نحو تطبيقات طبية ذكية بنفسٍ جديد

إدراكاً منه لإمكانات الرؤية الحاسوبية القوية وأثرها الإيجابي على حياة الإنسان، وضع أحمد إبراهيم شرشر – خريج جامعة محمد بن زايد للذكاء الاصطناعي من جمهورية مصر العربية الذي حصل حديثا على الماجستير في التخصص نفسه – هدف تسخير هذه التكنولوجيا لخدمة الأفراد والمجتمعات نصب عينيه من خلال بحثه الذي أراده – يقول – أن يكون ذا فائدة ومغزى بالنسبة للناس.

“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، حتى يتمكنوا من الاستفادة من التكنولوجيا المتوفرة لدينا”.

أحمد إبراهيم شرشر

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”.

بحث مثير للاهتمام

في 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 تقيم 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:

“لم تساعدني البرامج الدراسية التي شاركت فيها – وخاصة برنامج الرؤية الحاسوبية – في تطوير مهاراتي البرمجية فحسب، بل أيضاً ساعدتني 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 أن الخطوة التالية ضمن جهوده البحثية سيركز فيها على تحسين نموذجه الحالي من خلال جمع المزيد من البيانات، وتخفيف النموذج أكثر، والعمل على تعزيز قدرته على الوصول إلى تقديرات تتسم بدقة أكبر.

ويضيف أحمد، الذي حظي طلبه للانضمام إلى برنامج الدكتوراه بالقبول في جامعة محمد بن زايد للذكاء الاصطناعي، أنه يريد التركيز في المرحلة القادمة على تطبيقات طبية أخرى، وتطوير نماذج ذكاء اصطناعي خفيفة يمكن استخدامها مع أجهز تخص صحة الدماغ والتصوير بالرنين المغناطيسي وغيرها. مشيراً إلى عزمه مواصلة الاشتغال مع أساتذته في المجال البحثي نفسه نظراً لما يشعر به من متعة في البحث الذي يقوم به واستمتاعه بنمط الحياة وبيئة العيش.

يذكر أن أحمد، الذي نُشرت له أو شارك في نشر أكثر من 10 أوراق بحثية، أشاد بجودة أعضاء الهيئة التدريسية وأثنى على مهارتها في الدفع بالطلاب دائماً نحو تحقيق الأفضل مع عدم إجهادهم، مشيراً إلى أن هذه النخبة من الأكاديميين المتميزين في الجامعة كان سبباً في التحاقه بها.

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”.