• أبحاث (130)
• أخبار (511)
• أخبار الخريجين (88)
• أخبار هيئة التدريس (104)
• إعلان (15)
• أهم المقالات (119)
• اكتشافات كاوست (7)
• الشراكة والتعاون (79)
• الطلبة (113)
• المجتمع (5)
• برامج الإثراء (74)
• برنامج الإثراء الشتوي (30)
• بيان صحفي (88)
• فعاليات (64)
• للصحة الذكية (5)

تصوير مستقبل الحوسبة

​ 

يمكن تعريف الحوسبة المرئية بأنها علم تحسس كافة أشكال المعلومات المرئية ونمذجتها ومحاكاتها ومعالجتها وفهمها وتصويرها وعرضها. لقد أصبحت الحوسبة المرئية خلال العقود القليلة الماضية تقنية مُمكنّة رئيسية لمجموعة متنوعة من التطبيقات كالاكتشاف العلمي والطب وإلكترونيات المستهلك والتسلية والترفيه على سبيل المثال لا الحصر.

ويستقي مركز الحوسبة المرئية في جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية خبراته من مجموعة متعددة من الاختصاصات تشمل علوم الحاسب الآلي والهندسة الكهربائية والميكانيكية والرياضيات التطبيقية. ويستغل مجموعة من مجالات التطبيق بهدف التصدي لمشاكل ذات أهمية فريدة بالنسبة للمملكة، واستحداث فرص تجارية تتخذ شكل مشاريع ناشئة، ناهيك عن براءات الاختراع واتفاقيات الامتياز.

وشارك مركز الحوسبة المرئية منهجيته متعددة الاختصاصات في تطوير الأجهزة وفهم الصور والفيديو والتحليل الدلالي والنمذجة الهندسية والمحاكاة والتصوير العلمي مع شركاء وزملاء عالميين في مؤتمر "النمذجة وإعادة البناء" الذي عُقد مؤخراً في الحرم الجامعي في جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية.

وجمع المؤتمر، الذي عقد من 10 إلى 12 أبريل، خبراء في الحوسبة المرئية من جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية ومن الخارج، إلى جانب ممثلين عن الصناعة، وذلك بهدف التركيز على الرسوم البيانية الحاسوبية، وتحديداً على مواضيع تركز على الهندسة والمحاكاة.

نظرة مستقبلية محلية وعالمية

وفي كلمته الافتتاحية، وصف ولفغانغ هايدريتش، مدير مركز الحوسبة المرئية، القوة الدافعة لأبحاث مركزه وكيف تنسجم وتتلاءم رؤيته مع قيم الجامعة ومهمتها الإجمالية؛ ورحب أيضاً بحضور المؤتمر الذين قدموا إلى الجامعة من مختلف أنحاء العالم.

وقال: "تسعى جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية لأن تكون مقصداً للباحثين والأبحاث، فالجميع يقصدون الجامعة من أجل ما تقدمه من أبحاث وتعليم. ورغم أن جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية جامعة أبحاث ذات توجه عالمي، ولكننا نسعى أيضاً لإطلاق شرارة الصناعة المحلية. ويرى المركز أيضاً أن المشاريع الناشئة مثل فالكون فيز (FalconViz) من أكثر المشاريع نجاحاً ونضجاً".

وأضاف هايدريتش: "جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية مكان مميز جداً في تنظيم المؤتمرات العلمية، ويحدونا حماس كبير للإطلاع على الأعمال التي ستعرضونها".​

شارك مركز الحوسبة المرئية منهجيته متعددة الاختصاصات مع شركاء وزملاء عالميين في مؤتمر الحوسبة المرئية - "النمذجة وإعادة البناء"، الذي عُقد مؤخراً في الحرم الجامعي في جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية.​

​'الاستقرار هو عبارة هندسية'

كان العرض التقديمي الذي قدمه ماثيو ديسبرون، أستاذ الحوسبة والعلوم الرياضية في "كالتيك"، أول عرض تقديمي رئيسي في المؤتمر. وكان يدور عن أهمية الشبكات الأولية/ الثنائية في النمذجة وإعداد الصور المتحركة، وناقش فيه مفهوم المخططات المتعامدة الثنائية من خلال عرض سلسلة من الأعمال الأخيرة التي تناولت مجمل فضاء الشبكات المتعامدة الأولية/ الثنائية.

كما غطى ديسبرون أيضاً مجموعة من تطبيقات العالم الواقعي كأخذ العينات النقطية وديناميات الجريان والإحداثيات الكتلية والبناء ذاتي الدعم على سبيل المثال لا الحصر.

وقال ديسبورن: "كانت مخططات فوروني تمثل الأساس لكثير من برامج الحاسوب والشبكات في الماضي". وأضاف: "الاستقرار عبارة هندسية، وهو مسألة جرت دراستها جيداً، ومع ذلك، فالتوصيف الكامل للحلول غير متوفر بعد. ويمكن أن يكون لمبادىء الهندسة البسيطة تطبيقات كثيرة".

استيفاء متواصل

وفي الفترة الثانية، عرض بول كراي، الأستاذ المشارك في جامعة مكغيل، عمله الذي يبحث في المفاضلة بين الحركة عالية الدقة وسرعات المحاكاة التفاعلية المستخدمة في محاكاة التلامس والتشوه والهياكل الممفصلة.

وقال كراي: "يمتاز التماس والتشوه والهياكل الممفصلة بأهمية كبيرة في التدريب والألعاب والأفلام السينمائية والمحاكاة، على الرغم من وجود بعض القيود الهامة التي تحدّ من فعالية الشبكات المدمجة. ولكننا نستطيع استخدام دقة العرض الانسيابية للتعامل مع مشكلة التماس".

وتحدث إبراهيم الهاشم، أحد المدعوين الدوليين الآخرين وهو عالم حاسب آلي سعودي في جامعة سيمون فريزر، عن الشكل الهندسي للشبكات، وعن مطابقة الأشكال والنمذجة تحديداً. وقال الهاشم، الحاصل على جائزة آلان فورنيه لأطروحة شهادة الدكتوراه 2015: "النمذجة ثلاثية الأبعاد صعبة، وينبغي أن تعيد جمع أو خلط أجزاء الأشكال المختلفة".

وأضاف الهاشم: "في عملنا، تثمر إضافة التوليف المستمر عن أنواع أغنى. وتخرج التصاميم الجديدة والملهمة من وضع أشكال جرى توليفها. وينبغي أن نجد استيفاءً مستمراً لشكلين ثلاثيي الأبعاد من صنع الإنسان".

وفي العرض التقديمي الأخير في ذلك اليوم، تحدث جاستن سولومون، الأستاذ المساعد في قسم الهندسة الكهربائية وعلوم الحاسب الآلي في معهد ماساتشوستس للتقنية، وأحد الذين اختارتهم مجلة فوربس في قائمتها (ثلاثون تحت الثلاثين) (30 Under 30)، عن المشاكل الهندسية التي تحدث في الرسوم البيانية الحاسوبية وفي الرؤية والتعلم من الآلة. وقال في كلمته الافتتاحية: "يستلزم استخدام الهندسة في التطبيقات استخدامها في المسألة الحسابية. فما زالت المعلومات التي تنتشر بسرعة أكبر بقليل عاجزة عن حلّ هذه المشكلة".

وواصل كلامه شارحاً المنهجيات الجديدة للمشاكل التي تظهر في تحليل/ تجانس الشكل وتدفقاته على الرسوم البيانية ووصف المساحة بالحدود.

كافيتا بالا، بروفيسور في علوم الحاسب الآلي في جامعة كورنيل ورئيس تحرير مجلة (Transactions on Graphics)، تتحدث للحضور في مؤتمر أبحاث الحوسبة المرئية في جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية.​​

 

عالم مليء بالمواد المعقدة

افتتح اليوم الثاني من مؤتمر أبحاث الحوسبة المرئية بمحاضرة رئيسية من كافيتا بالا، أستاذة علوم الحاسب الآلي في جامعة كورنيل ورئيس تحرير (Transactions on Graphics). وتمثل أبحاث بالا في قطع الضوء (lightcuts) محرك تصيير الإنتاج الجوهري في مُصيّر سحابة أوتوديسك؛ وتمثل أبحاث بالا في مجال التعرف المباشر التقنية الجوهرية لمحرك البحث المرئي غروكستايل (GrokStyle)؛ كما عرضت أعمالها في مجال أشكال المانادلا ثلاثية الأبعاد في معرض روبين للفنون في نيويورك.

وتحدثت في سياق كلمتها الرئيسية التي عنوانها "المواد في البريّة" كيف أن حياتنا اليومية أصبحت على تماس مع مجموعة كبيرة من المواد التي تسهم في منفعة بيئتنا وجمالها. ووصفت بالا أيضاً الفروقات بين التصور البشري وتصور الآلة للمواد ومظهرها.

وقالت بالا: "نحن نعيش في عالم ثري جداً مليء بالمواد المعقدة. وهدفنا هو إدراك كيفية عمل هذه المواد. لقد واظبت مجموعتي على العمل على الصور التي تركز على الواقع. فكثير من العمل الذي نقوم به يركز على الجانب الفيزيائي، وعلى كيفية تصور البشر لمحيطهم".

وأضافت: "عندما أتحدث عن 'البريّة'، فأنا لا أتحدث عن الغابة، بل أتحدث عن دراسات خارج المختبر، في بيئة العالم الحقيقي. ويُعدّ إنجاز التمثيل الافتراضي لبنود لا يمكن تمييزها عن البنود الحقيقية من الأهداف التي نسعى لتحقيقها عند قيامنا بهذا النوع من النمذجة. ونصرف الكثير من الجهد على تقنيات الحاسب الآلي والتعرف على المواد. لقد دربنا برنامجنا على إدراك الأجسام الداخلة وتصنيفها أصولاً. 

ومن خلال الاستيفاء العميق للملامح، يمكننا إنتاج تفسير واقعي لصورة ما في غضون ثلاث دقائق. فالبشر بارعون في إزالة الالتباس، ويمكننا التعرف على جسم ما ولكن هل يستطيع نظام الحاسب الآلي التعرف عليه؟".

وقالت: "نحن نغرق في الصور. الجميع لديهم هواتف متحركة ويحاولون تصوير العالم من حولهم. ألن يكون رائعاً لو أخذنا صور العالم الواقعي هذه واستخدمناها في فهم العالم المحيط بنا بصورة أفضل – أنا أحب المسائل التي لا أفهمها، فذلك هو جوهر الأبحاث".

​ ناقش رولاند رويتيرز، باحث أول في أوتوديسك استيفاء الخواص البصرية القائم على البيانات. 67: تحدث إبراهيم الهاشم، عالم الحاسوب السعودي في جامعة سيمون فريزر عن الشكل الهندسي للشبكات، وتحديداً عن مطابقة الأشكال والنمذجة. ​

 

"بعض المواد تبقى صعبة"

وأثناء الجلسات المسائية، ناقش رونالد رويترز، وهو باحث أول في أوتوديسك، استيفاء الخواص البصرية القائم على البيانات. وكانت كلمته تستند إلى عمله أثناء دراسات ما بعد الدكتوراه في المعهد الثاني لعلوم الحاسب الآلي في جامعة بون.

قال رويترز: "من التحديات التي تفرضها المنهجية القائمة على البيانات أنك يجب أن تجري الكثير من القياسات. وقد يكون التحرير صعباً بسبب التعقيد الكبير لمجموعات البيانات، ناهيك عن التكلفة العالية للقياسات. ولذلك، فنحن نسعى لاستحداث مواد جديدة يمكن استخدامها بتاريخ مختلف".

واختتم كلامه قائلاً: "نحن نستوفي الجوار عوضاً عن الصور بأكملها. ومن خلال عملنا، نستحدث مواداً مستوفاة. ويمكن استخدام تمثيلات المواد القائمة على البيانات في الحصول على تصوير عالي الجودة لمجموعة كبيرة من المواد. ولكن بعض المواد تبقى صعبة. ويوجد حجوم بيانات ضخمة وأزمان حساب طويلة، فضلاً عن أننا بحاجة إلى واجهات مستخدم أبسط".​