سلطان الزين
16-Jul-2021, 12:03 AM
جمال نازي
أعلنت الوكالة الأميركية لمشاريع الأبحاث الدفاعية المتقدمة DARPA، ذراع البحث والتطوير في البنتاغون، عن بدء برنامج FENCE للكاميرات والإلكترونيات التي تحاكي شبكات الأعصاب، والذي تم تصميمه لجعل كاميرات الرؤية الحاسوبية أكثر كفاءة من خلال محاكاة كيفية معالجة الدماغ البشري للمعلومات، وفقا لما نشره موقع New Atlas.
تم تكليف ثلاثة فرق من العلماء، تحت قيادة شركات صناعات الأنظمة الدفاعية والعسكرية العملاقة رايثيون وبي إيه إي سيستمز ونورثورب غرومان، بتطوير نظام كاميرا تعمل بالأشعة تحت الحمراء IR، بحيث يحتاج إلى معالجة بيانات أقل ويعمل بشكل أسرع ويستخدم طاقة أقل.
ضحية نجاحاتها
تتطور كاميرات التصوير الحديثة بشكل متزايد، لكنها أصبحت أيضًا ضحية لنجاحها. في حين أن أحدث الكاميرات يمكنها التقاط صور عالية الدقة وتتبع الأشياء بدقة كبيرة، إلا أنها تفعل ذلك من خلال معالجة كميات كبيرة من البيانات، والتي تستغرق وقتًا أطول وطاقة أكثر.
لخدمة الأغراض العسكرية
وفقًا لـ"داربا"، يكون هذا الوضع جيدًا أو مقبولًا عندما تكون المهمة، على سبيل المثال، مجرد تتبع لطائرة في سماء زرقاء صافية، ولكن إذا أصبحت الخلفية مزدحمة بالتفاصيل أو تتعرض لحالات متغيرة، كما هو الحال غالبًا في العمليات العسكرية، فيمكن أن تكون نظم التصوير المطلوب تطويرها هي الحل المثالي.
نظام أكثر ذكاء
يطمح برنامج FENCE إلى إنشاء نظم كاميرات مخصصة لتتبع الأحداث السريعة أو المتغيرة بشكل متوالي بأسلوب أكثر ذكاءً على أساس استخدام دوائر محاكاة الدماغ أو الدوائر العصبية، والتي يمكن أن تقلل من كمية البيانات التي يجب معالجتها بشكل كبير من خلال تجاهل الأجزاء غير ذات الصلة من الصورة. وبدلاً من التعامل مع مشهد كامل، ستركز الكاميرات على الحدث المستهدف فقط.
يسعى العلماء إلى ابتكار مصفوفة المستوى البؤري للأشعة تحت الحمراء FPA ذات زمن انتقال منخفض وقوة منخفضة بحيث تكون قائمة على الأحداث فحسب، إلى جانب دائرة متكاملة للقراءة غير المتزامنة ROIC، وطبقة معالجة يساعد ROIC على تحديد الإشارات المكانية والزمانية ذات الصلة. كما ستكون هناك حاجة إلى معالجة الإشارات الرقمية الجديدة وخوارزميات التعلم للتعامل مع الخلفيات المعقدة والمتغيرة.
1.5 واط فقط
ومن المتوقع أن تكون النتيجة هي أن يستخدم مستشعر FENCE أقل من 1.5 واط من الطاقة. ونظرًا لأن التكنولوجيا الجديدة تستهدف التطبيقات العسكرية التي تشمل المركبات المستقلة والروبوتات والبحث والتتبع بالأشعة تحت الحمراء، فستحتاج أجهزة الاستشعار إلى أن تكون مرنة وقابلة للتكيف.
التفاصيل ذات الصلة
تقول مدير برنامج FENCE، دكتور ويتني ماسون، إن "الهدف هو تطوير مستشعر "ذكي" يمكنه تقليل كمية المعلومات التي يتم نقلها من الكاميرا، مما يؤدي إلى تضييق نطاق البيانات ليتم النظر من خلالها إلى وحدات البكسل الأكثر صلة فقط، والتي تعد بالأساس أصغر عناصر منفردة في مصفوفة نقاط تتشكل منها الصورة، أي أنها أصغر ما يمكن تمثيله والتحكم في خصائصه من مكونات الصورة على الشاشات بتقنياتها المختلفة.
أعلنت الوكالة الأميركية لمشاريع الأبحاث الدفاعية المتقدمة DARPA، ذراع البحث والتطوير في البنتاغون، عن بدء برنامج FENCE للكاميرات والإلكترونيات التي تحاكي شبكات الأعصاب، والذي تم تصميمه لجعل كاميرات الرؤية الحاسوبية أكثر كفاءة من خلال محاكاة كيفية معالجة الدماغ البشري للمعلومات، وفقا لما نشره موقع New Atlas.
تم تكليف ثلاثة فرق من العلماء، تحت قيادة شركات صناعات الأنظمة الدفاعية والعسكرية العملاقة رايثيون وبي إيه إي سيستمز ونورثورب غرومان، بتطوير نظام كاميرا تعمل بالأشعة تحت الحمراء IR، بحيث يحتاج إلى معالجة بيانات أقل ويعمل بشكل أسرع ويستخدم طاقة أقل.
ضحية نجاحاتها
تتطور كاميرات التصوير الحديثة بشكل متزايد، لكنها أصبحت أيضًا ضحية لنجاحها. في حين أن أحدث الكاميرات يمكنها التقاط صور عالية الدقة وتتبع الأشياء بدقة كبيرة، إلا أنها تفعل ذلك من خلال معالجة كميات كبيرة من البيانات، والتي تستغرق وقتًا أطول وطاقة أكثر.
لخدمة الأغراض العسكرية
وفقًا لـ"داربا"، يكون هذا الوضع جيدًا أو مقبولًا عندما تكون المهمة، على سبيل المثال، مجرد تتبع لطائرة في سماء زرقاء صافية، ولكن إذا أصبحت الخلفية مزدحمة بالتفاصيل أو تتعرض لحالات متغيرة، كما هو الحال غالبًا في العمليات العسكرية، فيمكن أن تكون نظم التصوير المطلوب تطويرها هي الحل المثالي.
نظام أكثر ذكاء
يطمح برنامج FENCE إلى إنشاء نظم كاميرات مخصصة لتتبع الأحداث السريعة أو المتغيرة بشكل متوالي بأسلوب أكثر ذكاءً على أساس استخدام دوائر محاكاة الدماغ أو الدوائر العصبية، والتي يمكن أن تقلل من كمية البيانات التي يجب معالجتها بشكل كبير من خلال تجاهل الأجزاء غير ذات الصلة من الصورة. وبدلاً من التعامل مع مشهد كامل، ستركز الكاميرات على الحدث المستهدف فقط.
يسعى العلماء إلى ابتكار مصفوفة المستوى البؤري للأشعة تحت الحمراء FPA ذات زمن انتقال منخفض وقوة منخفضة بحيث تكون قائمة على الأحداث فحسب، إلى جانب دائرة متكاملة للقراءة غير المتزامنة ROIC، وطبقة معالجة يساعد ROIC على تحديد الإشارات المكانية والزمانية ذات الصلة. كما ستكون هناك حاجة إلى معالجة الإشارات الرقمية الجديدة وخوارزميات التعلم للتعامل مع الخلفيات المعقدة والمتغيرة.
1.5 واط فقط
ومن المتوقع أن تكون النتيجة هي أن يستخدم مستشعر FENCE أقل من 1.5 واط من الطاقة. ونظرًا لأن التكنولوجيا الجديدة تستهدف التطبيقات العسكرية التي تشمل المركبات المستقلة والروبوتات والبحث والتتبع بالأشعة تحت الحمراء، فستحتاج أجهزة الاستشعار إلى أن تكون مرنة وقابلة للتكيف.
التفاصيل ذات الصلة
تقول مدير برنامج FENCE، دكتور ويتني ماسون، إن "الهدف هو تطوير مستشعر "ذكي" يمكنه تقليل كمية المعلومات التي يتم نقلها من الكاميرا، مما يؤدي إلى تضييق نطاق البيانات ليتم النظر من خلالها إلى وحدات البكسل الأكثر صلة فقط، والتي تعد بالأساس أصغر عناصر منفردة في مصفوفة نقاط تتشكل منها الصورة، أي أنها أصغر ما يمكن تمثيله والتحكم في خصائصه من مكونات الصورة على الشاشات بتقنياتها المختلفة.