مقابلات
كريم علي، الرئيس التنفيذي لشركة Noze – سلسلة المقابلات
كريم علي هو الرئيس التنفيذي لشركة Noze، وهي شركة ناشئة كندية في مجال الذكاء الاصطناعي طورت التكنولوجيا الرائدة في العالم لتحويل الحس الشم إلى رقمي. وهو يركز على تنفيذ رؤية الشركة لتحويل مجال 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 مبكر من مسيرته المهنية، كان رائد أعمال نشط في الأسواق الناشئة، حيث أسس عدة شركات تكنولوجية نمت إلى أكثر من 20 دولة في الشرق الأوسط وآسيا الجنوبية.
كانت الشرارة لفكرة التشمم الرقمي قد تم تصورها في البداية في عام 2014، هل يمكنك مشاركة بعض الاطلاعات من هذه الأيام المبكرة؟
بالطبع. لقد كان هذا نتيجة للفضول الطبيعي لمؤسسنا ومدير التكنولوجيا अशوك برابو ماسيلاماني، حيث كان مدفوعًا لتفهم لماذا نجحنا في تحويل الصوت إلى رقمي (الميكروفون) وتحويل الرؤية إلى رقمي (الكاميرا) وتحويل اللمس إلى رقمي (الهابتيكس)، ولكن ليس الشم. عندما قام بفك Layers، بدأ في فهم نقاط الفشل الرئيسية التي عطلتنا في سعينا لتحويل الشم إلى رقمي. كما كان هذا التعلم الركن الأساسي لرؤية अशوك لشركة ناشئة جديدة؛ شركة من شأنها تطوير منصة يمكنها حقًا جلب إدراك الروائح إلى العالم الرقمي، ومن هناك ولدت Noze.
أمضت الشركة السنوات الست التالية في الابتكار وتحسين إطار التشمم الرقمي الأكثر تطورًا في العالم الذي حل مشكلة الكشف عن الروائح وتتبعها في العالم الحقيقي. في حين أن التكنولوجيا واضحة لها تطبيقات محتملة في مجموعة متنوعة من المجالات من تلوث الهواء إلى إنفاذ القانون، لقد اخترنا التركيز على تطبيق منصتنا الرقمية للشم حصريًا في مجال الرعاية الصحية. في الواقع، لقد أعلنا للتو عن $1 مليون منحة من مؤسسة بيل وميلندا غيتس لتطوير جهاز تحليل النفس مدعوم بالذكاء الاصطناعي يمكنه الكشف عن الأمراض المعدية مثل الملاريا ومرض السل من خلال روائح البiomarkers (المواد العضوية المتطايرة) في النفس. هذا سيكون مغيرًا للعبة لملايين الناس.
في عام 2015، كان لمختبر الدفع النفاث التابع لناسا تكنولوجيا متوافقة مع رؤية فريقك. ما كانت هذه التكنولوجيا وكيف تم الحصول على براءة الاختراع هذه؟
في عام 2014، طور مختبر الدفع النفاث التابع لناسا تكنولوجيا “أنف رقمي” مبتكرة لتحديد بخار/غاز متعددة في المركبات المدارية في الفضاء. كان ناسا يركز على اختبار هذه القدرة على محطة الفضاء الدولية (ISS)، والتي هي بيئة أكثر صعوبة لشم الروائح مقارنة بالأرض. رأينا إمكانيات كبيرة في دروسهم المبكرة، وقررنا تسريع رحلتنا من خلال الحصول على ترخيص حصري لست براءات اختراع تمتلكها JPL في مجال الأنف الرقمي. منذ ذلك الحين، قمنا بتطوير وتحسين تكنولوجيا الأنف الرقمي التابعة لشركة JPL بشكل كبير من خلال إضافة طبقات ملكية للهندسة البيانية للروائح وخوارزميات الذكاء الاصطناعي الإدراكية، لإطلاق منصة التشمم الرقمي الأكثر قوة في العالم.
ما هي التكنولوجيا المختلفة للتعلم الآلي المستخدمة لإنتاج بصمة شمية رقمية فريدة؟
تنتاج بصمة شمية رقمية قابلة للتفسير يتطلب في الواقع أكثر من مجرد تعلم آلي. في Noze، أدركنا في وقت مبكر أن التشمم الرقمي يجب أن يُعتبر كإطار، يشبه نظام الشم المامالي. في الثدييات، يكون الجزء الأمامي من نظام الشم مجموعة متنوعة من المستقبلات الشمية. لتمثيل هذه المستقبلات الشمية، بنينا شريحة مستشعرة مع مجموعة متنوعة من المستقبلات الكيميائية. عندما يتم تقديم رائحة إلى المستقبلات الشمية المامالية، فإنها تنتج رمزًا عصبيًا فريدًا، وعلى نحو مماثل، عندما تمر رائحة عبر مصفوفة المستقبلات الكيميائية الخاصة بنا، فإنها تنتج “بصمة شمية رقمية” فريدة.
الجزء الأمامي من إطار التشمم الرقمي هو مجرد قمة الجبل. إنه مدعوم بخزانة رقمية للروائح محسنة جيدًا ومحرك ذكاء اصطناعي كيميائي. يحدث السحر عندما تعمل جميع القطع معًا في وئام.
هل يمكنك مناقشة الخوارزميات المستخدمة لتحليل بصمات الروائح؟
为了 تفسير رائحة، يجب علينا إنشاء مجموعة بيانات من بصمات الروائح الرقمية لهذه الرائحة. اكتشفنا أن مجموعة بيانات الروائح التي بنيت من شريحة مستشعرة Noze تحتوي على معلومات دلالية كيميائية غنية تمثلها في شكل منحنيات. في مجال الرؤية الحاسوبية، استخدام تقنيات التعلم على المنحنيات هو نهج شائع. ومع ذلك، على عكس الرؤية الحاسوبية التي هي مجال غني بالبيانات، عالم التشمم الرقمي هو مجال نادر للبيانات. لذلك، صندوق أدوات الذكاء الاصطناعي الخاص بنا يطبق مجموعة متنوعة من النهج الجديدة مثل التعلم المتعدد، التعلم القليل، التعلم على المنحنيات على مجموعات بيانات الروائح المبنية لغرضها.
بصمة شمية رقمية حقيقية لرائحة ستحتوي على كل الضوضاء الخلفية المرتبطة التي من شأنها عادةً أن تتداخل مع التفسير الصحيح. هذا هو السبب في أن مجموعات بياناتنا الخاصة يتم تحضيرها بعناية، مبنية باستخدام مجموعة من النقاط البيانية 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، مع تفسير بصمة الرائحة الواردة بشكل صحيح.
هل يمكنك مناقشة منصة Noze السحابية وعمليّة إضافة روائح جديدة وكيف كبيرة هي مكتبة بصمات الروائح؟
تستضيف منصتنا السحابية القائمة على إنترنت الأشياء مكتبة الروائح و محرك الذكاء الاصطناعي الإدراكي. تتكون مكتبتنا من نوعين من مجموعات البيانات؛ واحدة يتم هندستها بنشاط لإنشاء بصمات روائح لروائح و خلفيات محددة، وواحدة يتم إنشاؤها بشكل سلبي من العينة المستمرة التي تتم من قبل الأجهزة في الحقل التي تحتوي على شريحة المستشعر الخاصة بنا. يتم تحضير هذه البصمات الرقمية الملتقطة بشكل سلبي و تخزينها في مكتبة الروائح حتى يمكن الرجوع إليها ومطابقتها مع الروائح التي قد تتعلم المنصة في المستقبل. نظرًا لأن منصتنا متصلة بجميع أجهزتنا في الحقل، لقد طوّرنا أيضًا تأثيرات شبكة قوية، حيث يوجد عملية تعلم جماعي مستمر بين الأجهزة. بعبارة أخرى، يمكن لأحد الأجهزة تعلم تفسير رائحة جديدة من الدروس المكتسبة على جهاز آخر تمامًا.
لقد اتخذنا قرارًا أساسيًا ببناء بصمات روائح عالية الجودة يمكن أن تمكّن الحالات التطبيقية المهمة. نحن نعتقد أن النجاح في التشمم الرقمي ليس مجرد لعبة أرقام، ولكن سيكون مرتكزًا على القيمة الاقتصادية والاجتماعية التي يمكن حقيقها من المكتبة الأساسية للروائح. مع ذلك، تحتوي مكتبتنا الخاصة اليوم على أكثر من 100 بصمة رائحة محسنة، مدعومة بقرابة 100 مليون نقطة بيانات.
ما هي بعض الحالات التطبيقية المختلفة لبصمات الروائح الرقمية في التصنيع؟
يمكنك بسهولة أن تتخيل كيف يمكن لأي ngành أن يستفيد بشكل كبير من تحويل الحس الشم إلى رقمي. في التصنيع، هناك بعض الحالات التطبيقية القيمة، خاصة تلك المتعلقة بتحسين السلامة وضمان الامتثال للوائح. تخيل أنك تستطيع الكشف عن سلك مشتعل في آلاتك فقط من الروائح المنبعثة، وبالتالي الحصول على فرصة لإيقاف العمليات قبل حدوث حريق، أو تخيل لو كنت تستطيع تتبع مجموعة من أبخرة المنتجات الثانوية لتحديد اللحظة التي ترتفع فيها تركيزها فوق عتبة السلامة والصحة والبيئة لتفريغ المنطقة وتهويتها.
قدرتنا الفريدة على تمييز إشارات الروائح من الضوضاء الخلفية هي ما يمكّننا من تحديد أن الرائحة في الواقع تأتي من سلك مشتعل، وليس، على سبيل المثال، من دخان السجائر أو كوب قهوة ساخن. تجنب الإيجابيات الكاذبة الناجمة عن روائح “خلفية” أخرى هو تحدي مهم جدًا، وواحد من أكبر التحديات، لتحقيق تطبيق ناجح لمنصة التشمم الرقمي.
كيف يتم استخدام هذه التكنولوجيا حاليًا فيما يتعلق بالغذاء؟
على الرغم من أن تكنولوجيانا لا يتم استخدامها حاليًا في صناعة الأغذية، هناك العديد من التطبيقات المحتملة عبر سلسلة إمداد الأغذية حيث يمكن نشرها. على سبيل المثال، دعونا نلقي نظرة على نضارة الأغذية. ماذا لو كان ثلاجك يستطيع الكشف عن الأغذية الموضوعة داخله ثم التنبؤ بوقت انتهاء صلاحية كل واحدة منها؟ يمكن تطبيق هذا الحل نفسه على محلات البقالة والمطاعم، التي، إلى جانب المنازل، تُحسب بشكل جماعي على أكثر من 80% من الأغذية التي تُ丢ى كل عام – مشكلة تبلغ 400 مليار دولار في الولايات المتحدة وحدها.
من زاوية مختلفة تمامًا، يمكن للتشمم الرقمي أيضًا مساعدة عملية الطهي الآلي عن طريق تتبع رائحة الطبق أو الوصفة من البداية إلى النهاية لتنبيه الطاهي (أو تلقائيًا لجهاز) بالتعليمات حول ما يجب فعله في كل خطوة على طول الطريق. في الواقع، قمنا ببناء عرضًا تجريبيًا حيث قمنا بتدريب الذكاء الاصطناعي على عملية طهي صدر الدجاج الكامل على شواية داخلية. تمكنا من تنبيه 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 التطبيقية المثيرة للاهتمام هي في الكشف عن الفيروسات، هل يمكنك تحديد كيف يعمل هذا؟
ينبعث الجسم البشري روائح biomarkers معينة، أو المواد العضوية المتطايرة، كاستجابة فيزيولوجية للإصابة. هذا الظاهرة ليست محددة للإصابة الفيروسية فقط. هذه المواد العضوية المتطايرة، التي يمكن أن تُنتج من نفس أو جلدنا، يمكن أن تشير إلى وجود حالات سريرية أو أمراض مختلفة. إذا فكرت في “جهاز تحليل النفس الصحي” يمكنه، بنفسه، الكشف عن الملاريا، السل، السكري، وغيرها من الحالات في مراحلها الأولى، يمكنك بسهولة تقدير الأثر الذي يمكن أن تتركه تكنولوجيانا على القدرة على اتخاذ إجراءات في الوقت المناسب وتحسين نتائج المرضى. هذا هو بالضبط الرؤية التي نعمل عليها حاليًا مع شركاء متعددين، بما في ذلك مؤسسة بيل وميلندا غيتس ومعهد مونتريال للقلب، من بين آخرين. كشركة، هذا هو حيث وجدنا غايتنا، ولا نستطيع أن نكون أكثر حماسًا بالعمل الذي نقوم به، والأثر المهم الذي يمكن أن يكون له.
ما هي رؤيتك لمستقبل الت认رف الرقمي للروائح؟
منصة التشمم الرقمي لشركة Noze هي أداة قوية قامت بتحويل الحس الشم إلى رقمي. في السنوات الثماني الماضية، قمنا بتحسين هذه التكنولوجيا للعمل خارج بيئات المختبرات المراقبة. لقد بنينا عدة حلول للكشف عن 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 تمامًا. لقد كادنا نلمس السطح فقط فيما يتعلق بما يمكننا تفسيره من الروائح التي تنتجها أنفاسنا وجلدنا بشكل مستمر. نعتقد أن منصتنا يمكن أن تغير الوضع الراهن في مجال الرعاية الصحية بشكل كبير من خلال تحويل هذه التواقيع إلى رقمي وتوضيح وجودها لظروف صحية مختلفة. مع ذلك، الكشف عن الروائح من أنفاس و جلد الإنسان ليس بدون تحدياته. الروائح التي تهمنا عادة ما تكون موجودة مع خلفيات محببة بما في ذلك وجود المواد العضوية المتطايرة الغير أصلية، درجات حرارة أعلى، ورطوبة متكثفة. كل هذه الخصائص يمكن أن تؤثر على دقة الكشف، مما يجعل من بناء حل قابل للتوسع ومتين تحديًا بشكل خاص.
لذلك، رؤيتنا للتشمم الرقمي دائمًا ما كانت واضحة: تقديم حل قابل للتوسع يعمل بشكل متين وموثوق به في العالم الحقيقي، وليس فقط في المختبر. فقط عندئذٍ يمكننا تمكين الوصول الشامل إلى الفحوصات والتشخيصات التي ستساعد على إنقاذ الأرواح وتحسين الصحة. واليوم، نحن على وشك تقديم ذلك إلى العالم.
