعة 56 ك بت/ ثانية؛ وكارت شبكة من نوع Ethernet، بسرعة 10/100 ميجابت/ ثانية؛ ومنفذا كارت شاشة من نوع VGA (انظر صورة حاسب شخصي محمول). وقد أعلنت إحدى الشركات اليابانية، التي توشك أن تصدر حاسباً صغيراً، بحجم الجيب، يحذر حامله من هطل المطر؛ ويذكره بحمل المظلة، لدى مغادرته المنزل؛ كما يمده بأسماء المقاهي القريبة، إذا ما شعر بالظمأ.

و. المحاكاة بالحاسب

الذكاء الصناعي علم وتكنولوجيا، يجمع بين العديد من العلوم، مثل: علوم الحاسب الآلي، وعلم الأحياء، واللغويات، وعلم النفس المعرفي، والرياضيات، والهندسة. ويستهدف إنتاج نُظُم، تعتمد على المعرفة، تجعل الحاسب قادراً على التفكير والرؤية والكلام والسمع والحركة والإحساس. وفي عام 1982، أعلنت اليابان مشروع "الجيل الخامس للحواسب"، الذي يعمل بأفكار الذكاء الصناعي وأساليبه. ويطلق على تلك النُظُم اسم النُظُم المعرفيةKnowledge Based Systems ، وتتميز بالقدرة على الإدراك والاستدلال، بل التعلم كذلك.

أُنشئ معهد الجيل الجديد من تكنولوجيا الحاسب Institute for New Generation Computer Technology ICOT، في اليابان، في أبريل 1982؛ بلغت ميزانيته 450 مليون دولار، وغايته هندسة هياكل جديدة من الحواسب، تعتمد على تكنولوجيا الذكاء الصناعي. وردّت الولايات المتحدة الأمريكية ببرنامج مشروع بحوث وزارة الدفاع، لتصنيع حواسب ذكية، بلغت ميزانيته بليون دولار؛ وأوروبا ببرنامج إستراتيجي لأعمال البحث في تكنولوجيا المعلومات، تشرف عليه الجماعة الاقتصادية الأوروبية. بينما خصصت بريطانيا ميزانية 260 مليون دولار لإنتاج نُظُم ذكية مبنية على المعرفة، والاتصال بين الإنسان والحاسب، وهندسة البرمجيات.

أُنتجت نُظُم برمجيات ذكية، تجعل من الحاسب يتصف بالذكاء الصناعي، أيْ يحاكي السلوك البشري، وله القدرة على التفكير، والرؤية والمشاهدة، والسمع، والكلام، والحركة، والتحدث، والإحساس، ومعالجة اللغات الطبيعية؛ فيمكنه الترجمة من لغة إلى أخرى، وقراءة التقارير المطولة وفهْمها، وإعادة تلخيصها، واستنباط أهم ما تتضمنه من معلومات.

ويعالج الحاسب الصور، ويعرف الألوان الأصلية للوحات الفنية القديمة؛ بل يحللها هي والمخطوطات النادرة، ويحدد أجزاءها، ويعيد إنشاءها وتكوينها إلكترونياً؛ ويفهم ويحلل الصور التي تلتقطها الأقمار الصناعية. كما يستطيع الحاسب تعرُّف الكلام والأصوات؛ ما يتيح للمرء مخاطبته، وإعطاء الأوامر والتعليمات بالكلام، بدلاً من إدخالها من طريق لوحة المفاتيح؛ فيمكن، صوتياً، كتابة ملف وضغطه، وإغلاق الحاسب.

تُعَدّ تكنولوجيا النظُم الخبيرة Expert Systems، هي أهم تقنيات الذكاء الصناعي؛ فهي نُظُم ذكية، تشير إلى متخذ القرار في مجال معين، وتتميز بوجود قاعدة كبيرة للمعلومات؛ إضافة إلى الخبرة البشرية. وقد استطاع العلماء بعمل أول نظام خبير في مجال الطب، لاستخدامه في تشخيص أمراض الالتهاب السحائي، وتحديد الأدوية؛ وذلك من طريق إعطاء النظام أعراض المرض. وتستخدم البرمجيات في التدريس، بناء على خبرة المدرسين والحقائق الثابتة، وتأليف التمارين بناء على مستوى الطلاب، وتحديد الأخطاء وشرحها وتصحيحها.

3. المصوِّرات الرقمية والكتابة الرقمية
أ. المصوِّرة الرقمية

لقد أصبحت المصوِّرة الرقمية جهاز وسائط متعددة. لم تكن عناصر الصورة الملتقطة تتعدى ميجابيكسل Pixel واحد، وهو ما لا يلائم مواصفات الصورة الفوتوغرافية. ولكن الأجيال الجديدة من المصوِّرات الرقمية، أصبحت متعددة الأغراض، بالاستفادة من تكنولوجيا الشرائح الإلكترونية، من حيث سرعة الاتصال. ويستبق مصنعوها إلى تحسين جودة الصورة، فقد أُنتجت مصوِّرة للمحترفين، بالتعاون بين شركتَي مينولتا ونيكون في أورلاندو Orlando، في كاليفورنيا، تصل جودة صورتها إلى 5 ميجابيكسل؛ ما يجعلها تدخل ضمن تصنيف مصوِّرات المحترفين؛ ويجد مستخدموها صعوبة في إرسال الصور بواسطة الإنترنت، نظراً إلى كبر حجم الصورة.

إن المصوِّرات المتعددة الأغراض، تسمح بنقل الملفات ومشاركة الصور، عبر الإنترنت، وكذلك البريد الإلكتروني. واستطاعت شركة كانون إنتاج طابعة، يمكن أن تتصل بالحاسب، فتنجز الطباعة من خلاله، أو توصيلها مباشرة بمصوِّرة رقمية. وتحتوي الطابعة على شاشة عرض ألوان، تسمح بإعادة عرض الصور الملتقطة، قبل طبعها.

تُعَدّ تقنية بطاقة الذاكرة الرقمية المحمية SD Secure Digital ، التي يبلغ حجمها مقياس طابع البريد العادي، ثورة مبتكرة في مجال صناعة الإلكترونيات؛ إذ إنها وسيلة متحركة، فعالة، للتخزين الرقمي. وتسهم هذه التقنية الجديدة في نقل المعلومات بسرعة كبيرة، وسعة التخزين الهائلة في إدخال الأنظمة الموسيقية، وبيانات الفيديو المتحرك، والصور الرقمية ضمن بطاقة إلكترونية صغيرة الحجم. وتتسع ذاكرة هذه البطاقة لنحو 16 ميجابايت، 32 ميجابايت، 64 ميجابايت، و128 ميجابايت، 256 ميجابايت، و512 ميجابايت. وتحتوي بطاقة الذاكرة الرقمية، التي تتسع لنحو 512 ميجابايت، على ذاكرة، تُعَدّ الأكبر اتساعاً في مجال البطاقات الإلكترونية القابلة للنقل، إذ تستطيع تخزين نحو 180 دقيقة من الصور المتحركة، من نوع " أم.بي.إيه.جي 4" MPEG4، بسرعة نقل، تبلغ 384 كيلو بت من المعلومات، في الثانية الواحدة. ويتوقع، باستخدام تقنية بطاقات الذاكرة الرقمية، الوصول إلى سعة تخزين، تساوي 4 جيجابايت قريباً.

ابتُكرت مصوِّرة رقمية صغيرة، بحجم علبة الثقاب، تُعَدّ من أصغر المصوِّرات الرقمية. تلتقط وتختزن 80 صورة متوسطة الوضوح أو 20 صورة عالية الوضوح. ويمكن حملها بسهولة. وتلتقط صوراً نقدية جداً، يمكن تعديلها؛ ما يتيح الاستخدام المباشر لتلك المصوِّرة في مجال الصحافة والنشر. كما أنها قادرة على اختزان الأغاني المصورة الرقمية القصيرة؛ إضافة إلى إمكانية إلحاقها بالحاسب الشخصي، باستخدام مخرج "يو إس بي" USB Universal Serial Bus، والدخول على الإنترنت، وهي مزودة ببرنامج للتعامل مع البريد الإلكتروني.
ب. الكتابة بالحبر والورق الإلكتروني

بدلاً من استخدام لوحة المفاتيح في الحاسب الشخصي، لكتابة موضوع أو إرسال بريد إلكتروني عبر الإنترنت، اخترع قلم حبر، يضطلع بهذه المهمة. وتُبنى فكرة هذا القلم على وجود ورقة رقمية، مطبوع عليها نقط ميكروسكوبية، على شبكة غير مرئية، يمثل كلّ عنصر فيها بمربع، طول ضلعه ملمتران اثنان (انظر شكل الكتابة بالقلم والحبر الإلكتروني) وكلّ مربع مستقل بذاته. بينما يحتوي القلم الرقمي على مصوِّرة صغيرة جداً، تعمل بالأشعة تحت الحمراء، ويمكنها تمييز الحرف أو الرسومات؛ ويتعامل القلم مع الورقة، بمعدل 100 مرة في الثانية. وبهذه الطريقة، يقرأ القلم الكتابة، ثم يرسل المعلومات، من خلال جهاز إرسال واستقبال، في داخله إلى الحاسب شخصي، أو إلى هاتف محمول، يتصل بالإنترنت (انظر صورة الكتابة بالقلم الإلكتروني)
. صناعة الزجاج
أ. صناعة الزجاج واستخدامه

الزجاج رخيص الثمن، وينتج من خامات، قلّ أن تكثر وتنتشر في غير الجير والرمل. كما أنه يتحمل الظروف الجوية وعوامل التعرية، فلا يصدأ، ولا يتأكَّل، ويظل صالحاً للاستخدام مئات السنين؛ ولهذا، شاع استخدامه في كلّ أرجاء العالم. وتُعَدّ إنجلترا أول دولة في العالم، بدأت عهد البحث العلمي، الذي يتناول الزجاج، عام 1915، حينما افتُتح، للمرة الأولى، قسم دراسات الزجاج وصناعته، في جامعة شيفليد Sheffield.

الزجاج مركب كيماوي يجمع بين متناقضات عديدة؛ فهو أصلب من أيّ مادة، حتى الصلب، ويمكن مكعباً منه، خالياً من العيوب، مواجهة الأحمال الساكنة، أكثر من نظيره من الصلب؛ ولا يخدشه سوي الألماس؛ ولكنه ينهار حيال الطرق أو الصدمات. وهناك نوع من الزجاج، يذوب في الماء، ويرمز له، كيماوياً، باسم سليكات الصوديوم؛ إذا غُمرت في محلوله الستائر والأقمشة، فإنها تقاوم الحرائق والنيران. ويستخدم زجاج البيركس في الطهو؛ فهو يتميز بمعامل تمدد حراري منخفض، وبقدرته على تحمل الصدمات الحرارية بين البرودة والسخونة، من دون أن ينكسر.

نجحت التجارب في إنتاج زجاج كوارتز صناعي، بأسعار معقولة؛ وكذلك إنتاج زجاج، تتغير شفافيته حسب شدة الإضاءة، للحماية من وهج الشمس؛ ويستخدم في مقصورات الطائرات، وواجهة بعض السيارات الفاخرة، والنظارات الشمسية؛ وصناعة الألياف الزجاجية، التي تستخدم، على نطاق واسع، في الاتصالات وتكنولوجيا الليزر، بدلاً من الكُبُول المعدنية. ويرتدي الكوريون ملابس شعبية مصنوعة من خيوط الزجاج، يصل قطرها إلى واحد من مليون من البوصة؛ ذات ألوان مختلفة، مثل: الأخضر أو الأزرق أو البنفسجي.

استطاع أحد المراكز البحثية هندسة نموذج لزجاج نوافذ مزدوج، ما بين طبقتَيه لوح من الإلكتروكروم Electro-chrome، عند وصله بالتيار الكهربائي، يتغير وضعه، فيتحكم في نفاذ كمية الضوء في النموذج، طبقاً لشدة التيار؛ وبفصل الكهرباء، يمنع دخول الضوء، ليكون الجو ملائماً للنوم أو الاسترخاء. وستسمح هذه التقنية بالتحكم في شدة الإضاءة، المراد إدخالها إلى الغرف، طبقاً لشدة التيار الكهربائي. ويمكن تطبيق هذا الاستخدام في المنازل، وتُجرَّب إضافته إلى نوافذ السيارات والطائرات.
ب. الزجاج المدرع

تُجرى الاختبارات على العربات، بواسطة المحاكاة بالحاسب، لضمان أمان مكوناتها. إلا أن التجارب ضد اختراق الرصاص لزجاج العربات المصفحة والبنوك، قاسية جداً، إذ يطلق الرصاص على الزجاج من مسافة قصيرة، لا تتعدى عدة أمتار؛ وكذلك قياس قدرته على تحمّل كرة مصنوعة من الصلب، تُسقَط عليه، رأسياً، من ارتفاع خمسة أمتار. وبعد ذلك، تحاول ذراع روبوت تقطيع زجاج العينات المختبرة، أكثر من 70 مرة. وكلّ ذلك لمقاومة لصوص البنوك، ولكن لصوص أوروبا استبدلوا بالرصاص، الذي يتحطم على ذلك الزجاج أجزاء صغيرة جداً، الصواريخ المضادة للدبابات، فأطلقوها على العربات المدرعة، التي تنقل النقود إلى البنوك.

راوحت مناعة الزجاج ضد الرصاص والقنابل, ومعدلات مقاومته الكسر، بين 120 و221 رطلاً لكلِّ بوصة؛ فمنتجات العوازل المقاومة، والعالية الحماية، توفر الدعم الكافي لزجاج النوافذ والأبواب، وتمثل حاجزاً منيعاً دون الهجمات الإرهابية والإجرامية. وتبلغ الحماية أقصى درجاتها، باستخدام التقنيات الحديثة، فقد ابتكرت إحدى الشركات غلافاً لاصقاً، يتمثل في طبقة رقيقة جداً، ترفع مقاومة الزجاج العادي، وتجعله محمياً من الأخطار، ومقاوماً لإطلاق النار، والمواد شديدة الانفجار، وحتى الانفجارات الكيماوية. وأثبتت التجارب، أن الغلاف اللاصق، المثبت على زجاج، سمكه نصف بوصة، يمنحه مقاومة لاختراق عيار 38 مم، بل عيار 357 مم. ويُستخدم هذا الزجاج في البنوك، والمباني العسكرية، والمخازن، والسيارات، والمستشفيات وسواها؛ نظراً إلى الحماية والأمان اللذَين يوفرهما.
5. صناعة الغزل والنسيج

تحتل صناعة النسيج مكان الصدارة بين الصناعات الاستهلاكية، وتتسم التكنولوجيا العالمية الحديثة بتنوع هائل في الخامات والمواد والألوان والتجهيزات الخاصة. وكذلك طوِّرت صناعة مكنات الحياكة؛ فعدِّلت لتلائم أقمشة التريكو، التي تتأثر بالشد؛ ولتراعي التزايد المستمر في خلط الألياف الصناعية بنظيرتها الطبيعية؛ وتزايد الطلب على أقمشة القطيفة والفرو الصناعي وخلافه، والتي تتطلب تطويراً هندسياً في الخطوط وتحويراً في خطوط التشغيل، مع التنوع الكبير، والمطرد، في الخامات، والمواد المساعدة، والألوان، والتجهيزات، والطُّرُز الراقية المتطورة.

كما تعددت الوسائل والأساليب في الغزل والنسيج، في مجال الأقمشة والملابس؛ وأصبحت عملية التطوير النسيجي عملية بنائية هندسية جمالية، تستند إلى كلّ فنون الجرافيك والتصوير، لتحقيق المتطلبات المختلفة للطُّرُز. ولا يقتصر استخدام الملابس على مجالات التزين أو التجمل، بل تعداها إلى الملابس المخصصة الواقية، للأعمال المحفوفة بالأخطار، كملابس رجال الإطفاء، وعمال الأفران الحرارية، والصناعات الكيماوية والمناجم؛ إلى جانب الملابس الطبية الواقية، والملابس العسكرية، وملابس الطيران والفضاء.

تدخل الأقمشة في مجالات العمارة والتشييد، لتحقيق متطلبات العزل: الصوتي أو الضوئي أو الحراري أو الإشعاعي؛ وكذلك داخل الغرف، لتحقيق متطلبات طبية محددة، أو ظروف معينة للتخزين أو الإنبات الصناعي في المشاتل، وكذلك المزارع الحيوانية. وتجري الدراسات على التركيب الهندسي للنسيج والتريكو، للوصول إلى صيغ وعلاقات رياضية، تصلح للاستخدام المباشر في نسْج الأقمشة؛ آخذة في الحسبان عواملها وخواصها المميزة، سواء منها الفيزيائية أو الميكانيكية أو الجمالية.

تًعُدّ الاتجاهات الحديثة البناء النسيجي جسماً ذا ثلاثة أبعاد، يمكن التحكم في تكوين تركيباته، بتغيير أبعاده البنائية، في مستوى واحد أو أكثر؛ فتتغير خواصه. وأمكن بذلك صناعة أقمشة مزدوجة الوجه، وأخرى مختلفة الوزن والسُمك.

في الاتجاه الآخر للنسْج الحديث، أُنتجت أقمشة، تتسم بخواص جديدة، أهمها ازدياد طولها 180% على نظيره في النسُج التقليدية، وذلك باستخدام الخامات الطبيعية، خاصة القطنية؛ ما يزيد الإحساس بالراحة، الناجم عن ملاءمة القماش للتكيف الديناميكي مع حركة الجسم. والميزة الأساسية لاستخدام هذه التكنولوجيا، هي منع تشوه الملابس التريكو، عند مناطق الكوعَين، والأساور والأكمام؛ كما تساعد على تقليل نسبة انكماش القماش، بعد الغسل والتجفيف.

أُنتجت الخيوط الزجاجية عام 1945. ويمثل ثاني أكسيد السليكون 95% من مكوناتها. وتتميز بشدة احتمالها لدرجات الحرارة حتى ألفَي سلس. وفي عام 1953، ظهرت خيوط زجاجية، تسمى الكوارتز، تحتوى على 98% من ثاني أكسيد السليكون، وقد استخدمت بصفتها مادة عازلة للحرارة. إن رطلاً واحداً من هذه الخيوط، يبلغ طوله 125 ألف ميل. وكانت الحاجة إلى تلك الخيوط، قد ألحت، في خلال الحرب العالمية الثانية، لعزل الحرارة في المنشآت الحربية والمصانع، التي يخشى من معرفة مكانها. ومع التقدم التكنولوجي، أُنتجت ألياف زجاجية، تتميز بأنها غير قابلة للاحتراق، وذات قوة شد عالية ومقاومة كيماوية. ومن الممكن أن تنتج رقيقة جداً، حتى يقلّ سمكها عن طول موجة الضوء؛ فلا ترى إلا بالميكروسكوب الإلكتروني. وتستغل المنسوجات الزجاجية في مقاومة الكهرباء؛ وهي لا تتأثر بالماء أو الأحماض؛ وتُستخدم في إنتاج الأصواف العازلة، ومنها ما يستغل صناعة خيوط الجراحة.

وابتُكرت بطانية جديدة بدلاً من تلك الكهربائية، المكونة من مادة معدنية بين طبقتَين من القماش، حيث يوصل تيار كهربائي بكبْل، وهو ما يعيبها. والتكنولوجيا الجديدة، تستخدم أسلاكاً ذات مقاومة ضعيفة جداً، من المعدن والنسيج الصناعي، في صناعة معاطف مزودة ببطارية، للتسخين. وبالفكرة نفسها، سوف تُنتج قفازات وأحذية تدفئ الأصابع.

6. البلاستيك ذاتي الترميم

اخترع خبراء جامعة إلينوى University of Illionois الأمريكية، مادة مصنوعة من البلاستيك، قادرة على ترميم نفسها، تلقائياً، لدى تعرضها للصدوع الدقيقة. وتبين الاختبارات المعملية، أن تلك المادة قادرة على استعادة 75 في المائة من صلابتها الأصلية. وتنجز عملية الترميم خلال دقائق معدودة، إذ تنفجر الحبيبات الدقيقة، التي تحتويها المادة، لدى تعرض المكان، لأيّ صدمة؛ ويتوزع السائل، الذي تحتويه، في الثقوب أو الصدوع، التي خلفتها الصدمة، ليستعيد المكان المضروب صلابته الأصلية، خلال دقائق. وسوف تستخدم هذه المادة، بحلول عام 2005، في عمل المفاصل الطبية الصناعية، والمركبات الفضائية.

7. الليف الكربوني

تجري شركة "كوكومس" السويدية تجارب هندسية، على سفينة دورية، من فئة Visby، هي أول سفينة بحرية، بنيت من المواد الليفية الكربونية، لإفشال المراقبة الرادارية. وتنطوي تلك التجارب، التي تجرى في البحر، على نُظُم عمل المحركات واختبارها؛ إضافة إلى نُظُم أخرى. يبلغ طول السفينة الخفية 72 متراً، وحمولتها 600 طن. ويتكون هيكلها من طبقات. ويتألف جوفها من مواد البولي فينيل كلوريد Poly Vinyl Chloride، المغطاة بصفائح الكربون ـ فينيل Carbon Phenyl؛ ما يبدد أيّ بصمة مغناطيسية للهيكل. وتبلغ سرعة السفينة 15 عقدة، يمكن زيادتها إلى 35 عقدة (انظر شكل السفينة الخفية).

8. معمل في حجم طابع البريد

أنتجت شركة "سيمنس" مختبراً صغيراً جداً، لاختبار المياه؛ إذ يوضع في محطات توزيعها ومآخذها من الأنهار، حيث تستمر المستشعرات المزودة به في مراقبة لون المياه وعكرها، ودرجة حرارتها. وتبلغ مساحة سطح المختبر 25مم2. وتتولى المتابعة الكيماوية مصفوفة مستشعرات كيماوية للظروف المحيطة، توضع في مجس، يستخدم موحدات انبعاث الضوء LED، رخيصة الثمن، ليحدد كثافة الضوء المبعثر، وبناءً على ذلك، تحدد مواصفات المياه. ويمكن ضبط المعلومات المطلوبة من المختبر في دقيقتَين وحتى يوم كامل. ويصنع المجس من مادة الصلب، الذي لا يصدأ ومن مادة بلاستيكية غير سامة
الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل
 
التقدم التكنولوجي في بعض مجالات الصناعة
الرجوع الى أعلى الصفحة 
صفحة 1 من اصل 1

صلاحيات هذا المنتدى:لاتستطيع الرد على المواضيع في هذا المنتدى
منتديات محبى سيناء :: علمى :: البحث العلمى والتكنولوجى-
انتقل الى: