كائن ذكي

الموسوعة الحرة

المنتج الذكي هو جهاز يُحسّن التفاعل ليس فقط مع الأشخاص، بل أيضًا مع المنتجات الذكية الأخرى. تُعرف هذه المنتجات أيضًا باسم المنتجات الذكية المتصلة أو الأشياء الذكية المتصلة ( SCoT )، وهي عبارة عن منتجات وأصول وأشياء أخرى مُدمجة بمعالجات ومستشعرات وبرمجيات وتقنيات اتصال تسمح بتبادل البيانات بين المنتج وبيئته، والشركة المصنعة، والمشغل/المستخدم، والمنتجات والأنظمة الأخرى. كما تُمكّن تقنية الاتصال بعض وظائف المنتج من العمل خارج الجهاز المادي، فيما يُعرف بسحابة المنتج. ويمكن تحليل البيانات المُجمّعة من هذه المنتجات لدعم عملية اتخاذ القرارات، وتحسين كفاءة العمليات، والارتقاء بأداء المنتج باستمرار.

لا يقتصر مفهوم الكائن الذكي على التفاعل مع الأشياء المادية فحسب، بل يشمل أيضًا التفاعل مع الكائنات الافتراضية (بيئة الحوسبة). يمكن إنشاء الكائن المادي الذكي إما كمنتج مصنّع أو عن طريق تضمين علامات إلكترونية، مثل علامات RFID أو أجهزة استشعار، في كائنات مادية غير ذكية. أما الكائنات الافتراضية الذكية، فتُنشأ كبرامج تُدمج في عملية إنشاء وتشغيل محاكاة أو لعبة في عالم افتراضي أو إلكتروني. لمفهوم الكائن الذكي أصول واستخدامات متعددة، انظر قسم التاريخ. كما توجد مصطلحات متداخلة، انظر أيضًا: الجهاز الذكي ، الكائن الملموس، واجهة المستخدم الملموسة ، و"الشيء" كما في إنترنت الأشياء .

تاريخ

في أوائل التسعينيات، أشار مارك وايزر ، صاحب مصطلح الحوسبة المنتشرة، إلى رؤية مفادها: "عندما يحتوي كل شيء تقريبًا على جهاز كمبيوتر أو يمكن توصيله بعلامة تبويب، سيصبح الحصول على المعلومات أمرًا في غاية السهولة" [ 1 ] [ 2 ]. ورغم أن وايزر لم يصف أي شيء تحديدًا بأنه ذكي، إلا أن أعماله المبكرة أشارت إلى أن الأشياء المادية الذكية ذكية بمعنى أنها تعمل كمصادر معلومات رقمية. ويشير هيروشي إيشي وبريغ أولمر [ 3 ] إلى الأشياء الملموسة من منظور "البتات الملموسة" أو "واجهات المستخدم الملموسة" التي تُمكّن المستخدمين من "التفاعل مع البتات ومعالجتها" في صميم اهتمامهم، وذلك من خلال ربط هذه البتات بالأشياء المادية اليومية والأسطح المعمارية.

قدّم مارسيلو كالمان ودانيال ثالمان [ 4 ] مفهوم الكائن الذكي باعتباره كائنًا قادرًا على وصف تفاعلاته المحتملة. ينصبّ التركيز الرئيسي هنا على نمذجة تفاعلات الكائنات الافتراضية الذكية مع البشر الافتراضيين، أو ما يُعرف بالوكلاء، في العوالم الافتراضية. أما النهج المقابل للكائنات الذكية فهو الكائنات "العادية" التي لا تُقدّم هذه المعلومات. تُتيح المعلومات الإضافية التي يُوفّرها هذا المفهوم مخططات تفاعل أكثر عمومية، ويمكنها تبسيط مُخطِّط وكيل الذكاء الاصطناعي بشكل كبير . [ 4 ]

على النقيض من الكائنات الافتراضية الذكية المستخدمة في العوالم الافتراضية، يركز ليف مانوفيتش على الفضاء المادي المليء بالمعلومات الإلكترونية والبصرية. هنا، تُوصف "الكائنات الذكية" بأنها "كائنات متصلة بالشبكة؛ كائنات قادرة على استشعار مستخدميها وإظهار سلوك ذكي". [ 5 ]

في مطلع العقد الثاني من الألفية، طُرحت فكرة الأجهزة الذكية كعامل تمكين رئيسي لرؤية إنترنت الأشياء. [ 6 ] يُمكّن دمج الإنترنت مع التقنيات الناشئة ، مثل الاتصالات قريبة المدى ، وتحديد المواقع في الوقت الفعلي ، وأجهزة الاستشعار المدمجة، من تحويل الأشياء اليومية إلى أجهزة ذكية قادرة على فهم بيئتها والتفاعل معها. تُعدّ هذه الأجهزة لبنات أساسية لإنترنت الأشياء، وتُتيح تطبيقات حوسبة مبتكرة. [ 6 ] في عام 2018، بُني أحد أوائل المنازل الذكية في العالم في كلاوكالا ، فنلندا، على شكل مبنى سكني من خمسة طوابق، باستخدام حل Kone Residential Flow الذي طورته شركة KONE ، مما يسمح حتى للهاتف الذكي بالعمل كمفتاح للمنزل. [ 7 ] [ 8 ]

صفات

على الرغم من إمكانية النظر إلى التفاعل مع الأشياء الذكية المادية في العالم المادي على أنه منفصل عن التفاعل مع الأشياء الذكية الافتراضية في عالم افتراضي مُحاكٍ، إلا أن هذين النوعين من التفاعل قد يكونان مرتبطين. يتناول بوسلاد [ 2 ] تطور كيفية حدوث ذلك.

  • يستخدم البشر نماذج للأشياء الذكية الموجودة في العالم المادي لتعزيز التفاعل بين الإنسان والعالم المادي؛ مقابل كيف
  • يمكن للأجسام المادية الذكية الموجودة في العالم المادي أن تحاكي التفاعل البشري بهدف تقليل الحاجة إلى التفاعل المباشر بين الإنسان والعالم المادي؛ على عكس كيفية
  • يمكن للأجسام الذكية الافتراضية، من خلال نمذجة كل من الأشياء المادية في العالم ونمذجة البشر كأشياء وتفاعلاتهم اللاحقة، أن تشكل بيئة أجسام افتراضية ذكية في الغالب.

الأشياء المادية الذكية

إن مفهوم "الذكي" بالنسبة للكائن المادي الذكي يعني ببساطة أنه نشط، رقمي، متصل بالشبكة، ويمكنه العمل بشكل مستقل إلى حد ما، وقابل لإعادة التكوين، ولديه تحكم محلي في الموارد التي يحتاجها مثل الطاقة وتخزين البيانات وما إلى ذلك. [ 2 ] لاحظ أن الكائن الذكي لا يحتاج بالضرورة إلى أن يكون ذكيًا بمعنى إظهار جوهر قوي للذكاء الاصطناعي - على الرغم من أنه يمكن تصميمه ليكون ذكيًا أيضًا.

يمكن وصف الأشياء الذكية في العالم المادي من حيث ثلاث خصائص: [ 6 ]

  • الوعي : هو قدرة الكائن الذكي على فهم (أي استشعار وتفسير والتفاعل مع) الأحداث والأنشطة البشرية التي تحدث في العالم المادي.
  • التمثيل : يشير إلى تطبيق الكائن الذكي ونموذج البرمجة - على وجه الخصوص، تجريدات البرمجة.
  • التفاعل : يشير إلى قدرة الكائن على التواصل مع المستخدم من حيث المدخلات والمخرجات والتحكم والتغذية الراجعة.

وبناءً على هذه الخصائص، تم تصنيفها إلى ثلاثة أنواع: [ 6 ]

  • الكائنات الذكية الواعية بالنشاط : هي كائنات يمكنها تسجيل معلومات حول أنشطة العمل واستخدامها الخاص.
  • الكائنات الذكية الواعية بالسياسات : هي كائنات واعية بالأنشطة، حيث يمكن للكائنات تفسير الأحداث والأنشطة وفقًا للسياسات التنظيمية المحددة مسبقًا.
  • الكائنات الذكية الواعية بالعمليات : تلعب العمليات دورًا أساسيًا في إدارة العمليات الصناعية وتشغيلها. العملية هي مجموعة من الأنشطة أو المهام المترابطة والمرتبة وفقًا لموقعها الزمني والمكاني.

كائنات افتراضية ذكية

في حالة الكائن الافتراضي ضمن عالم افتراضي ، يُطلق على الكائن اسم "ذكي" عندما يمتلك القدرة على وصف تفاعلاته المحتملة. [ 4 ] ويركز هذا على بناء عالم افتراضي باستخدام كائنات افتراضية فقط تحتوي على معلومات تفاعلها الخاصة. ويتكون بناء إطار عمل الكائن الافتراضي الذكي من أربعة عناصر أساسية. [ 4 ]

  • خصائص الكائن : الخصائص الفيزيائية ووصف نصي
  • معلومات التفاعل : موضع المقابض والأزرار والمقابض وما شابه ذلك
  • سلوك الكائن : سلوكيات مختلفة بناءً على متغيرات الحالة
  • سلوكيات الوكيل : وصف للسلوك الذي يجب أن يتبعه الوكيل عند استخدام الكائن

تتضمن بعض إصدارات الكائنات الذكية معلومات الرسوم المتحركة ضمن معلومات الكائن، ولكن لا يُعتبر هذا أسلوبًا فعالًا، لأنه قد يؤدي إلى تضخيم حجم الكائنات بشكل غير مناسب. [ 9 ]

التصنيف

قد تكون مصطلحات "المنتج الذكي" أو "المنتج المتصل" أو "المنتج الذكي" مُربكةً، إذ تُستخدم لتغطية نطاق واسع من المنتجات المختلفة، بدءًا من الأجهزة المنزلية الذكية (مثل موازين الحمام الذكية أو المصابيح الذكية) وصولًا إلى السيارات الذكية (مثل سيارات تسلا ). ورغم تشابه هذه المنتجات في بعض الجوانب، إلا أنها غالبًا ما تختلف اختلافًا كبيرًا في قدراتها. وقد طوّر راف وزملاؤه إطارًا مفاهيميًا يُميّز بين المنتجات الذكية المختلفة بناءً على قدراتها، ويتضمن أربعة أنواع من نماذج المنتجات الذكية (مرتبة تصاعديًا حسب درجة "الذكاء"). [ 10 ]

  • رقمي
  • متصل
  • سريع الاستجابة
  • ذكي

المزايا

تتكون المنتجات الذكية والمتصلة من ثلاثة مكونات أساسية: [ 11 ] : 67

  • المكونات المادية - تتكون من الأجزاء الميكانيكية والكهربائية للمنتج.
  • ذكي – يتكون من أجهزة استشعار ، ومعالجات دقيقة ، وتخزين بيانات، وأدوات تحكم، وبرامج، ونظام تشغيل مدمج مع واجهة مستخدم محسنة.
  • الاتصال - يتكون من منافذ وهوائيات وبروتوكولات تتيح الاتصالات السلكية/ اللاسلكية التي تخدم غرضين، فهي تسمح بتبادل البيانات مع المنتج وتتيح وجود بعض وظائف المنتج خارج الجهاز المادي.

يُعزز كل مكون قدرات المكونات الأخرى، مما يُؤدي إلى "حلقة مُثمرة من تحسين القيمة". [ 11 ] أولًا، تُعزز المكونات الذكية للمنتج قيمة وقدرات المكونات المادية. ثم، تُعزز خاصية الاتصال قيمة وقدرات المكونات الذكية. وتشمل هذه التحسينات ما يلي:

  • مراقبة حالة المنتج، وبيئته الخارجية، وعملياته واستخدامه.
  • التحكم في وظائف المنتج المختلفة لتحسين الاستجابة للتغيرات في بيئته، بالإضافة إلى تخصيص تجربة المستخدم.
  • تحسين العمليات الشاملة للمنتج بناءً على بيانات الأداء الفعلية، وتقليل فترات التوقف من خلال الصيانة التنبؤية والخدمة عن بعد.
  • تشغيل المنتج بشكل مستقل، بما في ذلك التعلم من بيئته، والتكيف مع تفضيلات المستخدمين، والتشخيص الذاتي والخدمة. [ 12 ]

إنترنت الأشياء (IoT)

إنترنت الأشياء هو شبكة من الأجهزة المادية التي تحتوي على تقنيات مدمجة للتواصل والاستشعار والتفاعل مع حالاتها الداخلية أو البيئة الخارجية. [ 13 ] يعكس مصطلح "إنترنت الأشياء" العدد المتزايد من المنتجات الذكية المتصلة، ويُبرز الفرص الجديدة التي تُتيحها. الإنترنت، سواءً تعلق الأمر بالأشخاص أو الأشياء، هو آلية لنقل المعلومات. ما يُميز المنتجات الذكية المتصلة جوهريًا ليس الإنترنت بحد ذاته، بل الطبيعة المتغيرة لهذه "الأشياء". [ 11 ] : 66 بمجرد أن يصبح المنتج ذكيًا ومتصلًا بالسحابة، ستُصبح المنتجات والخدمات جزءًا من حل إدارة متكامل. يُمكن للشركات أن تتطور من مجرد تصنيع المنتجات إلى تقديم عروض أكثر تعقيدًا وقيمة ضمن " نظام من الأنظمة ". [ 14 ] [ 15 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ وايزر، مارك (1991). "الحاسوب للقرن الحادي والعشرين". مجلة ساينتفك أمريكان . 265 (3): 94-104 . doi : 10.1038/scientificamerican0991-94 .
  2. 1 2 3 بوسلاد، ستيفان (2009). الحوسبة المنتشرة: الأجهزة الذكية، والبيئات الذكية، والتفاعل الذكي . وايلي. ISBN 978-0-470-03560-3تمت أرشفة النسخة الأصلية بتاريخ 10-12-2014.
  3. ↑ إيشي، هيروشي؛ بريغ أولمر (1997). البتات الملموسة: نحو واجهات سلسة بين الناس والبتات والذرات (ملف PDF) . وقائع مؤتمر العوامل البشرية في أنظمة الحوسبة (CHI '97). مطبعة ACM. الصفحات 234-241 . 
  4. 1 2 3 4 كالمان، مارسيلو؛ دانيال ثالمان (1998). نمذجة الكائنات لمهام التفاعل . وقائع ورشة عمل يوروغرافيكس حول الرسوم المتحركة والمحاكاة. سبرينغر. ص 73-86 . 
  5. ↑ مانوفيتش، ليف (2006). "شعرية أسطح الإعلام الحضري" . فيرست مونداي (عدد خاص رقم 4: الشاشات الحضرية: اكتشاف إمكانات الشاشات الخارجية للمجتمع الحضري). doi : 10.5210/fm.v0i0.1545 .
  6. ١ ٢ ٣ ٤ كورتوم، جيرد؛ فهيم كوثر؛ دانيال فيتون؛ فاسوغي سوندرامور (٢٠١٠). "الأجهزة الذكية كعناصر أساسية لإنترنت الأشياء" (ملف PDF) . مجلة IEEE للحوسبة عبر الإنترنت . ١٤ (١): ٤٤-٥١ . Bibcode : 2010IIC....14a..44K . doi : 10.1109/mic.2009.143 . S2CID 1007932 . 
  7. ^ “FÖRST I VÄRLDEN – كلوفسكوج، فنلندا” (بالسويدية). كوني . تم الاسترجاع في 13 أكتوبر 2019 .
  8. ^ “Nurmijärven Kreivi – Den første i verden” (باللغة الدنماركية). بواسطة المواد . تم الاسترجاع في 13 أكتوبر 2019 .
  9. ↑ جوريسن، بيتر؛ مارتن وينانتس؛ ويم لاموت (2005). "التفاعلات الديناميكية في بيئات افتراضية تعاونية واقعية فيزيائيًا". معاملات IEEE في التصور ورسومات الحاسوب . 11 (6): 649-660 . Bibcode : 2005ITVCG..11..649J . doi : 10.1109/tvcg.2005.100 . PMID 16270858. S2CID 12182396 .  
  10. ↑ راف، ستيفان؛ وينتزل، دانيال؛ أوبويجيسر، نيكولاس (2020-08-20). "المنتجات الذكية: مراجعة مفاهيمية، وتوليف، واتجاهات بحثية*" . مجلة إدارة ابتكار المنتجات . 37 (5): 379-404 . doi : 10.1111/jpim.12544 . ISSN 0737-6782 . 
  11. 1 2 3 بورتر، إم إي؛ هيبلمان، جيه إي (نوفمبر 2014). "كيف تُغير المنتجات الذكية والمتصلة المنافسة" . مجلة هارفارد للأعمال .
  12. ↑ "العصر الجديد للمنتجات الذكية والمتصلة يغير طريقة تنافس الشركات" . صحيفة وول ستريت جورنال . 28 نوفمبر 2014.
  13. ↑ «غارتنر تقول إن قاعدة أجهزة إنترنت الأشياء المثبتة ستنمو إلى 26 مليار وحدة بحلول عام 2020» . غارتنر . 12 ديسمبر 2013. مؤرشف من الأصل في 16 ديسمبر 2013.
  14. ↑ دان أوستروور (نوفمبر 2014). "المنتجات الذكية المتصلة: القضاء على الصناعات، وتعزيز الابتكار" . مجلة وايرد .
  15. ↑ ز. جينيفر وانغ (يوليو 2016). "إنترنت الأشياء الذكي يجلب لنا القيمة الأكبر" . WIOMAX .

للمزيد من القراءة