كريم علي، الرئيس التنفيذي لشركة Noze – سلسلة المقابلات

كريم علي هو الرئيس التنفيذي لشركة Noze، وهي شركة كندية متخصصة في تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي وقد طورت الشركة التكنولوجيا الرائدة في العالم لتحويل حاسة الشم إلى رقمية. وهو يركز على تنفيذ رؤية الشركة لتحويل قطاع الرعاية الصحية من خلال تمكين الآلات بقدرة الشم.

قبل انضمامه إلى Noze، أسس كريم واحدة من أولى استوديوهات الشركات الناشئة في كندا بالتعاون مع واحدة من أكبر جامعات البلاد. في وقت سابق من مسيرته المهنية، كان رائد أعمال نشط في الأسواق الناشئة، حيث أسس عدة شركات تكنولوجيا نمت إلى أكثر من 20 دولة في جميع أنحاء الشرق الأوسط وآسيا الجنوبية.

ما هو الفكرة التي أدت إلى تطوير التكنولوجيا الرقمية للشم في البداية؟

بالتأكيد. كانت هذه الفكرة في الواقع ناتجة عن الفضول الطبيعي لمؤسسنا ومدير تقنيتنا، آشوك برابو ماسيلاماني، حيث كان يريد فهم لماذا تمكننا من تحويل الصوت (الميكروفون) والرؤية (الكاميرا) واللمس (الهابتيك) إلى رقمية، ولكن ليس الشم. عندما بدأ في فهم النقاط الفاشلة التي حالت دون تحويل الشم إلى رقمية، أصبح هذه المعرفة حجر الزاوية لرؤيته لشركة ناشئة جديدة، وهي شركة سوف تطور منصة يمكنها جعل الشم حاسة رقمية، ومن هنا ولدت شركة Noze.

أمضت الشركة السنوات الست التالية في تحسين وتطوير إطار الشم الرقمي الأكثر تطورا في العالم، والذي حل مشكلة الكشف عن الروائح وتتبعها في العالم الحقيقي. على الرغم من أن التكنولوجيا لديها تطبيقات محتملة في مجالات مختلفة من تلوث الهواء إلى تنفيذ القانون، إلا أننا اخترنا التركيز على تطبيق منصتنا الرقمية للشم حصريا في مجال الرعاية الصحية. في الواقع، لقد أعلنا مؤخرا عن منحة بقيمة مليون دولار من مؤسسة بيل ومليندا غيتس لتنمية جهاز تنفس رقمي مدعوم بالذكاء الاصطناعي يمكنه الكشف عن الأمراض المعدية مثل الملاريا والسل من خلال العلامات الحيوية للروائح (المركبات العضوية المتطايرة) في التنفس. هذا سيكون مغيرا للعبة لملايين الناس.

في عام 2015، كانت هناك تكنولوجيا في مختبر جيت بروبلشن لابوروتوري بناسا تتوافق مع رؤيتكم. ما هي هذه التكنولوجيا وكيف حصلت على براءة الاختراع؟

في عام 2014، طور مختبر جيت بروبلشن لابوروتوري بناسا تكنولوجيا “الأنف الرقمي” المبتكرة لاكتشاف البخار والغازات المتعددة في المركبات المدارية في الفضاء. كانت ناسا تركز على اختبار هذه القدرة على محطة الفضاء الدولية، والتي هي بيئة أكثر صعوبة لاكتشاف الروائح مقارنة بالأرض. رأينا إمكانيات كبيرة في ما توصلوا إليه، وقررنا تسريع رحلتنا من خلال الحصول على ترخيص حصري لست براءات اختراع تمتلكها ناسا في مجال الأنف الرقمي. منذ ذلك الحين، قمنا بتطوير وتحسين تكنولوجيا الأنف الرقمي بناسا بشكل كبير من خلال إضافة طبقات مملوكة للهندسة البيانات للروائح و خوارزميات الذكاء الاصطناعي الحساسة، لإطلاق منصة الشم الرقمية الأكثر قوة في العالم.

ما هي التكنولوجيا المستخدمة لإنشاء بصمة شمية رقمية فريدة؟

إن إنتاج بصمة شمية رقمية قابلة للتفسير يتطلب أكثر من مجرد الذكاء الاصطناعي. في Noze، أدركنا في وقت مبكر أن الشم الرقمية يجب أن تُعتبر كإطار، يشبه نظام الشم لدى الثدييات. في الثدييات، الجزء الأمامي من نظام الشم هو مجموعة متنوعة من المستقبلات الشمية. لتمثيل هذه المستقبلات الشمية، بنينا شريحة مستشعر مع مجموعة متنوعة من المستقبلات الكيميائية. عندما يتم إدخال رائحة إلى المستقبلات الشمية للثدييات، تنتج رمزًا عصبيًا فريدًا، وعندما يمر رائحة عبر مصفوفة المستقبلات الكيميائية الخاصة بنا، ينتج “بصمة شمية رقمية” فريدة.

الجزء الأمامي من إطار الشم الرقمية هو مجرد بداية. يتم دعمه بخدمة سحابية لمكتبة روائح رقمية مدققة جيدًا ومحرك ذكاء اصطناعي كيميائي. يحدث السحر عندما تعمل جميع القطع معًا في وئام.

يمكنك مناقشة الخوارزميات المستخدمة ل تفسير بصمات الروائح؟

لتفسير رائحة، يجب أن نخلق مجموعة بيانات من بصمات الروائح الرقمية لتلك الرائحة. اكتشفنا أن مجموعة بيانات الروائح التي بناها مستشعر شريحة Noze تحتوي على معلومات دلالية كيميائية غنية تمثلت في شكل منحنيات. في عالم الرؤية الحاسوبية، استخدام تقنيات التعلم على المنحنيات هو نهج شائع. ومع ذلك، على عكس الرؤية الحاسوبية التي هي مجال غني بالبيانات، فإن عالم الشم الرقمية هو مجال ناقص البيانات. لذلك، صندوق أدوات الذكاء الاصطناعي الخاص بنا يطبق مجموعة من النهج الجديدة مثل التعلم المتعددي، التعلم بقليل من العينات، والتعلم على المنحنيات على مجموعات بيانات الروائح المخصصة.

بصمة شمية رقمية حقيقية للرائحة سوف تحتوي على جميع الضوضاء الخلفية المرتبطة التي من شأنها أن تتداخل مع التفسير الصحيح. هذا هو السبب في أن مجموعات بياناتنا المملوكة يتم تقييمها بعناية، وهي مبنية باستخدام مجموعة من نقاط البيانات التي تمثل روائح الخلفية (الضوضاء) بالإضافة إلى نقاط البيانات التي تمثل الرائحة نفسها. هذا يسمح لخوارزميات الذكاء الاصطناعي الخاصة بنا بالتدريب على التعرف على الضوضاء الخلفية ورفضها، في حين تفسير بصمة الرائحة الواردة بشكل صحيح.

يمكنك مناقشة منصة Noze السحابية وعملية إضافة روائح جديدة؟

تستضيف منصتنا السحابية لمكتبة الروائح الرقمية ومحرك الذكاء الاصطناعي. تتكون مكتبتنا من نوعين من مجموعات البيانات: واحدة يتم هندستها بشكل نشط لإنشاء بصمات روائح لروائح و خلفيات محددة، وواحدة يتم إنشاؤها بشكل سلبي من العينات المستمرة التي يتم إجراؤها بواسطة الأجهزة في الحقل التي تحتوي على شريحة المستشعر الخاصة بنا. يتم تقييم هذه البصمات الرقمية السلبية وتخزينها في مكتبة الروائح الخاصة بنا بحيث يمكن الرجوع إليها ومطابقتها مع الروائح التي قد تتعلم المنصة في المستقبل. نظرًا لأن منصتنا متصلة بجميع أجهزتنا في الحقل، لذلك قمنا بتطوير تأثيرات شبكة قوية، حيث هناك عملية تعلم مستمرة وجماعية بين الأجهزة. بعبارة أخرى، يمكن لأحد الأجهزة أن يتعلم تفسير رائحة جديدة من المعارف المكتسبة على جهاز آخر بالكامل.

قمنا باتخاذ قرار أساسي لتركيزنا على بناء بصمات روائح عالية الجودة يمكن أن تمكن الحالات المستخدمة بشكل معنوي. نحن نعتقد أن النجاح في الشم الرقمية ليس مجرد لعبة أرقام، ولكن سوف يكون مرتكزًا على القيمة الاقتصادية والاجتماعية التي يمكن فك شفرتها من المكتبة الأساسية للروائح. قال ذلك، تحتوي مكتبتنا المملوكة اليوم على أكثر من 100 بصمة رائحة مدققة جيدًا، مدعومة بقرابة 100 مليون نقطة بيانات.

ما هي بعض الحالات المستخدمة المختلفة لبصمات الروائح الرقمية في التصنيع؟

يمكن أن يبدأ المرء بسهولة في تصور كيف يمكن لأي ngành أن يستفيد بشكل كبير من تحويل حاسة الشم إلى رقمية. في التصنيع، هناك بعض الحالات القيمة، لا سيما تلك المتعلقة بتحسين السلامة وضمان الامتثال لللوائح. تخيل أنك تستطيع الكشف عن سلك مشتعل في الآلات الخاصة بك فقط من الروائح المنبعثة، وبالتالي الحصول على فرصة لوقف العمليات قبل حدوث حريق، أو تخيل لو كنت تستطيع تتبع مجموعة من البخار الناتج عن المنتجات لتحدد اللحظة التي ترتفع فيها تركيزها فوق عتبة السلامة والصحة المحيطة لتفريغ المنطقة.

قدرتنا الفريدة على تمييز إشارات الروائح من الضوضاء الخلفية هي ما يمكّننا من تحديد أن الرائحة تأتي في الواقع من سلك مشتعل، وليس من دخان السجائر أو كوب قهوة ساخن. تجنب الإيجابيات الكاذبة الناتجة عن روائح “خلفية” أخرى هو تحدي كبير، وهو واحد من أكبر التحديات لتحويل منصة الشم الرقمية إلى تطبيق تجاري ناجح.

كيف يتم استخدام هذه التكنولوجيا حاليًا فيما يتعلق بالغذاء؟

على الرغم من أن تكنولوجيا Noze لا يتم استخدامها حاليًا في صناعة الأغذية، إلا أن هناك العديد من التطبيقات المحتملة عبر سلسلة إمداد الأغذية حيث يمكن نشرها. على سبيل المثال، دعونا ننظر إلى свежة الأغذية. ماذا لو كان ثلاجك يستطيع الكشف عن الأغذية التي وضعتها داخله ثم التنبؤ بوقت انتهاء صلاحية كل منها؟ يمكن تطبيق هذا الحل نفسه على محلات السوبرماركت والمطاعم، التي، إلى جانب المنازل، تُشكّل أكثر من 80٪ من الأغذية التي تُهدر كل عام – مشكلة تُقدر ب 400 مليار دولار في الولايات المتحدة وحدها.

من زاوية مختلفة، يمكن للشم الرقمي أيضًا مساعدة في تلقين عملية الطهي عن طريق تتبع رائحة الطبق أو الوصفة من البداية إلى النهاية من أجل إرشاد الطاهي (أو تلقين جهاز تلقائي) بإرشادات حول ما يجب فعله في كل خطوة. في الواقع، قمنا ببناء عرض توضيحي حيث قمنا بتدريب الذكاء الاصطناعي على عملية طهي صدر الدجاج على شواية داخلية. تمكنا من إرشاد المستخدم عند تسخين الشواية بشكل كافٍ لإضافة الدجاج، عند翻ته، وعند إزالته من الشواية، من أجل الحصول على صدر دجاج مطهو بشكل مثالي.

إحدى الحالات المستخدمة المثيرة للاهتمام هي في الكشف عن الفيروسات، يمكنك تحديد كيفية عمل ذلك؟

الجسم البشري ي发出 علامات حيوية معينة للروائح، أو المركبات العضوية المتطايرة، كاستجابة فسيولوجية للعدوى. هذا الظاهرة ليست محدودة بالعدوى الفيروسية فقط. هذه المركبات العضوية المتطايرة، التي يمكن أن تُنتج من التنفس أو الجلد، يمكن أن تشير إلى وجود حالات طبية أو أمراض مختلفة. إذا فكرت في “جهاز تنفس صحي” يمكنه، ب đơnة نفس، الكشف عن الملاريا، السل، السكري، وأمراض أخرى في مراحلها الأولى، يمكنك أن تدرك بسهولة تأثير التكنولوجيا على القدرة على اتخاذ إجراءات في الوقت المناسب وتحسين النتائج الصحية للمرضى. هذا هو بالضبط الرؤية التي نعمل عليها حاليًا مع شركاء متعددين، بما في ذلك مؤسسة بيل ومليندا غيتس ومعهد مونتريال للقلب، من بين آخرين. كشركة، هذا هو المكان الذي وجدنا فيه هدفنا، ولا نستطيع أن نكون أكثر حماسًا لما نقوم به والimpact الذي يمكن أن يخلفه.

ما هي رؤيتك لمستقبل الكشف عن الروائح الرقمية؟

منصة Noze للشم الرقمية هي أداة قوية قامت بتحويل حاسة الشم إلى رقمية. في السنوات الثماني الماضية، قمنا بتحسين هذه التكنولوجيا لتعمل خارج بيئات المختبرات الخاضعة للرقابة. قمنا ببناء حلول متعددة لاكتشاف الروائح أو تتبعها في سيناريوهات يومية، حيث عملت حلولنا بشكل متين على الرغم من التحديات المرتبطة بكل منها. اليوم، هدفنا هو تطبيق هذه التكنولوجيا لرفع مستوى الصحة البشرية إلى مستوى جديد بالكامل. لم نبدأ حتى في استكشاف ما يمكننا تفسيره من الروائح التي تنتجها أنفاسنا وجلودنا بشكل مستمر. نعتقد أن منصتنا يمكن أن تغير الوضع الراهن في مجال الرعاية الصحية بشكل كبير من خلال تحويل هذه العلامات إلى رقمية وربطها بظروف صحية مختلفة. ومع ذلك، الكشف عن الروائح من التنفس والجلد ليس بدون تحديات. المركبات العضوية المتطايرة التي تهمنا عادة ما تكون موجودة مع خلفيات مضللة، بما في ذلك وجود المركبات العضوية المتطايرة الخارجية، درجات حرارة أعلى، والرطوبة المتكثفة. كل هذه الخصائص يمكن أن تؤثر على دقة الكشف، مما يجعله تحديًا خاصًا لبناء حل قابل للتوسع وموثوق.

لذلك، كانت رؤيتنا للشم الرقمية دائمًا واضحة: تقديم حل قابل للتوسع يعمل بشكل متين وموثوق في العالم الحقيقي، وليس فقط في المختبر. فقط عندئذٍ يمكننا تمكين الوصول الشامل إلى الفحوصات والتشخيصات التي ستساعد على إنقاذ الأرواح وتحسين الصحة. اليوم، نحن على وشك تقديم ذلك إلى العالم.