فائزون بجائزة مبتكرون دون 35: جاد كبارة وسلام خليفة وداني قياسه وابتكاراتهم في مجال الذكاء الاصطناعي

ابتكر جاد كبّارة أداة ذكاء اصطناعي لفهم الحوار المجتمعي على نطاقٍ أوسع، ويتمحور عمل سلام خليفة حول النمذجة المحوسبة ذات الدوافع المعرفية لصرف اللغة العربية، بينما طوّر داني قياسه نظام ذكاء اصطناعي لتقديم ملاحظات وتقييمات مؤتمتة إلى الجرّاحين حول أدائهم.

جاد كبّارة، لبنان

نال جاد كبّارة جائزة مبتكرون دون 35 من إم آي تي تكنولوجي ريفيو لعام 2023، وهو عالم أبحاث في إم آي تي، حصل على بكالوريوس في هندسة الحاسوب والاتصالات من الجامعة الأميركية في بيروت عام 2011. وحصل على درجة الماجستير في التعلم الآلي ومعالجة الإشارات الإحصائية من جامعة ماكجيل عام 2014، وعلى درجة الدكتوراة في علوم الحاسوب عام 2022 من جامعة ماكجيل أيضاً، حيث كان عضواً في معهد مونتريال لخوارزميات التعلم (ميلا).

تتمثل اهتمامات جاد كبّارة الواسعة في الذكاء الاصطناعي ومعالجة اللغات الطبيعية وتطبيقاتها لمعالجة المشكلات المجتمعية المهمة عند تقاطع وسائل التواصل الاجتماعي والتواصل والخطاب السياسي. فقد ابتكر أداة ذكاء اصطناعي لفهم الحوار المجتمعي على نطاقٍ أوسع. ويتلخص الدافع الأساسي لعمله في البحث عن وسائل جديدة، وبديلة لمنصات التواصل الاجتماعي، لإشراك الناس في الحوار المدني والتفاعل الأهلي ضمن بيئة آمنة ومحترمة مبنية على الثقة، واستخدام الذكاء الاصطناعي لأتمتة عملية فهم الحوارات الناتجة. مع التركيز على سكان المناطق الريفية والحضرية على حد سواء، ممن بقيت أصواتهم وقصصهم خارج نطاق استطلاعات الرأي، والتغطية الإعلامية، وإطار الحوار العام.

يساعد النظام على توسيع نطاق النظام الأساسي لمعالجة مئات الآلاف من المحادثات وتحليلها وفهمها، وتشمل قدراته وضع علامات على المواضيع، واستخراج البنية اللغوية، والتلخيص والتوليف، مع الهدف النهائي المتمثل في صياغة رؤى قابلة للتنفيذ يمكن نقلها إلى شريك المجتمع لمعالجة مخاوف أعضاء مجتمعهم وتجاربهم أو رؤى قابلة للتنفيذ يمكن أن تفيد صانعي السياسات.

تعمل المنصة على البيانات النصية (المحادثات المكتوبة). ويعمل جاد حالياً على تصميم وتنفيذ قدرات الذكاء الاصطناعي المتعددة الوسائط التي يمكنها الاستفادة من نص المحادثة والخطاب نفسه الذي يُعدُّ وسيلة بيانات غنية جداً حيث يشارك الأشخاص تجاربهم الشخصية، بالإضافة إلى استنتاج المعاني العملية غير الموجودة في النصوص المكتوبة مثل نبرة الصوت والتوقف المؤقت في أثناء الكلام مثلاً.

يهدف جاد أيضاً إلى توسيع المنصة لتقديم قدرات الفهم متعددة اللغات، حيث تُختبر الآن قدرات النظام في الغالب باللغة الإنجليزية. ويسعى إلى تطبيق برامج تجريبية يمكن تنفيذها في لبنان وأماكن أخرى في العالم العربي.

سلام خليفة، السودان

نالت سلام خليفة جائزة مبتكرون دون 35 من إم آي تي تكنولوجي ريفيو لعام 2023، وهي مرشحة لنيل درجة الدكتوراة في جامعة ستوني بروك، وحاصلة على درجة البكالوريوس والماجستير في علوم الحاسوب من جامعة الشارقة.

يتمحور عمل سلام خليفة حول النمذجة المحوسبة ذات الدوافع المعرفية للصرف العربي، وينطوي ابتكارها على الانطلاق من نموذج عام مبسط لتعلم الجوانب المختلفة لصرف اللغة العربية باستخدام أقل قدر ممكن من البيانات. ومن خلال تعميم النموذج على إحدى اللهجات، يمكن أن ينجح مع لهجة أخرى مجاورة قريبة منها، ثم تحلل الاستثناءات ودراستها. يستخدم النموذج لإنشاء تقنيات يمكن استخدامها بسهولة في مسارات معالجة اللغة العربية وفي جوانب أخرى من اللغويات الحاسوبية.

يمثّل نقص التكنولوجيات الخاصة باللغة العربية في معالجة اللغات الطبيعية واللغويات الحاسوبية الدافع الرئيسي للتركيز على هذا المجال البحثي. لكن بناء تكنولوجيات عالية الجودة يتطلب تكاليف باهظة، ولهذا أبدت سلام اهتماماً شخصياً بدراسة فكرة نمذجة بعض النواحي من اللغة العربية حاسوبياً باستخدام نماذج ذات دوافع معرفية لكيفية تعلم الأطفال للغة.

استلهمت سلام عملها من الأطفال لأنهم يتقنون معظم جوانب اللغة في سن مبكرة باستخدام قدرٍ ضئيلٍ من المدخلات عبر مجموعة صغيرة نسبياً من التعميمات. يمكن وصف هذه التعميمات في شكل قواعد واستثناءات قابلة للتنفيذ حسابياً. يتم بعد ذلك استخدام هذا النموذج العام المبسط لتعلم الجوانب المختلفة لصرف اللغة العربية تلقائياً باستخدام أقل قدر ممكن من البيانات. تُفحص بعد ذلك القواعد للتأكد من توافقها مع الظواهر اللغوية الموصوفة في إطار معين من النظرية اللغوية.

تعمل سلام حالياً على تحويل النموذج إلى محلل مورفولوجي قابل للنشر وهو أمر ضروري في عدد من تطبيقات معالجة اللغات الطبيعية مثل تحويل النص إلى كلام والترجمة الآلية للهجات والمجالات منخفضة الموارد. بالإضافة إلى استخدام النموذج مساعداً لعلماء اللغة النظريين في أثناء تطويرهم نظرية عامة لعلم الصرف الصوتي العربي.

تخطط سلام إلى تحسين خوارزميات التعلم الحالية التي طوِّرت ونُشِرت بالفعل وفحصها بدقة على مختلف الظواهر المورفولوجية الصعبة. واستكشاف اللهجات غير المدروسة جيداً ومساواتها مع اللهجات الأخرى ذات المدروسة جيداً من حيث تقنيات اللغة من خلال نمذجة ظواهرها اللغوية باستخدام أفكار ومنهجيات البحث الموصوفة.

داني قياسه، سوريا

نال داني قياسه جائزة مبتكرون دون 35 من إم آي تي تكنولوجي ريفيو لعام 2023، وهو عالم أبحاث الذكاء الاصطناعي في مركز سيدارز سيناي الطبي بالولايات المتحدة الأميركية. حصل على درجة البكالوريوس في الهندسة الطبية الحيوية من جامعة جونز هوبكنز. ولديه اهتمامات واسعة في التعلم الآلي التطبيقي للرعاية الصحية.

عمل داني قياسه على تطوير نظام ذكاء اصطناعي لتقديم ملاحظات وتقييمات مؤتمتة إلى الجرّاحين حول أدائهم وفق ثلاث خطوات بسيطة تشمل تسجيل مقطع فيديو للعملية الجراحية، ثم تقييم أداء الجرّاح بناءً على مقطع الفيديو باستخدام نظام ذكاء اصطناعي مُدَرَّب مسبقاً على تقييم المهارات بالاعتماد على آلاف مقاطع الفيديو للعمليات الجراحية مع ملاحظات يدوية لجرّاحين خبراء، وفي النهاية تقديم تقرير تقييم وملاحظات شخصي مبني على هذا التقييم. ويتتبع هذا التقرير أداء الجرّاح مع مرور الوقت، ويقدّم توصياته حول الجوانب التي يمكن تحسينها.

يتميز هذا النظام بأنه يستطيع إجراء عملية تقييم موثوقة لمستوى مجموعة شاملة من المهارات، ويشرح أسباب التقييم، ويتسم بالإنصاف عند تقديم تقييماته، حيث يمكن تطبيقه بالطريقة نفسها على الجراحين جميعهم بغض النظر عن العرق أو الجنس، ما يجعله مقبولاً على نطاقٍ واسع.

تأتي أهمية هذا الابتكار من أهمية حصول الجرّاح على تقييم لأدائه، لكن يمكن أن تكون هذه التعليقات غير متسقة، وتختلف في الجودة، أو قد لا يحصل الجرّاح على تعليقات مطلقاً. وعلى هذا النحو، يفقد الجرّاحون إشارات تعليمية قيمة، ما يجعل من الصعب تصحيح أخطائهم الجراحية والوصول إلى أقصى إمكاناتهم، وبالتالي تعريض حياة المرضى للخطر.

يستهدف النظام كلاً من الجرّاحين المستقبليين من طلاب الطب والجرّاحين المقيمين، حيث يساعدهم على تسريع اكتسابهم المهارات التقنية اللازمة للجراحة، والجراحين الحاليين لمراقبة أدائهم وتلقي تعليقات شخصية حول كيفية التحسن قبل الإجراء التالي.

يخطط داني لتوسيع نطاق اختراعه من خلال توسيع قدرات نظام الذكاء الاصطناعي لتقييم أداء الجراحين في تخصصات جراحية متعددة، مثل أمراض القلب وجراحة الصدر وغيرها. ومواصلة تطوير واجهة عبر الإنترنت يمكن للجراحين التفاعل معها لتلقي تعليقات الأداء المستندة إلى الذكاء الاصطناعي. وإجراء تجربة عشوائية لتحديد القيمة المضافة للاختراع بدقة.