إرشادات مقترحات البحث معلومات خط الزمن الفهارس الخرائط الصور الوثائق الأقسام

مقاتل من الصحراء
Home Page / الأقســام / موضوعات علمية / أوجه التقدم التكنولوجي في بعض المجالات العلمية




أنواع جديدة من الأقراص المرنة
هاتف العملة للإنترنت
محطة الفضاء الدولية
محطة الفضاء الدولية بعد اكتمالها
مركبة الفضاء تستطلع سطح المريخ
معمل اختبار صغير
المرآة الذكية
المركبة الفضائية "مارس أوديسا"
الحاسب السوبر
الكابلات فائقة التوصيل
الكتابة بالقلم الإلكتروني
العمليات الجراحية
القلب الصناعي
القلب الصناعي من الداخل
القميص الذكي
استكشاف الهرم الأكبر
خازنات أقراص معلومات
حاسب جيب شخصي
حاسب شديد التحمل
حاسب شخصي محمول
روبوت إنقاذ المدفونين
روبوت الإطفاء الآلي
روبوت يتفاعل مع صوت الإنسان
طائرة بالطاقة الشمسية
سيارة سباق حديثة
شريحة إلكترونية لمريض السكر
سفينة بالطاقة الشمسية
كاسيت رقمي
كبسولة الفيديو
عملية إزالة المرارة
عربة الميكرو الهوائية
ذراع المحطة الفضائية

إنتاج الدواء بالتقنيات الحديثة
لوحة مفاتيح افتراضية
منظر الحامض النووي
محاكاة الجهاز التنفسي
مرآة التلسكوب "هابل"
مُخطط توصيل الإنترنت على خطوط الكهرباء
مُفاعل الطيف السريع
مُفاعل تبريد المياه
مُفاعل تبريد الغاز
الديناصور
الروبوت صديق الفلاح
الطاقة من باطن الأرض
السفينة الخفية
الكتابة بالقلم والحبر الإلكتروني
العمليات الجراحية من بُعد
العمليات الجراحية من بُعد
القميص الذكي
القطار السريع على الوسادة المغناطيسية
استخدام خطوط الكهرباء في الإنترنت
توليد الكهرباء من الإطارات القديمة
تآكل المفاصل
تحميل الفيروس الكبدي
بيجامة إلكترونية
تركيب التلسكوب الفضائي "هابل"
جهاز علاج السمنة
حاسب مؤمن
حذاء يولد الطاقة
شكل جنيوم الإنسان




المبحث الأول

خامساً: التقدم التكنولوجي في بعض مجالات الصناعة

1. 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 المدفونينوالبحث 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).