مقاربة جديدة تعتمد استخدام تكنولوجيا الرؤية الحاسوبية لتقييم مستويات صحة الرئتين

إدراكاً منه لإمكانات الرؤية الحاسوبية القوية وأثرها الإيجابي على حياة الإنسان،

قال أحمد إبراهيم شرشر – خريج جامعة محمد بن زايد للذكاء الاصطناعي من جمهورية مصر العربية الذي حصل حديثا على الماجستير في التخصص نفسه – إنه يهدف لتسخير هذه التكنولوجيا لخدمة الأفراد والمجتمعات نصب عينيه من خلال بحثه الذي أراده أن يكون ذا فائدة ومغزى بالنسبة للناس.

وأضاف: “لقد اخترت التركيز على تكنولوجيات الرعاية الصحية وخاصة تلك التي لها تطبيقات طبية عملية من شأنها أن تسهم في تحسين مستويات جودة حياة الكثيرين. وأنا أطمح إلى تطوير نماذج ذكاء اصطناعي يمكن أن تناسب احتياجات الأشخاص في البلدان النامية الذين ليس لديهم إمكانية الوصول إلى وحدات معالجة الرسومات وما شابه ذلك”.

ويتابع أحمد موضحاً أن: “تحقيق هذا الهدف شكل أحد الأسباب التي جعلتني أتقدم بطلب الالتحاق بجامعة محمد بن زايد للذكاء الاصطناعي لمتابعة دراستي فيها، واختياري العمل إلى جانب د. محسن جيزاني واختياري د. محمد يعقوب للإشراف على بحثي بهدف الاستفادة من خبرتهما في تطوير النماذج الخفيفة التي يمكن تشغيلها على الأجهزة”.

يذكر أن أحمد هو من خريجي دفعة هذا العام التي ضمت 101 متخرجاً قدموا لمتابعة دراسة في الجامعة من 22 دولة. وقد تم الاحتفاء بالمتخرجين خلال فعاليات حفل تخرج دفعة عام 2024 الذي عُقد في مركز أبوظبي للطاقة يوم الخميس 6 يونيو.

وتجدر الإشارة إلى أن الطلبة الإماراتيين، بمجموع 24 طالباً، يشكلون أكبر الجنسيات تمثيلا إلى جانب الجنسية المصرية متبوعين بالجنسيتين الهندية والباكستانية.

هذا وقد عرفت فعاليات حفل التخرج حضور صاحب السمو الشيخ خالد بن محمد بن زايد آل نهيان، ولي عهد أبوظبي ورئيس المجلس التنفيذي لإمارة أبوظبي الذي هنأ الطلاب الثلاثة الحاصلين على درجة الدكتوراه بالإضافة إلى 98 طالباً آخرين حصلوا على درجة الماجستير.

حضر فعاليات حفل التخرج أيضاً معالي الدكتور سلطان بن أحمد الجابر، وزير الصناعة والتكنولوجيا المتقدمة والرئيس المؤسس لمجلس أمناء جامعة محمد بن زايد للذكاء الاصطناعي؛ والبروفيسور إريك زينغ، رئيس جامعة محمد بن زايد للذكاء الاصطناعي وبروفيسور جامعي؛ وأعضاء الهيئة التدريسية في الجامعة؛ وأسر وأصدقاء الطلاب المتخرجين.

بحث مثير للاهتمام

وفي أطروحته المعنونة بالإنجليزية “RespiroDynamics Unveiled: A Groundbreaking Multi-Modal Deep Learning and Spiking Neural Network Framework for Revolutionizing Non-Invasive Lung Health Assessment“، تناول أحمد على وجه التحديد بالبحث والدراسة صحة الرئتين، وعمل على تطوير تطبيق يمكن من تقييم مستوى صحة الرئتين دون الحاجة إلى استخدام الأجهزة الطبية المعتادة اللازمة للقيام بفحص هذا العضو.

ويوضح أحمد كيفية تقييم التطبيق لصحة الرئتين قائلا: “كل ما عليك القيام به هو تحميل مقطع فيديو وأنت تتنفس بقوة ثم يقوم النموذج بتوليد ثلاثة تقديرات تُقيم كمية الهواء الموجودة في رئتيك، وما إذا كانت هناك أي عوائق، وما إذا كان لديك أية مشاكل”.

ويتعلق الأمر تفصيلا بالمقاييس الثلاثة التالية: السعة الحيوية الزفيرية القسرية (FVC)، والحجم الزفيري القسري في ثانية واحدة (FEV1)، وذروة التدفق الزفيري (PEF).

لقد أظهر البحث الذي أنجزه أحمد باستخدام أكثر من 2000 عينة من 60 مشاركاً – ضمت أنواع مختلفة من البيانات بما فيها النموذج اللوني الأحمر والأخضر والأزرق (RGB)، ومقاطع الفيديو الحرارية، ومعدل ضربات القلب (HR)، وقراءات تخطيط القلب، والبيانات الوصفية – أن التقييمات كانت دقيقة بشكل لافت؛ فبالنسبة لـمقياسي FVC وFEV1، وصلت دقتهما إلى 99.7% لنموذج (RGB) و100% للنموذج الحراري، في حين أن مقياس PEF وصلت دقته إلى 97.14% لنموذج RGB و96% للنموذج الحراري.

رؤية مستقبلية طموحة

رغم تقديره لما قدمته له الجامعة على مستوى تطوير مهاراته التقنية، إلا أن بالنسبة لأحمد تظل “الأفكار” التي يثيرها تخصص الرؤية الحاسوبية للبحث والدراسة الحافز الذي دفعه إلى إنجاز بحثه، ويوضح قائلا:

“ساعدتني البرامج الدراسية التي شاركت فيها في تطوير منهجية بلورة الأفكار، والابتكار، وتحديد المشكلات، وكيفية حلها. كما مكنتني من الاطلاع على آخر وأحدث التطورات والمستجدات. وبالنسبة لي كان هذا الجانب أكثر أهمية من البرمجة؛ وهذا بالضبط ما نحن بحاجة إليه لتطوير أدوات تكون ذات قيمة وفائدة للأشخاص وفي متناول الجميع، ولهذا اخترت هذا المجال البحثي”.

وعلى صعيد آخر، أوضح أحمد الذي تم قبوله لمتابعة دراسته في برنامج الدكتوراه في الجامعة نفسها، أنه سيركز جهوده البحثية القادمة على تحسين نموذجه الحالي من خلال المزيد من البيانات، والعمل على تعزيز قدرته على الوصول إلى تقديرات أدق. كما أنه يريد التركيز على تطبيقات طبية أخرى، وتطوير نماذج ذكاء اصطناعي خفيفة يمكن استخدامها مع الأجهزة الخاصة بالدماغ والتصوير بالرنين المغناطيسي وغيرها.

وأشاد أحمد، في سياق متصل،  بجودة ومستوى الجامعة التي تعد واحدة من بين أفضل 100 جامعة في علوم الحاسوب في العالم وتحتل المرتبة 20 عالمياً وفق تصنيف CSRankings في تخصصات الذكاء الاصطناعي، والرؤية الحاسوبية، وتعلم الآلة، ومعالجة اللغة الطبيعية، والروبوتات.

ويضيف خريج قسم الرؤية الحاسوبية قائلا: “المتطلبات هنا عالية، لكن المشرفين يعرفون كيفية إدارتها وكيفية الدفع بك إلى مواصلة المضي قدماً. وبالنسبة لجامعة محمد بن زايد للذكاء الاصطناعي ستبقى دائما بكل تأكيد مكاني المفضل للدراسة رغم أنني قد تلقيت عروضاً من كندا وأوروبا ومناطق عربية أخرى”.

وبالتفكير على المدى الطويل، قال أحمد إنه يطمح في مواصلة العمل في الأوساط الأكاديمية والقطاعات الصناعية ذات الصلة بالتوازي بهدف تحقيق تأثير أكب، وفي هذا الصدد، يقول:

“أريد أن تتاح لي الفرصة لمواصلة التعلم وتعليم الآخرين في الوقت ذاته، ويكون لدي شركتي الناشئة التي يمكن أن تحقق نتائج رائعة وتخدم المجتمع. كما أود أن يكون لبحثي تطبيقات عملية مفيدة للناس، سواء كان ذلك من خلال التطبيقات الطبية أو أي شيء آخر. وإذا تمكنت من تحقيق هذين الأمرين معا، فسيكون ذلك مثالياً”.

يذكر أن دفعة هذا العام تنضم إلى مجتمع خريجي الجامعة المكون من 111 من الكوادر القيادية في الذكاء الاصطناعي الذين يسهمون في تطور التكنولوجيا في عدد من القطاعات. ويشار أيضاً، في سياق متصل، إلى أن الجامعة تعد لاعباً أساسيا ضمن استراتيجية أبوظبي والإمارات الرامية إلى تعزيز موقع الدولة عالمياً بوصفها مركزاً للتميز في الذكاء الاصطناعي.

توفر الجامعة برامج دراسية جامعية للحصول على درجة الدكتوراه ودرجة الماجستير في خمس تخصصات في مجال الذكاء الاصطناعي بما فيها: علوم الحاسوب، ورؤية الحاسوبية، وتعلم الآلة، ومعالجة اللغة الطبيعية، والروبوتيات