ترجمه: احمدرضا فرزان‌جم
ماهنامه شبکه
اشاره :
:11::11::11::11::11::11::11:
حتماً قبلاً هم مشابه این جمله را شنیده‌اید: تازه بعد از ورود فناوری به زندگی‌مان است که ضرورت وجودش را حس می‌کنیم و حتماً بارها فیلم‌های متعدد علمی‌تخیلی را دیده‌اید که در طی دهه‌های مختلف اوج تخیل نویسنده و فیلم‌سازان محسوب می‌شدند؛ به‌گونه‌اي که اگر از واقعیت آن‌ها صحبت مي‌کرديد، شوخی بزرگی محسوب می‌شد.
اما امروزه، خمیرمایه تخیل خیال‌پردازان دیروز به واقعیت تبدیل شده، وارد زندگی ما شده و ما را به خود وابسته کرده‌است. از سويي خیال‌پردازان امروز نیز مخترعان و دانشمندان را گاهي يک گام جلوتر از خود می‌بینند. کافی است به پروژه‌های در حال توسعه نگاهی بیاندازید، تا ببینید که از فیلم‌ها و داستان‌های علمی‌تخیلی نیز گامي جلوتر رفته‌اند. در این مقاله نگاه کوتاهي داریم به تعدادی از پروژه‌های در حال توسعه که در آینده‌ای نزدیک زندگی ما را راحت‌تر مي‌کنند و وقت آزاد بیشتری برای ما فراهم مي‌کنند (وقت آزادی که اغلب باز هم صرف کار و فعالیت بیشتر می‌شود.
:40::40::40:
بازوي مصنوعي روباتيکبازوي روباتيک
دانشگاه جان هاپکينز و مؤسسه DEKA
يکي از عواملي که سال‌هاي مديدي است جامعه بشري با آن دست به گريبان بوده و هست، نقص عضو است. در حال حاضر، حداقل دو نهاد عمده را می‌توان نام برد که در این زمینه به پیشرفت‌های قابل توجهی دست پیدا کرده‌اند، يکي مؤسسه تحقیقاتی DEKA تحت سرپرستی دین کَمن مخترع (مشهور به سازنده وسیله نقلیه الکتریکی Segway Personal Transporter) و ديگري آزمایشگاه فیزیک کاربردی (APL) دانشگاه جان هاپکینز که با سرپرستی بیش از سی سازمان مختلف در قالب یک مؤسسه مجازی، در این حوزه مشغول فعاليت هستند.
در طول این دوره دوساله، دو نهاد مذکور رقابت‌هاي خیلی دوستانه‌ای را تجربه کردند. نمونه‌های جدید اندام مصنوعی – که در حال حاضر در آزمایشگاه‌های پزشکی هستند– شگفتی‌های مهندسی محسوب می‌شوند و نسبت به اعضای مصنوعی فعلی (که فقط قابلیت انجام سه نوع حرکت را دارند) حرکت‌هاي بسیار بیشتری را ممکن می‌سازند.
هدف اصلی، ساخت عضوی مصنوعی با اندازه، وزن و چالاکی عضو اصلی است. این یعنی قابلیت انجام حرکت‌هاي مختلف به‌صورت پیوسته و همزمان. بنابراین بیمار مورد نظر دیگر مجبور نیست به‌عنوان مثال، ميان خم کردن آرنج و حرکت دادن انگشت‌ها یکی را انتخاب کند؛ بلکه قادر است هر دو را به‌صورت همزمان انجام دهد.
و جالب‌تر آن‌که، با ورود هر دو مؤسسه به مرحله بعدی تحقیقات خود در سال 2009، اعضاي مصنوعی مي‌توانند از طریق تحریک عصب‌های ماهیچه مورد‌نظر، با پایانه‌های عصبی فرد معلول تقابل داشته‌باشند. این روش در دانشگاه نورث‌وسترن و بنیاد توان‌بخشی شیکاگو، به‌منظور تحریک عضلات استفاده‌نشده به کمک سیگنال‌های عصبی و کنترل مستقیم دست و انگشتان مصنوعی توسعه پیدا کرده‌است.
استوارت هارشبرگر، سرپرست گروه APL می‌گوید: «اگر کسی بازویش را در قسمتی نزدیک‌تر به مفصل اصلی از دست داده‌باشد، گزینه‌های بیشتری برای کنترل یک دست مصنوعی در اختیار او قرار می‌گیرد.» او در ادامه توضیح می‌دهد: «اگر عضله‌ای موجود نباشد، باید سراغ خود دستگاه عصبی رفت.»
در APL از سنسورهای مایوالکتریک قابل‌تزریق (IMES) داخل ماهیچه استفاده می‌شود تا بتوان به اين روش از فعالیت‌های الکتریکی درون ساختار ماهیچه برای کنترل بی‌سیم بازوی مصنوعی استفاده كرد. IMES به‌زودی برای کسب مجوز به FDA (سازمان مدیریت سلامت دارویی و غذایی) فرستاده‌مي‌شود. چنان‌که هارشبرگر می‌گوید: «من گمان می‌کنم که بعد از طی این فرآيند تولید دوساله، شاهد یک سیستم عضوی بسیار سودمند باشیم.»
نوآوري عمده: کنترل مستقيم اندام مصنوعي به واسطه دستگاه عصبي و در مرحله بعدي کنترل مغز.
اهميت عمده: فراهم آوردن اندام مصنوعي براي همه معلولان.
زمان عرضه احتمالي: نمونه‌هاي آزمايشگاهي در سال 2009 و توليد نهايي در سال 2010.
در نهایت، قرار است این پیشرفت‌ها امکان تقابل با خود مغز را به‌دنبال داشته‌باشند؛ هدفی که DEKA و APL به‌دنبال آن هستند. دستیابی به این هدف، تنها گزینه موجود برای معلولانی است که نقص نخاعي دارند.
ریک نیدام، مدیر پروژه DEKA، کنترل کامل و بی‌واسطه مغز را جام مقدس محققان می‌نامد. نمونه اولیه DEKA نیز همچون نمونه APL، به‌وسيله مجموعه‌ای از تشکل‌های مختلف ساخته شده‌است و براي به‌کارگیری روش‌های چندگانه کنترل اندام طراحی شده‌است.
عمده‌ترین هدف DEKA راحتی معلولان است. محققان دریافته‌اند که تعدادی از معلولان از اندام مصنوعی خود استفاده نمی‌کنند، زيرا پوشیدن آن‌ها برایشان دردآور است. اتصال بیش از حد محکم این اعضا، باعث اعمال فشاری مداوم می‌شود.
محل اتصال بازوی DEKA قابلیت تنظیم خودکار دارد، یعنی هنگامي که فرد استفاده‌کننده جسم سنگینی را بلند می‌کند و به انرژی و پشتیبانی اضافه‌ای نیاز است تا اتصال محکم‌تری برقرار شود، اتصال محکم‌تر مي‌شود.
اما در حالت عادی این اتصال سست‌تر می‌شود. نیدام امیدوار است که همه معلولان از نتیجه این پروژه بهره ببرند.
چنان‌که هارشبرگر می‌گوید، هدف APL این است که اعضای مصنوعی در چرخه تولیدی مشابه دوربین ديجیتال یا تلفن همراه جا بیفتند.
او می‌گوید: «هر دو سال، نسل جدیدي از دوربین‌ها با قابلیت‌ها و امکانات جدید و میزان مگاپیکسل بالاتر عرضه می‌شود، اما قیمت متوسط در همان سطح باقی می‌ماند.» هدف او این است که این اعضای جدید بدون افزایش قیمت نسبت به نسل قبلی تولید و عرضه شوند.
البته این بها نیز، در حال حاضر اصلاً ناچیز نیست و هر کدام از این اعضاي مصنوعی 75 تا 100هزار دلار قيمت دارند. اما دست‌کم، سطح بالاتری از کارایی که توسط فناوری‌های جدید حاصل می‌شود، این سرمایه‌گذاری را سودمندتر و رضایت‌بخش‌تر مي‌کند.
:40::40::40:
بيني الکترونيکي
برکلي
نوآوري عمده: پليمرهاي چاپي ارزان‌قيمتي که قادر به شناسايي فاسد بودن مواد غذايي و رايحه‌هاي خطرناک و خاص خواهند بود.
اهميت عمده: جلوگيري از هدر رفتن حجم زيادي از مواد غذايي و دارويي.
زمان احتمالي عرضه: حداقل پنج سال براي عرضه به بازار عمومي و احتمالاً عرضه نمونه‌هاي گران‌قيمت براي کاربران خاص در آينده‌اي نزديک‌تر.
به‌زودی روزی خواهدرسید که یخچال یا حتی بطری نوشيدني هنگام فاسد شدن محتويات درونشان شما را مطلع مي‌کنند. البته، این روش هنگامي که با مواد غذایی یا دارویی سر و کار داشته باشید، ارجحیت بسیار بیشتری نسبت به عبارت «بهترین تاریخ مصرف تا...» پیدا می‌کند. این بسته‌های هوشمند از همان روش شما استفاده می‌کنند؛ یعنی بو کشیدن محتویات درون بسته.
شاید باور کردني نباشد، اما فناوری بینی الکترونیک یا E-Nose چندین سال است که مطرح و روی آن کار شده و حتی ایده اولیه آن به چند دهه قبل باز می‌گردد. بيني‌هاي الکترونيک امروزی، قادر به تشخیص گازهای پرخطری هستند که ما نمی‌توانیم احساسشان کنیم. آن‌ها در بیمارستان‌ها، نهادهاي نظامي و... استفاده می‌شوند.
بنابراین، سؤال اصلی این است که نسل بعدی بوکننده‌های دیجیتالی چه زمانی برای تولید آماده می‌شوند؟ نخست این‌که، آن‌ها قرار است از پلیمرهای ارگانیک چاپ‌شده ساخته شوند که توسط پرینترهای جوهرافشان مخصوص چاپ شده‌اند. دوم این‌که، این پلیمرها باعث خواهندشد که پيش‌بيني‌هاي الکترونيک نسبت به انواع امروزی که به اندازه چندصد یا حتی چندهزار دلار هزینه‌بر هستند، کاهش قیمت قابل‌توجهی پیدا کنند.
ویوِک سابرامانیان، استادیار دپارتمان مهندسی برق و علوم کامپیوتر دانشگاه کالیفرنیا، می‌گوید: «گروهی از داوطلبان رشته‌هاي مختلف مقطع دکترا از حوزه‌های مختلف شیمی گرفته تا مهندسی برق و علوم شناخت مواد اولیه جمع شده و خودشان پرینترهای پلیمری را می‌سازند و مرتب با آن‌ها پرینت می‌گیرند.»
فقط انتظار نداشته‌باشید که به این زودی‌ها بتوانید بيني الکترونيکي بخرید که قادر باشد تمام ده هزار رایحه‌ای که بینی انسان می‌تواند احساس کند، تشخیص دهد.
ترفند اصلی این است که به آن یاد دهند چه موارد خاصی را تشخیص دهد. چنان‌که سابرامانیان می‌گوید: «من می‌دانم که چه بویی را باید حس کنم؛ بوی مواد فاسدشده را. بنابراین می‌توانم یک بيني الکترونيک ویژه برای تشخیص فاسد‌شدن مواد داشته‌باشم.»
اصل قضیه، شناسایی مواد فاسد است. اما او یادآوری می‌کند که تا شناسایی مواد خاص، مانند انواع مواد مخدر يا حس بوي بمب فاصله زیادی داریم که براي بوييدن بمب بايد ميان میلیون‌ها مورد شناسايي کنيم که اين کار واقعاً مشکل است. بنابراین، بهتر است فعلاً به تعلیم سگ‌ها ادامه داد.
سابرامانیان معتقد است هر روز حجم زیادی از غذا دور ریخته می‌شود؛ در حالي که تا فاسد شدن فاصله زيادي دارند. اين دور ريزي غذا به اين دليل است که تاریخ انقضا، به ناچار تا حد زیادی محافظه‌کارانه تعیین و روی کالا درج شده است. این موادی که بیهوده اسراف مي‌شوند، با وجود بيني الکترونيکي می‌توانند به مصرف درستی برسند.
تصور او از مدل تجاری بيني الکترونيکي قطعه‌ای پلاستیکي ساخته‌شده از پلیمر ارزان‌قیمت است که مدارهای مربوط روی آن چاپ شده‌اند. این قطعه به یک پردازنده سیگنالی کوچک متصل خواهدبود که احتمالاً با یک باتری قابل‌چاپ، خارج از بسته غذا کار می‌کند.
سیگنال خروجی، نشان‌دهنده فاسد یا سالم بودن غذای داخل بسته است که می‌تواند از طریق فرکانس رادیویی فرستاده‌شود. طبیعتاً بيني‌هاي الکترونيکي که در انبارها استفاده می‌شوند، باید برچسب‌های RFID را داشته باشند. تغییر رنگ در پلیمر نشان‌دهنده وضعیت محتویات بسته خواهدبود.
محققان ديگر روی استفاده از ذرات نانو جهت چاپ پلیمرهای دقيق‌تر کار می‌کنند. سابرامانیان فکر می‌کند که روزی، بهترین بيني‌هاي الکترونيکي از سنسورهای مستقلی بهره خواهندبرد که با ترکیب چندین روش مختلف ساخته خواهندشد و با ترکیب و تطابق انواع مختلفی از الگوهای رایحه‌شناسی، به بوهای مختلف واکنش نشان خواهندداد.
چنان‌که سابرامانیان می‌گوید: «بيني‌هاي الکترونيکي صحنه رقابت شگفت‌انگیزی در زمینه چاپ خواهدبود. شما هر روز در خانه روی مواد مختلف پرینت می‌گیرید تا رنگ‌های موجود در عکس‌ها را به‌دست آورید و ما فقط سنسورها را جایگزین رنگ‌ها خواهیم‌کرد.»
:40::40::40:
صفحه‌نمايش لمسي «شفاف‌نما»
واحد تحقيقات مايکروسافت
محققان مایکروسافت، بخش قابل توجهی از فضای موجود روی تجهيزات دستی را هدررفته می‌دانند. کدام بخش؟ اگر یکی از آن‌ها را بچرخانید متوجه خواهیدشد. تلفن همراه یا کنسول دستی را تصور کنید فشار انگشت شما روی سطح پشتی خود را به‌عنوان ورودی دریافت کند. حتی با وجود این‌که انگشتانتان در پشت دستگاه مخفی هستند باز هم می‌دانید که چه می‌کنید، زيرا هاله‌ای از انگشتانتان را می‌بینید.
پاتریک بادیش، هنگامي که در حال کار با صفحه‌نمایش لمسی‌اش بود و انگشتش مانع دیدن بخشی از خود صفحه می‌شد، ایده LucidTouch به ذهنش رسید. خوشبختانه او سمتي داشت بود که بتواند ایده‌اش را به ثمر برساند. او یکی از چهار محققی است که در واحد تحقیقات مایکروسافت (MSR)، در گروه تحقیقاتی سيستم‌هاي تطبيق‌پذير و روش‌هاي تعاملي فعاليت مي‌کند.
تمرکز او در چند سال اخیر، روی روش‌های تعامل در تجهیزات همراه بوده‌است؛ به‌خصوص غلبه بر مشکل محدودیت‌های صفحه‌نمایش‌های کوچک. دستگاه‌های کوچک و کوچک‌تر خواسته همیشگی ما بوده‌است، اما کوچک‌تر شدن تاچ‌اسکرین از بهره‌وری دستگاه می‌کاهد. بادیش تا سال 2006 در آزمایشگاه‌های تحقیقاتی میتسوبیشی الکتریک (MERL) روی لوسیدتاچ(Lucid Touch) کار می‌کرد.
بادیش فکر می‌کند، استفاده از پشت صفحه‌نمایش لمسی به‌عنوان سطح حساس به‌لمس، تنها راه ایجاد تسلط کافی روی آن است. البته، به‌شرطی که کاربر بتواند با دیدن انگشت خود، کنترلش را روی دستگاه حفظ کند. بادیش لوسیدتاچی را که در نظر دارد، «شفاف‌نما» یا «شفاف کاذب» می‌نامد.
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
صفحه‌نمايش لمسي شفاف‌نما
نوآوري عمده: استفاده از فضاي بدون استفاده پشت تجهيزات دستي، به‌عنوان سطح ورودي.
اهميت عمده: کنترل لمسي چندانگشتي مي‌تواند طريقه تعامل با تلفن همراه، کنسول‌هاي دستي و ديگر تجهيزات قابل‌حمل را دگرگون سازد.
زمان عرضه احتمالي: سال 2009
باديش مي‌گويد: «با وجود امکان تعامل با سطح پشتی، در حقيقت ما انگشت‌ها را از جلوی دید کاربر محو مي‌کنيم. همزمان که سطح پشتی را لمس می‌کنید، محتویات خود را به‌صورت کامل روی صفحه‌نمایش می‌بینید.
دقیقاً انگار که سطح رویی را لمس می‌کنید.» لمس پشت دستگاه، باعث می‌شود که اندازه انگشتان کاربر نقشی در تقابل او با دستگاه نداشته‌باشند. حتی بزرگ‌ترین انگشتان نیز می‌توانند بدون ایجاد اختلال در دید کاربر، با دستگاه کار کنند.
بادیش در ادامه توضیح می‌دهد: «کاربران خيلــي سريــع متوجــه ماجــرا خواهندشــد.» شفاف‌نمایی آنقدر واضح است که نیازی نيست آن را به کاربران مبتدي آموزش و توضیح بدهيم. یک نقطه رنگی روی صفحه نشان‌دهنده محل دقیق تقابل هر انگشت خواهدبود.
مثل آن است که هشت نشانگر ماوس را به‌صورت همزمان تحت کنترل خود داشته‌باشید. نقطه مذکور می‌تواند به کوچکی یک پیکسل باشد و همچنین می‌تواند به‌محض برقراری تماس کاربر با سطح پشتی تغییررنگ پیدا کند.
اما لوسیدتاچ چگونه می‌تواند این شفاف‌نمایی را به صفحه‌نمایش تجهیزات دستی ببخشد؟ نمونه اولیه از یک قطعه الصاقی حجیم دوربین‌مانند استفاده می‌کند که رد انگشت کاربر را می‌گیرد و مکان آن را به صفحه منتقل می‌کند.
اما در نهایت، یک سری سنسور نوری یا خازنی می‌توانند انجام این ترفند را به‌عهده بگیرند. اصل قضیه این است که فقط مقدار داده‌ای که برای شناسایی مکان دقیق انگشت‌ها لازم است، از سنسورها دریافت شود.
در حال حاضر، این‌که کاربر چه کارهایی با انگشتش انجام می‌دهد، در مرحله تحقیق است. گروه تحقیقاتی همچنین یک صفحه‌کلید استاندارد را روی صفحه‌نمایش آزمایش کرده‌اند. اما مهم راحتی کاربر است و این‌که چه حالتی بهترین حالت برای کاربر است.
بادیش، کاربرد لوسیدتاچ را فقط محدود به وسیله‌ای برای تعامل با تجهیزات همراه نمی‌داند. تصور کنید که بتوانيد از کنترل‌های پشتی کنسول PSP خود برای یک بازی RTS (استراتژی بی‌درنگ) استفاده کنید و کنترل‌های چندانگشتی با اعمال یک‌سری فیلترهای خاص می‌تواند برای کاربرانی با محدودیت جسمی، به‌خصوص مبتلایان به پارکینسون مفید باشند. لوسیدتاچ حتی می‌تواند پایه‌ای برای یک واسطه صفحه‌کلید/ماوس جهت استفاده در هر دستگاهی، از کوچک‌ترین تلفن همراه گرفته تا قدرتمندترین کامپیوتر باشد.
:40::40::40:
