شارپ (Sharp Corporation) شرکتی ژاپنی با حوزه‌ی فعالیت بین‌المللی در تولید محصولات الکترونیکی است. مرکز فعالیت آن‌ها در بخش ساکای کشور ژاپن قرار دارد. شارپ از سال ۲۰۱۶ و به‌خاطر مشکلات مالی، به زیرمجموعه‌ای از شرکت فاکس‌کان تبدیل شد.

نام برند شارپ از یکی از اختراعات اولیه‌ی بنیان‌گذارش توکوجی هایاکاوا گرفته شد که یک مداد مکانیکی بود. تاریخچه‌ی این برند ژاپنی تا دهه‌های پایانی قرن بیستم با پیشرفت و فرمانروایی در صنعت الکترونیک همراه بود. سپس سونی بسیاری از حوزه‌های مورد فعالیت آن‌ها را تحت سلطه گرفت تا اینکه LCD به‌عنوان برگ برنده‌ی شارپ در رقابت معرفی شد. به‌هرحال با وجود معرفی محصولات جدید و سلطه‌ی ابتدایی در بازار نمایشگر، باز هم سال‌های بعدی برای شارپ با چالش همراه بود.

مرکز مدیریت چندین‌ساله‌ی شارپ در اوزاکا

شارپ امروز گستره‌ی وسیعی از محصولات از نمایشگر تا مدار مجتمع، دستگاه‌های کپی، فاکس و لوازم خانگی تولید می‌کند. آن‌ها خود را با شعار صمیمیت و خلاقیت معرفی می‌کنند. شارپ اکنون ۵۵ هزار کارمند در سرتاسر جهان دارد و آخرین آمارها، درآمد آن‌ها در سال ۲۰۱۷ را ۲/۰۵۰ تریلیون ین بیان می‌کنند.

تاریخچه‌ی تأسیس

شارپ در سال ۱۹۱۲ و توسط تاکوجی هایاکاوا تأسیس شد و فعالیت خود را به‌عنوان یک کارگاه آهنگری شروع کرد. تاکوجی داستانی قابل‌توجه از فعالیت و سخت‌کوشی دارد که به مدیریت شرکتی موفق در قرن بیستم تبدیل شد. او در کودکی مادر خود را از دست داد و توسط خانواده‌ای دیگر به فرزندی پذیرفته شد. تاکوجی از تحصیلات محروم شد و از کودکی مجبور بود در کارگاه‌های تولید کود و چوب کبریت خانواده‌ی جدیدش کار کند.

بنیان‌گذار شارپ از هشت سالگی و به کمک یکی از همسایه‌ها، از کار سخت در کارگاه‌های تولید کود رها شد و به‌عنوان شاگردی در یک کارگاه محصولات فلزی شروع به کار کرد. آن کارگاه محصولات تزئینی فلزی تولید می‌کرد و شروعی بر آینده‌ی درخشان تاکوجی شد.

تاکوجی هایاکاوا در کودکی (نفر اول نشسته سمت راست)

یوشیماتسو ساکاتا صاحب کارگاه محل فعالیت تاکوجی بود. او پس از مدتی به فکر راه‌اندازی کسب‌وکار جدید و تولید مداد افتاد. با وجود اینکه فناوری و دانش مناسب در کارگاه ساکاتا وجود داشت، فروش مدادها به‌خوبی پیش نرفت و اکثر آن‌ها برگشت خوردند. تقرببا تمامی کارگران، کارگاه ساکاتا را ترک کردند، اما تاکوجی تصمیم گرفت تا مدادهای برگشت خورده را در بازار سیاه بفروشد. همین فعالیت، زمینه‌ی کسب تجربه‌های زیاد در حوزه‌ی فروش برای تاکوجی شد.

تاکوجی تا سال ۱۹۰۹ به کارآموزی ادامه داد و پس از هفت سال و هفت ماه کارآموزی، به کارگری ماهر در تولید محصولات فلزی تبدیل شد. او به‌مرور روند استقلال را شروع کرد و با خرید دو دستگاه پرس، تولید محصولات پیچیده‌تر را نیز به فعالیت کاری خود افزود. اولین نوآوری بنیان‌گذار شارپ، سگکی برای محکم‌تر نگه داشتن کمربرند بود که نیاز به سوراخ در آن را نیز از بین می‌برد. او اختراع خود را به‌نام تاکوبیجو تولید کرد که به ثبت پتنت هم ختم شد. تقاضای فراوان برای اختراع تاکوجی باعث شد تا او به فکر تأسیس کسب‌وکار مستقل بیوفتد. درنهایت او در سال ۱۹۱۲، کارگاه مستقل خود را تأسیس کرد.

سگک کمربرند، اولین محصول هایاکاوا

اولین کارگاه تاکوجی به‌جز خودش دو نفر کارگر دیگر داشت. او در ساختمانی به ابعاد ۱۱ متر کار خود را شروع کرد، اما با طراحی بهینه‌ی ابزارها توانست بازدهی مناسبی را از همین فضای کوچک استخراج کند. علاوه‌بر سگک کمربند، شیر تنظیم جریان آب نیز جزو محصولات اولیه‌ی تاکوجی بود که با نوآوری‌های او در ابعاد و پچیدگی‌های کمتر تولید می‌شود. شیرهای طراحی شده توسط تاکوجی، دومین پتنت را برای این ژاپنی خوش‌فکر به‌همراه داشتند.

بنیان‌گذار شارپ هیچ‌گاه از موفقیت‌هایش راضی نمی‌شد. او علاقه‌ای شدید به نوآوری داشت و در همان سال‌های ابتدایی فعالیت، چندین محصول جدید را به کارگاهش اضافه کرد. تا سال ۱۹۱۴۷ تعداد کارگران او به هفت نفر رسیدند و محل کارگاه نیز به ساختمانی مشترک منتقل شد. عشق تاکوجی به نوآوری باعث شد تا او به‌عنوان یکی از پیش‌گامان صنعت، از ماشین‌آلات برای تولید محصولات استفاده کند. روندی که در آن زمان در میان تولیدکننده‌ها مرسوم نبود و اکثرا، محصولات خود را به‌صورت دستی تولید می‌کردند.

مداد افسانه‌ای شارپ

در سال ۱۹۱۵ سفارشی برای تولید قطعه‌ی داخلی مداد مکانیکی به تاکوجی ارائه شد که نقطه‌ی عطفی در کارگاهش بود. او تنها باید قطعه‌ی فلزی داخل مداد را تولید می‌کرد، اما ذهن خلاقش باعث شد تا بازنگری جامعی روی همه‌ی قطعات داشته باشد. او زمان زیادی را به طراحی مداد مکانیکی اختصاص داد و درنهایت توانست محصولی جدید با کارایی بیشتر تولید کند. تقریبا تمامی قطعات جایگزین شدند و مکانیزمی کامل برای تغذیه‌ی مداد پیاده‌سازی شد. درنهایت مداد جدید به‌نام مداد مکانیکی هایاکاوا معرفی شد.

تاکوجی پس از طراحی و تولید نمونه‌های اولیه، به این فکر افتاد که کسب‌وکار جدیدی با تمرکز روی تولید مدادهای مکانیکی راه‌اندازی کند. او به‌همراه برادر بزرگ‌ترش شرکت برادران هایاکاوا را تأسیس کرد و با نرخ تولید ۱،۴۴۰ مداد در ماه، شروعی عالی داشت. البته آن‌ها برای پیدا کردن مشتریان اولیه چالش‌های متعددی داشتند و فروشگاه‌ها پذیرای مداد مکانیکی جدید نبودند. به‌هرحال برادران هایاکاوا از تلاش برای معرفی و فروش محصول خود دلسرد نشدند.

کارگاه تولید مداد شارپ

با شروع جنگ جهانی اول، خرید مدادهای مکانیکی آلمانی دشوار شد و تاکوجی فرصت داشت تا محصول خود را هرچه بیشتر به بازارها معرفی کند. آن‌ها انواع متعددی از مداد مکانیکی را تولید کرده بودند و به‌مرور، فروشگاه‌های ژاپنی تقاضا برای محصول جدید را افزایش دادند. درنهایت همه‌ی فعالیت‌های کارگاه تاکوجی به تولید مداد اختصاص یافت و باز هم تقاضاها بیشتر از توان تولید بود. در همان زمان صادرات مدادها به آمریکا و اروپا هم شروع شد و اعتبار ایجاد شده، حجم سفارشات را چندین برابر کرد.

برادران هایاکاوا پس از موفقیت‌های سریع در فروش مداد مکانیکی اول، بهبود محصول و توسعه‌ی کانال‌های فروش را در دستور کار قرار دادند. آن‌ها سپس به فکر ثبت نامی تجاری برای محصول خود افتادند که درنهایت نام Sharp انتخاب شد. محبوبیت مداد شارپ به‌حدی بود که زمانی به‌جای مداد مکانیکی استفاده می‌شد. 

تولید حرفه‌ای با ماشین‌آلات پیشرفته

تولید انواع نمونه‌های مداد شارپ، برادران هایاکاوا را به سیستمی بهینه برای تولید رسانده بود. آن‌ها خط تولید و مونتاژ دقیقی طراحی کردند که نیاز به کارگران حرفه‌ای را از بین می‌برد. در سال ۱۹۱۹، زمینی به مساحت ۴۰۰ متر مربع برای کارخانه به‌همراه ۸۰ متر مربع دفتر اداری، برای شرکت خریداری شد. ماشین‌آلات جدید کارخانه علاوه‌بر واردات از کشورهایی همچون سوئیس و انگلستان، توسط تاکوجی هم طراحی و بهینه‌سازی می‌شدند.

انواع مدادهای تولیدی شارپ

تولید محصولات باکیفیت و ارتباط قوی با فروشنده‌ها و توزیع‌کننده‌ها، موفقیت‌های عظیمی برای تاکوجی به‌همراه داشت. او در سال ۱۹۲۰ شعبه‌ای جدید از کارگاه تولیدی را در زمینی به مساحت ۸۳۰ متر مربع در یاشیرو تأسیس کرد. چند سال بعد مساحت زمین کارخانه به ۹۹۰ متر مربع گسترش یافت و ۲۰۰ نفر در آن مشغول به کار شدند.

در سال ۱۹۲۳، زمین‌لرزه‌ای در منطقه‌ی کانتو ژاپن رخ داد که در اثر آتش‌سوزی پس از آن، کارخانه و محل زندگی تاکوجی از بین رفت. او خانواده‌اش را نیز در جریان این حادثه از دست داد و بسیاری از کارگران کارخانه را در محل زندگی موقتی‌اش پناه داد. تاکوجی با تمام بحران‌هایی که در این حادثه تجربه کرد، پس از آتش‌سوزی به‌سرعت مشغول بازسازی کارخانه و حفاظت از ماشین‌آلات باقی‌مانده شد.

شرکت نیهون بونگو سیزو، یک از همکاران فروش مدادهای شارپ بود. آن‌ها پس از آتش‌سوزی و زمین‌لرزه، طلب‌های خود را از خانواده‌ی هایاکاوا در خواست کرد. تاکوجی با مشورت برادرش به توافقی با شرکت مذکور دست یافت که منجر به نقل مکان ماشین‌آلات و نیروهای شرکت به اوزاکا شد. در جریان قرارداد، تاکوجی نیز به‌عنوان مهندس ارشد در خدمت شرکت نیهون مشعول به کار شد. او تا سال ۱۹۲۴ تعهدات قراردادی خود را به نیهون اجرا و درنهایت این شرکت را ترک کرد.

تاکوجی در اوزاکا احساس راحتی می‌کرد و تصمیم گرفت تا کسب‌وکار جدید را در همان منطقه شروع کند. او زمینی در اطراف شهر را به‌عنوان محل تأسیس کارگاه در نظر گرفت و در سال ۱۹۲۴ و تنها یک سال پس از زمین‌لرزه، شرکت جدید را به‌نام آزمایشگاه صنایع فلزی هایاکاوا تأسیس کرد. او ابتدا هشت کارگر متشکل از پنج کارگر جدید رااستخدام کرد و درنهایت همه‌ی کارگران قدیمی‌اش را نیز از شرکت نیهون به شرکت جدید آورد.

تولید محصولات الکترونیکی

کارخانه‌ی جدید تاکوجی با تمرکز روی همان محصولات قدیمی یعنی نوشت‌افزارهای فلزی ادامه داشت. او نمی‌توانست تنها روی یک محصول تمرکز کند و با آشنایی اولیه درباره‌ی محصول جدید آن سال‌ها یعنی رادیو، به فکر تغییر مسیر کسب‌وکار افتاد. در دهه‌ی ۱۹۲۰، رادیو محصولی مرسوم در کشورهای دیگر بود و ژاپن نیز از سال ۱۹۲۵ تصمیم به نصب ایستگاه‌های رادیویی گرفت.

اولین رادیوی کریستالی ژاپن - شارپ

نمونه‌ی اولیه‌ی رادیوی تاکوجی با مهندسی معکوس دو رادیوی کریستالی آمریکایی تولید شد. او و همکارانش هیچ اطلاعی از عملکرد رادیو و سیستم‌های برقی آن نداشتند، اما با دقت دستگاه را بازسازی کردند و فرستنده‌‌ای آزمایشی نیز در کارخانه به کار انداختند. در آوریل سال ۱۹۲۵، بالاخره اولین رادیو تولید شد و لقب اولین رادیوی کریستالی ژاپن را به خود اختصاص داد.

چند ماه پس از موفقیت کارگران شارپ در تولید رادیو، پخش برنامه‌های رادیویی از ایستگاه‌های ژاپن شروع شد. تاکوجی نیز به‌سرعت خط تولید مناسب برای محصول جدید را راه‌اندازی و رادیوها را به‌قیمتی نصف محصولات وارداتی وارد بازار کرد. قیمت پایین و کیفیت مناسب رادیوی ژاپنی، به فروش بالا و گسترش سریع محصول شارپ انجامید. فروش بالای رادیوها با حفظ کیفیت و قیمت، باعث شد که نام شارپ با سرعتی بالا در میان ژاپنی‌ها شناخته شود.

نوآوری بعدی شارپ در تولید رادیوهای لوله‌ی خلأ ظاهر شد. این از رادیوها توانایی پخش صدا در بلندگو را داشته و قدرت دریافت بیشتری هم داشتند. تاکوجی ابتدا نمونه‌ای مجهز به باتری از رادیوهای جدید به‌نام Sharp Dyne معرفی کرد و در سال ۱۹۲۹ بالاخره رادیوی برقی لوله‌ی خلأ با قیمتی یک دهم نمونه‌های وارداتی با برند شارپ وارد بازار شد. سال‌های بعد با گسترش محبوبیت رادیو همراه بود که شارپ را در خانه‌ی ژاپنی‌ها به نامی برابر با رادیو تبدیل کرد.

رادیوی لوله‌ی خلأ شارپ

مدیران شارپ علاوه‌بر تولید محصولات جدید، به بهینه‌سازی کارخانه و خطوط تولید نیز مشغول بودند. آن‌ها هر سال کارخانه را توسعه می‌دادند و نوآوری‌های جدیدی در خط تولید لحاظ می‌کردند. نوآوری در خطوط مونتاژ باعث شد تا نرخ تولید رادیوی شارپ از ۵۸ هزار دستگاه در سال ۱۹۳۶ به ۱۳۰ هزار دستگاه در سال ۱۹۳۹ برسد. علاوه‌بر این موارد، سیستم‌های کنترل کیفی و خدمات به مشترین نیز به‌مرور به شرکت شارپ اضافه شدند.

توسعه‌ی داخلی و بین‌المللی

دولت ژاپن پس از درک اهمیت رادیو به‌عنوان رسانه‌ی جدید، ایستگاه‌های متعددی را در سرتاسر کشور نصب و راه‌اندازی کرد. تاکوجی با درک فرصت ایجادشده، مراکز تولید و فروش خود را در سرتاسر کشور افزایش داد و به‌نوعی نام شرکتش را در کل ژاپن پخش کرد. در این مسیر  قراردادهای متعددی با فروشنده‌ها امضا می‌شد که آن‌ها را هرچه بیشتر به فروش محصولات شارپ تشویق می‌کرد.

تاکوجی در حال آزمایش رادیو

هدف بعدی شارپ، توسعه‌ی بین‌المللی کسب‌وکار رادیو بود. چین، هند، آسیای جنوب شرقی و آمریکای جنوبی به‌عنوان اولین مقاصد رادیوهای شارپ و قطعات مرتبط انتخاب شدند. از میان آن‌ها، چین اهمیت بالایی داشت و تاکوجی و مدیران دیگر به‌صورت شخصی توسعه در آن کشور را پیگیری می‌کردند. پس از موفقیت در مقاصد اولیه، اروپا، خاور میانه، استرالیا، و آفریقا هم میزبان محصولات شارپ شدند.

در سال ۱۹۳۵ تغییر ساختار اساسی در شارپ انجام شد و آن‌ها از شرکتی خصوصی به سازمانی چندمنظوره تبدیل شدند. تاکوجی هایاکاوا نیز به‌عنوان مدیر شرکت انتخاب شد. در آن زمان ۵۶۴ کارگر در ۱۰،۰۵۶ متر مربع کارخانه‌ی تحت مالکیت شارپ فعالیت می‌کردند. البته نام شرکت به‌صورت رسمی همان هایاکاوا باقی ماند.

خط تولید رادیوی شارپ

تاکوجی در دوران کودکی فرصت چندانی برای تحصیل نداشت و خواندن را نیز در خانه‌ی رئیسش آموخت. او پس از موفقیت‌های پی‌در‌پی شرکتش تصمیم گرفت تا فرصت مطالعاتی را به کارمندانش ارائه کند. به‌همین دلیل مرکز آموزشی هایاکاوا در سال ۱۹۳۶ تأسیس شد تا کارگران و کارمندان جوان شرکت، بتوانند تحصیلات تکمیلی در حوزه‌های مرتبط با فعالیت داشته باشند.

در سال ۱۹۳۷ جنگ میان ژاپن و چین شروع شد که چالش‌های متعددی را برای هایاکاوا در پی داشت. چالش در تأمین مواد اولیه و افزایش قیمت مواد، باعث شد تا قیمت رادیوهای شارپ نیز افزایش پیدا کند. تا مدتی رادیو به‌عنوان کالایی لوکس محسوب می‌شد، اما اشتیاق مردم به دریافت خبر در دوران جنگ، منجر به خرید رادیو می‌شد. به‌هرحال شارپ نیز تلاش می‌کرد تا محصولات خود را با قیمت‌هایی پایین‌تر عرضه کند و به‌علاوه با ارائه‌ی رادیوی جدید دوطرفه به نیروهای ارتش، درآمد خود را در زمان جنگ تضمین کرد.

بحران‌های مالی پس از جنگ بیش‌ازپیش به شارپ و دیگر تولید‌کننده‌های رادیو فشار آوردند. تورم و رکود حاصل از هزینه‌های جنگ، همه را تحت فشار گذاشته بود و ازطرفی رقبای جدید هم در صنعت رادیو با شارپ رقابت می‌کردند. شرایط به‌قدری بحرانی شد که تولید از ۸۰۰ هزار دستگاه در سال ۱۹۴۸ به کمتر از ۳۰۰ هزار دستگاه در سال ۱۹۵۰ رسید. تولیدکننده‌های رادیو در آن سال‌ها یکی پس از دیگری ورشکست می‌شدند و تعداد آن‌ها از ۸۰ به ۱۷ شرکت کاهش یافت.

محصولات شارپ در فروشگاه‌های ژاپنی

شارپ برای حل چالش‌های مالی نیاز به وام‌های بانکی داشت و بانک‌ها نیز اخراج کارمندان را به‌عنوان پیش‌شرط اعطای وام اعلام می‌کردند. هایاکاوا ابتدا تصمیم به تجزیه‌ی شرکت گرفت، اما با مخالفت کارمندان روبه‌رو شد. درنهایت اتحادیه‌های کارگری پیشنهاد بازنشستگی پیش از موعد را ارائه کردند و بسیاری از کارگران به‌صورت داوطلبانه این کار را انجام دادند.

با شروع دهه‌ی ۱۹۵۰ و شعله‌ور شدن آتش جنگ دو کره، فرصت فروش رادیو برای شارپ بیشتر شد و آمارهای مالی روند مناسبی گرفتند. دولت آمریکا یکی از خریداران اصلی رادیوهای شارپ بود و همین افزایش تقاضا، شکست‌های سال‌های پیشین را جبران کرد. 

ورود به صنعت تلویزیون

شکست در جنگ جهانی دوم تبعات نگران‌کننده‌ای برای ژاپنی‌ها داشت. در حوزه‌ی رسانه، آن‌ها از تحقیق و توسعهپیرامون فناروی تلویزیون منع شده بودن و در نتیجه رقابت را به شرکت‌های اروپایی و آمریکایی واگذار کردند. البته تاکوجی و تیمش تحقیق و توسعه را به‌صورت محدود انجام می‌دادند و با پخش اولین سیگنال‌های تلویزیونی توسط NHK در سال ۱۹۵۱،‌ تلویزیون شارپ اولین دستگاهی بود که برنامه‌ها را پخش کرد.

نمونه‌ی اولیه‌ی تلویزون شارپ و تیم تحقیقاتی

شارپ تنها توانست نمونه‌ای اولیه از تلویزیون را تولید کند و برای ساخت محصولاتی با قابلیت عرضه به بازار، باید مجوزهای فناوری از شرکت‌های اروپایی و آمریکایی دریافت می‌شد. تاکوجی تصمیم گرفت تا با شرکت آمریکایی RCA وارد همکاری شود و مجوز فناوری‌ها را دریافت کند. او در سال ۱۹۵۲ با تعدادی از مهندسان شرکت به آمریکا سفر کرد. یک تفاهم‌نامه‌ی فناوری بین دو شرکت امضا شد.

تاکوجی پس از امضای قرارداد با RCA سفری به مناطق گوناگون آمریکا داشت و از نزدیک از کارخانه‌های تولید تلویزیون بازدید کرد. او فناوری‌های مورد استفاده برای تولید با بهره‌وری بالا را بررسی کرد و پس از خرید تعدادی ماشین‌آلات حرفه‌ای و به‌روز، به ژاپن بازگشت. پس از تأیید تفاهم‌نامه از سوی دولت ژاپن، اولین تلویزیون تجاری کشور با نام Sharp TV3-14T وارد بازار شد. با شروع رسمی برنامه‌های شبکه‌ی NHK در سال ۱۹۵۳، فروش داخلی تلویزیون‌های شارپ نیز با روندی سریع افزایش یافت.

خدمات پس از فروش، بخش مهمی بود که مدیران شارپ با دقت و شدت به آن می‌پرداختند. آن‌ها با برگزاری دوره‌های آموزشی برای فروشنده‌ها و کارمندان خود، تعمیر و نگه‌داری تلویزیون را به آن‌ها آموزش دادند و شبکه‌ای حرفه‌ای برای تعمیرات تلویزیون در ژاپن ایجاد کردند. 

اولین تلویزیون شارپ

شارپ تلویزیون‌های خود را در ابعاد ۱۲ و ۱۴ و ۱۷ اینچی تولید می‌کرد. بازار داخلی در ابتدا روی نمونه‌های ۱۷ اینچی تمایل نشان داد، اما شارپ تصمیم گرفت روی مدل ۱۴ اینچی متمرکز شود. آن‌ها می‌خواستند تلویزیون را به همه‌ی خانه‌های ژاپن وارد کنند و اعتقاد داشتند که ابعاد ۱۴ اینچی برای خانه‌های ژاپنی‌ها انتخاب بهتری خواهد بود. تا سال ۱۹۵۴، بیش از ۶۰ درصد از بازار تلویزیون‌های ۱۴ اینچی در اختیار شارپ بود.

توسعه‌ی همه‌جانبه در بازار مصرف‌کننده

سال‌های ابتدایی دهه‌ی ۱۹۵۰ با رشد اقتصادی در ژاپن همراه بود. در آن سال‌ها مردم این کشور به خرید لوازم خانگی الکترونیکی علاقه‌مند شده بودند و برخی از آن‌ها دیگر به‌عنوان لوازم الزامی در هر خانه شناخته می‌شدند. ماشین لباسشویی، تلویزیون سیاه و سفید و یخچال، دیگر به نیازهای حتمی ژاپنی‌ها بدل شده بودند. 

یخچال شارپ با نوآوری چند در مجزا

شارپ که در صنعت تلویزیون به‌نوعی در بازار فرمانروایی می‌کرد، تصمین گرفت تا محصولات جدید را به خطوط تولید خود اضافه کند. آن‌ها با رقابت شدید در بازار تلویزیون روبه‌رو بودند و این تغییر تمرکز نیاز به استراتژی قوی داشت. سرانجام در سال ۱۹۵۷ شرکت اعلام کرد که به‌صورت رسمی محصولات الکترونیکی جدید را به سبد تولیدات خود اضافه می‌کند.

شرکت هایاکاوا از سال ۱۹۵۶ پنکه‌های مورد نیاز خود را به‌صورت داخلی تولید می‌کرد. آن‌ها از سال ۱۹۵۷ یخچال و ماشین لباسشویی را به محصولات اضافه کردند. سپس انواع دیگر لوازم الکترونیکی همچون میکسر، توستر، پلوپز و سیستم‌های تهویه‌ی برقی به خطوط تولید اضافه شدند که نوید پیشرفت سریع در صنعت تازه را می‌دادند.

با ظهور محصولات متنوع الکترونیکی در فروشگاه‌ها، نیازهای مردم نیز پیشرفت می‌کرد. آن‌ها با انتخاب‌های متعددی روبه‌رو بودند و دیگر تنها کارایی محصول برایشان کافی نبود. به‌همین دلیل طراحی نیز به‌عنوان موضوعی مهم در توسعه‌ی محصولات مطرح شد. شارپ هم برای حفظ موقعیت در بازار پر رقابت، تصمیم گرفت تیم طراحی حرفه‌ای برای محصولات خود تشکیل دهد که همین تصمیم، منجر به دریافت جوایز متعدد طراحی توسط برند ژاپنی شد.

مرکز تولید دهه‌ی ۱۹۶۰ شارپ در اوزاکا

علاوه‌بر طراحی و تولید محصولات با کیفیت، بازاریابی و فروش قوی هم در تصاحب بازارها نیاز بود. شارپ مانند رقبا، توسعه‌ی شبکه‌ی فروش را در فهرست برنامه‌ها قرار داد و با ۱۹۰ عمد‌ه‌فروش اصلی بازار لوازم الکترونیکی وارد همکاری شد. به‌علاوه ۶،۳۰۰ خرده‌فروش هم در فهرست همکاران شرکت قرار داشتند. اهدای مزایا به خرده‌فروش‌ها یکی از استراتژی‌های مهم شارپ بود که در افزایش فروش محصولات نقشی اساسی داشت. برای توسعه‌ی هرچه بیشتر بخش فروش نیز شرکتی جدید به‌نام شارپ الکتریک تأسیس شد که تنها مدیریت بازاریابی و فروش را بر عهده داشت.

در سال ۱۹۵۸، آکیرا سائکی مدیر باسابقه‌ی بخش مالی شرکت به‌عنوان مدیر اجرایی ارشد انتخاب شد. او تغییراتی اساسی در بخش‌های مدیریتی ایجاد کرد و تحقیق و توسعه روی فناوری‌های روز، توسعه‌ی محصولات لوازم خانگی و بهبود فرایندهای تولید را در دستور کار قرار داد. در همان سال بود که پیشنهاداتی از سوی یک تیم جوان از مهندسان شرکت، زمینه‌ی جدیدی را به فعالیت‌های شارپ اضافه کرد.

مهندسان جوان شارپ در جلسات خود به فکر بهبود فرایندهای تولید و ارائه‌ی محصولات جدید بودند. آن‌ها در دیدار با مدیر ارشد اجرایی، پیشنهاد فعالیت بیشتر در حوزه‌های نیمه‌هادی، کامپیوتر، مایکروویو و امواج التراسونیک را ارائه کردند. سائکی نیز از مدت‌ها قبل می‌دانست که تنها با تولید و فروش محصولات کنونی، نمی‌توان انتظار پیشرفت داشت. به‌همین دلیل او پیشنهاد مهندسان جوان شرکت را پذیرفت.

اولین ماشین حساب شارپ

در سال ۱۹۶۰ گروهی ۲۰ نفره از مهندسان جوان تشکیل شدند تا تحقیق و توسعه در زمینه‌های جدید همچون نیمه‌هادی‌ها و مدارهای الکترونیکی را در دست بگیرند. با وجود تمایل شدید آن‌ها، شارپ در حوزه‌های جدید نقاط ضعف زیادی داشت و نیاز به کسب علم و دانش، بیش از همه حس می‌شد. به‌هرحال مهندسان جوان با مشورت اساتید دانشگاه اوزاکا توانستند مهارت‌های لازم برای فعالیت در حوزه‌های جاری آن سال‌ها را کسب کنند. درنتیجه‌ی همین تحقیقات، در سال ۱۹۶۲ کامپیوتر آزمایشی HAYAC-1 در شارپ ساخته شد.

صنعت کامپیوتر در دهه‌ی ۱۹۶۰ یکی از زمینه‌های تمرکزی دولت ژاپن بود و شرکت‌های متعددی برای فعالیت در این حوزه با هم همکاری می‌کردند. شارپ هیچ مزیتی در ورود به این بازار نمی‌دید و تصمیم گرفت تمرکز خود را روی توانایی تولید انبوه گذاشته و برای تولید ماشین حساب الکترونیکی وارد عمل شود. تیم مهندسان آن‌ها توانستند در سال ۱۹۶۴ اولین ماشین حساب کاملا ترانزیستوری جهان را به‌نام CS-10A Compet عرضه کنند. این ماشین حساب ۲۵ کیلوگرم وزن و قیمتی نزدیک به یک خودروی سواری داشت.

از اولین نمونه‌های کوچک ماشین حساب شارپ

بهبود ماشین حساب‌ها با هدف کاهش وزن و قیمت، هدف بعدی تیم تحقیق و توسعه‌ی شارپ بود. محصول دوم آن‌ها به‌نام CS-20A با قیمتی پایین‌تر و وزن ۱۷ کیلوگرم معرفی شد. سائکا از پیشرفت رخ داده بسیار راضی بود و به تیم تحقیقاتی دستور داد تا ماشین حسابی برای استفاده در فروشگاه‌‌ها طراحی کنند. برند ژاپنی برای این منظور با تولیدکننده‌ی مدار مجتمع در آمریکا همکاری کرد و در سال ۱۹۶۶، ماشین‌حساب جدید را با نام CS-31A عرضه کرد.

دهه‌ی ۱۹۶۰ علاوه‌بر فعالیت در حوزه‌های جدید، توسعه‌ی بخش‌های قبلی شرکت را نیز در پی داشت. شارپ به‌‌عنوان اولین تولیدکننده در بخش‌های متنوع همچون اجاق‌های مایکروویو و تلویزیون‌ها‌ی رنگی نام خود را بر سر زبان‌ها انداخت. به‌علاوه صنعت رادیو نیز که از بخش‌های مهم شرکت محسوب می‌شد، با رادیوی ترانزیستوری در سال ۱۹۶۴، جان تازه‌ای گرفت. در همان دهه، اولین زیرمجموعه‌های رسمی خارجی شارپ نیز در آمریکا و اروپا تأسیس شدند.

ماشین حساب شارپ مجهز به LCD

در سال ۱۹۷۰ و با پیشنهاد مدیر کل شرکت یعنی هایاکاوا، تغییر نام به شارپ در دستور کار قرار گرفت. تاکوجی تصمیم داشت تا با تغییر نام به برند مشهور محصولات، توسعه‌های آتی را سرعت ببخشد. به‌هرحال تا آن زمان هم بیشتر مصرف‌کننده‌ها شرکت هایاکاوا را به‌نام شارپ می‌شناختند. تغییر نام به دو دلیل مهم انجام شد. هدف اول، انتخاب نامی بود که نشان‌دهنده‌ی فعالیت در حوزه‌های جدید فناوری همچون نیمه‌هادی‌ها باشد و هدف دوم، ایجاد اتحاد بین بخش‌های متنوع شرکت بود.

دهه‌ی ۱۹۷۰ آن‌چنان هم برای شارپ بدون چالش نبود. سیاست‌های جدید آمریکایی‌ها و شکایت‌ از شرکت‌های ژاپنی، موجب کاهش فروش محصولات در کشورهای دیگر می‌شد. به‌علاوه سیاست‌های مالی در قبال نرخ تبدیل ارز هم به کل اقتصاد ژاپن صدمه می‌زد. به‌هرحال شارپ هم از ضربه‌های اقتصادی در امان نبود، اما سائکی با سیاست‌هایی پیشرو تصمیم به مقابله با شرایط جدید گرفت.

سائکی قوانین و چشم‌اندازهایی جدید را در شرکت تحت مدیریتش اجرا کرد تا با چالش‌های موجود در بازارهای جهانی مقابله کند. او به‌کمک مدیران دیگر، استانداردهایی برای فلسفه و اهداف شارپ تنظیم کرد که مانند روحی در همه‌ی بخش‌های شرکت جاری شدند. 

مترجم زبان ژاپنی شارپ

فناوری انقلابی کریستال مایع و دنیای کامپیوتر

کریستال مایع یکی از اختراعات مهم تاریخ بشر بود که برای اولین‌بار در سال ۱۸۸۸ معرفی شد. در سال ۱۹۶۳ مهندسان RCA در آمریکا کاربردهای الکترونیکی آن را کشف کردند و در سال ۱۹۶۸، اولین نمایشگر کریستال مایع یا همان LCD در شرکت آمریکایی تولید شد. مهندسان شارپ نیز با دیدن نمونه‌هایی از محصولات آمریکایی‌ها، در سال ۱۹۶۹ موفق به ساخت نمونه‌ی اولیه‌ی LCD شدند.

شارپ در این بخش هم از مهارت تولید انبوه خود استفاده کرد و نمایشگرهای جدید را با شعار کاهش مصرف انرژی به بازار الکترونیک عرضه کرد. از اولین محصولاتی که نمایشگرهای LCD را دریافت کردند، می‌توان به ماشین‌حساب‌های شارپ اشاره کرد. در سال‌های بعد و با پیشرفت مهندسان بخش‌های تحقیق و توسعه، محصولات الکترونیکی دیگر همچون دستگاه‌های POS، صندوق‌های مکانیزه‌ی فروشگاهی و کامپیوترهای اداری نیز به سبد محصولات شارپ اضافه شدند.

ماشین‌حساب و دفترچه یادداشت الکترونیکی شارپ مجهز به سلول خورشیدی

دستگاه‌های کپی از محصولاتی بودند که پس از انقلاب الکترونیک، به‌مرور جای خود را به‌عنوان ابزاری الزامی در دفاتر و خانه‌ها باز کردند. مهندسان شارپ در سال ۱۹۷۰ تصمیم گرفتند تا نمونه‌هایی از این دستگاه‌ها تولید کنند و پس از چالش‌های بسیار اولیه، درنهایت SF-201 را به‌عنوان اولین دستگاه کپی خود معرفی کردند. با نمایش دستگاه کپی در نمایشگاه هانوفر مسه‌ی آلمان غربی در سال ۱۹۷۴، شرکت‌ها به خرید از شارپ و همچنین امضای تفاهم‌نامه برای ساخت دستگاه تحت برند خود، تمایل نشان دادند.

سال‌های پایانی دهه‌ی ۱۹۷۰ با چالش‌های اقتصادی در سطح جهانی همراه بود و شارپ نیز با وجود توسعه‌ی فعالیت‌های بین‌المللی، فشارهایی را احساس می‌کرد. مدیران برای گذر از بحران با مطالعه‌ی روند شرکت‌های موفق در دوران رکود، سیاست‌های طراحی و تولید جدیدی را به‌نام New Life وارد چرخه کردند. هدف از پیاده‌سازی سیاست‌ها، طراحی و ساخت محصولات هماهنگ با ارزش‌های نسل جدید مشتریان بود. 

پردازنده زبان ژاپنی

تاکوجی هایاکاوا، بنیان‌گذار افسانه‌ای شارپ در ۲۴ ژوئن سال ۱۹۸۰ از دنیا رفت. یک تالار افتخار در استان نارا و منطقه‌ی تنری در مرکز طراحی پیشرفته‌ی شارپ تأسیس شد. در این تالار محصولاتی از تاریخچه‌ی شارپ قرار داده شد که شرکت در تولید آن‌ها پیش‌گام بود یا نقاط عطفی در تاریخ شارپ بودند. در همان سال‌ها پیشرفت در توسعه‌ی محصولات الکترونیکی به تولیداتی همچون کامپیوترهای جیبی و کامپیوترهای مترجم زبان ژاپنی انجامید.

سائکی در سال ۱۹۸۶ از پست خود در مدیریت اجرایی شارپ استعفا داد و به‌عنوان رئیس هیئت مدیره مشعول به کار شد. او با شعار انتقال قدرت به نسل جوان، هارو تسوجی را به‌عنوان مدیر اجرایی منصوب کرد. سائکی در سال ۱۹۸۷ به‌طور کلی از سمت‌های مدیریتی استعفا داد و به‌عنوان مشاور شارپ درکنار شرکت ماند.

اولین تلویزیون دیواری شارپ

سال‌های میانی و پایانی دهه‌ی ۱۹۸۰، زمان تمرکز شارپ روی محصولات کامپیوتری بود. مدیران شارپ تولید محصولات جدید و پرطرفدار در این حوزه را به‌عنوان تمرکز اصلی خود انتخاب کردند که از میان آن‌ها می‌توان به دستگاه‌های اسکنر، کپی، کامپیوترهای سازمانی و کامپیوترهای شخصی اشاره کرد.

اسکنر JX-450 یکی از محصولات موفق شارپ در این دسته بود که در سال ۱۹۸۶ عرضه شد. برند ژاپنی توانسته بود دستگاهی با قابلیت اسکن رنگی و کیفیت بالا تولید کند که به استانداردی جهانی تبدیل شد. در دسته‌ی دستگاه‌های کپی، CX-7500 به‌عنوان اولین کپی تمام رنگی معرفی شد و در سال‌های بعد نمونه‌های بهینه‌سازی شده از همین محصول، فروش بالایی را برای آن‌ها به‌همراه داشت.

اولین گوشی موبایل شارپ مجهز به دوربین

از میان کامپیوترهای شخصی تولید شارپ می‌توان به X68000 اشاره کرد که در سال ۱۹۸۷ و با تمرکز روی بازار سرگرمی و بازی معرفی شد. گرافیک بهینه و صدای باکیفیت، از قابلیت‌های کامپیوتر شارپ بودند که حتی پس از اتمام عرضه‌ی رسمی نیز موفقیت‌هایی را برای ژاپنی‌ها به‌همراه داشت. محصول بعدی AX386 بود که با نمایشگری بسیار با کیفیت مسیر خود را به بازارهای هموار کرد. درکنار این محصولات، پردازنده‌های زبان ژاپنی و کامپیوترهای آموزشی بودند که محبوبیت برند شارپ را بیش‌ازپیش افزایش دادند.

نمایشگرهای LCD از موفق‌ترین دستاوردهای تیم تحقیق و توسعه‌ی شارپ بودند. با تمرکز هرچه بیشتر شرکت روی محصولات کامپیوتری، نیاز به نمایشگرها نیز بیش‌ازپیش احساس شد و شارپ در دهه‌های ۱۹۸۰ و ۱۹۹۰ تمرکز خود را روی تولید هرچه بیشتر محصولات با نمایشگرهای LCD گذاشت. انواع دستگاه‌ها از جماله تلویزیون‌های LCD در آن سال‌ها معرفی شدند که از میان آن‌ها اولین تلویزیون دیواری، مهم‌ترین دستاورد شارپ محسوب می‌شود.

نمایشگر شارپ با برند AQUOS

دهه‌ی ۱۹۹۰ با توسعه‌ی شارپ در دنیای محصولات کامپیوتری و تلاش برای همراهی با عصر فناوری اطلاعات همراه بود. برند ژاپنی استراتژی جدید نیز برای جذب هرچه بیشتر مخاطبان سیاست استراتژیک جدیدی را به‌نام STAR شروع کرد که به‌طور خلاصه خلاقیت، تولید محصول با تمرکز روی مشتری، فناوری‌های پیشرفته و سرعت عمل در پیاده‌سازی استراتژی را مد نظر قرار می‌داد.

سال‌های اخیر و وضعیت کنونی برند شارپ

کاتسوشیکو ماکیدا در سال ۱۹۹۸ به‌عنوان مدیر اجرایی شارپ انتخاب شد. او سیاست تمرکز روی فناوری‌های اصلی شرکت همچون نمایشگرهای LCD را در دستور کار قرار داد و تصمیم داشت شارپ را به تولیدکننده‌ی اصلی این محصولات و پیش‌گام بازارها تبدیل کند.

تلویزیون ۶۵ اینچی شارپ

با ورود به قرن ۲۱، نمایشگرهای LCD بزرگ و تلفن‌های همراه، به محصولاتی مهم در استراتژی شارپ تبدیل شدند. J-SH04 یکی از محصولات انقلابی شارپ در سال ۲۰۰۰ بود که به‌عنوان اولین گوشی موبایل مجهز به دوربین معرفی شد. در بخش نمایشگرها نیز زیربرندی به‌نام AQUOS معرفی شد که طراحی انقلابی و کیفیت بالای شفافیت تصویر را به خانه‌های کاربران آورد. ژاپنی‌ها در این صنعت رکوردشکنی هم کرده و بزرگ‌ترین تلویزیون LCD جهان را در سال ۲۰۰۵ با ابعاد ۶۵ اینچ معرفی کردند.

زیربرند AQUOS به‌قدری در دهه‌ی ۲۰۰۰ برای شارپ اهمیت پیدا کرد که آن‌ها در سال ۲۰۰۶ گوشی موبایلی با این برند عرضه کردند. گوشی جدید شارپ قابلیت تماشای تلویزیون در حالت افقی و ارسال ایمیل و تماس به‌صورت هم‌زمان با تماشای تلویزیون را به کاربر می‌داد. از محصولات انقلابی دیگر در آن سال‌ها می‌توان به لامپ‌های LED با قابلیت کنترل رنگ اشاره کرد که باز هم جزو اولین‌های صنعت بودند.

گوشی موبایل مجهز به تلویزیون

قابلیت تولید نمایشگرهای حرفه‌ای این امکان را به شارپ می‌داد که وارد صنایع پرطرفدار آن سال‌ها بشود. اولینتبلت شرکت با زیربرند GALAPAGOS در سال ۲۰۱۰ معرفی شد و در پی آن، وایت‌بورد تعاملی شارپ به بازارها راه یافت. شارپ در سال ۲۰۱۲ توانست خود را به صدر فهرست تولیدکننده‌های گوشی موبایل در ژاپن برساند.

دهه‌ی ۲۰۱۰ با تلاش شارپ برای حضور جدی در بازار محصولات هوشمند همراه بود. ژاپنی‌ها محصولات سنتی خود همچون لوازم خانگی،‌ انواع نمایشگر، کامپیوترهای اداری و موارد دیگر را با فناوری‌های جدید توسعه می‌دادند. به‌علاوه محصولات جدید همچون ربات‌های تمیزکننده، دستگاه‌های آزمایشگاهی، دوربین‌های نظارتی و گوشی‌های هوشمند نیز به سبد محصولات شرکت اضافه شدند.

از جدیدترین محصولات برند شارپ می‌توان به گوشی‌های هوشمند با برند AQUOS R2 اشاره کرد که از دو دوربین مجزا برای فیلم‌برداری و عکس‌برداری در پشت آن استفاده شده است. محصولات متنوع سرگرمی خانگی همچون گیرنده‌های ماهواره‌‌ای 4K و تلویزیون‌های 8K نیز در سبد تولیدات اخبر شارپ قرار داشته‌اند. ژاپنی‌ها در این سال‌ها تلاش کرده‌اند تا هم‌مسیر با فناوری‌های موجود، قابلیت‌های اینترنت اشیاء را به بهترین شکل در محصولات خانگی خود اضافه کنند.

کارخانه‌ی شارپ در کامیاما ژاپن

پیوستن شارپ به مجموعه‌ی تایوانی فاکسکان از سال ۲۰۱۲ رقم خورد. در آن سال تایوانی‌ها ابتدا ۱۰ درصد سهام شرکت ژاپنی را به قیمت ۸۰۶ میلیون دلار خریداری کردند و همچنین ۵۰ درصد از نمایشگرهای LCD شارپ نیز به فاکسکان فروخته شد. اقدام بعدی خرید ۶۶ درصد از سهام کنترلی شرکت به ارزش ۳.۵ میلیارد دلار بود که در سال ۲۰۱۶ نهایی شد. فاکسکان با خرید شارپ هدف خود از فروش مستقیم محصولات به مصرف‌کننده را پیگیری کرد.

درحال حاضر جنگ وو تای به‌عنوان مدیر اجرایی شارپ مشغول به فعالیت است. آن‌ها ۸۰ هزار کارمند در سرتاسر جهان دارند و طبق آخرین آمارها، در آمد این شرکت ۱۸.۵ میلیارد دلار در سال ۲۰۱۷ گزارش شد.

محققان حوزه یادگیری ماشین موفق به طراحی سیستمی شدند که می‌تواند تصویر متحرک شبیه‎سازی‌شده‌ی بسیار واقعی را تنها با یک فریم از چهره شخص و حتی یک نقاشی‌ بازسازی کند. این سیستم هنوز کامل نشده و در حال آزمایش است، اما زمانی‌که به سیستمی تمام عیار تبدیل شود، مانند دستاوردهای هوش مصنوعی، بسیار جذاب و شگفت‌انگیز خواهد بود.

این مدل در مقاله‌ای منتشر شده توسط مرکز تحقیقات هوش مصنوعی سامسونگ (Samsung AI Center) به‌ثبت رسیده است. امکان دسترسی به این مقاله در آرشیو Arxiv وجود دارد. این مدل جدید از روشی برای بازسازی چهره با دو الگوی چهره منبع و چهره هدف استفاده می‌کند. تمام نشانه‌های صورت، هر کدام از اجزای صورت که به هنگام صحبت کردن به‎کار گرفته می‌شود در چهره منبع (source face) ذخیره می‌شود. سپس این اطلاعات به‌دست آمده از صورت در چهره هدف (target face) اعمال می‌شود. این کار باعث می‌شود تا شبیه‌سازی صورت هدف از روی صورت منبع صورت گیرد یعنی چهره هدف همان کاری را انجام دهد که چهره منبع انجام می‌دهد.

این مدل به‌نوبه خود جدید نیست، بلکه بخشی از موضوع تصویرسازی مصنوعی است که دنیای هوش مصنوعی در حال حاضر با آن روبه‌رو است. موضوع بسیار جذابی که اخیرا در رویداد رباتیک و هوش مصنوعی دانشگاه برکلی مورد بحث قرار گرفت. امکان شبیه‌سازی چهره به‌صورت ویدئویی ازطریق الگو قرار دادن چهره‌ای دیگر وجود دارد. به‌طوری که چهره ویدئویی می‌تواند حالت حرف زدن یا نگاه کردن شخصی را شبیه‌سازی کند. اما بسیاری از این مدل‌ها، نیازمند اطلاعات درخورتوجهی مانند، یک تا دو دقیقه از تجزیه و تحلیل دقیق ویدئویی هستند.

در مقاله جدیدی که از سوی پژوهشگران Samsung در مرکز مسکو منتشر شده است؛ آن‌ها موفق به ساخت ویدئویی، تنها با استفاده از یک تصویر فرد شدند که می‌توانست صورتش را بچرخاند، صحبت کند و عبارات عادی را بیان کند. اگرچه این ویدئو متقاعدکننده به‌نظر می‌رسید اما به دور از نقص نبود.

ساخت این ویدئو با استفاده از فرایند شناسایی نشانه‌های صورت با به‌کارگیری داده‌های بسیار زیاد انجام شد. این مدل به‌دنبال بخشی از اجزای چهره هدف بود که با چهره منبع مطابقت پیدا می‌کرد. در این مدل هرچه داده‌ها بیشتر باشد، نتیجه بهتر و کامل‌تری حاصل می‌شود. این درحالی است که این داده‌ها فقط باید از یک تصویر به دست آمده باشند که به آن یادگیری تک‌شات (single-shot learning) گفته می‌شود.  

با استفاده از این مدل می‌توان با داشتن تنها یک تصویر از انیشتین، مریلین مونرو یا حتی مونا لیزا تصاویر متحرکی از آن‌ها ساخت که گویا صحبت می‌کنند و صورتشان را مانند یک انسان واقعی حرکت می‌دهند.

برای نمونه، در تصویری که مشاهده می‌کنید مونا لیزا با سه چهره منبع مختلف به‌صورت انیمیشن شبیه‌سازی شده است که نتایج مختلفی در ساختار صورت و رفتار آن قابل مشاهده است.

همچنین، این مدل از فناوری Generative Adversarial Network استفاده می‌کند. این فناوری با قرار دادن دو مدل دربرابر یکدیگر، تلاش بر فریب دیگری دارد تا بتواند بیننده را متقاعد کند که آنچه ایجاد شده واقعی است. این بدان معنا است که نتایج حاصل شده با سطح مشخصی از واقع‌گرایی از سوی سازندگان این مدل تعیین شده است. به‌طوری که در مدل discriminator با قطعیت ۹۰ درصد گفته می‌شود که خروجی، تصویر یک انسان واقعی است.

در نمونه‌های دیگری که از سوی پژوهشگران ارائه شد، کیفیت و وضوح چهره‌ی شبیه‌سازی شده‌ی درحال صحبت کاملا متفاوت بود. برخی تلاش کردند تا تصویر شخصی را از یک برنامه خبری تکثیر کنند و در آن حتی زیرنویس اخبار شبکه را در زیر تصویر با کمک اطلاعات ساختگی بازسازی کردند و جزئیات تصویری دیگر را نیز در آن گنجاندند.

همان‌طور که گفته شد، این مدل جدید هنوز کامل نیست. این مدل تنها می‌تواند صورت و گردن به بالا را به‌صورت ویدئویی شبیه‌سازی کند. پس فعلا  انتظار رقصیدن مونا لیزا یا دست زدن او را نداشته باشید. 

مرکز پیشگیری و کنترل بیماری‌های ایالات متحده ادعا می‌کند که مقاومت آنتی‌بیوتیکی یکی از بزرگ‌ترین چالش‌های سلامت عمومی زمان ما محسوب می‌شود که البته ادعایی درست است. باکتری‌ها، ویروس‌ها و انگل‌ها به‌طور مداوم در حال کسب مقاومت دربرابر داروهایی هستند که برای مبارزه با آن‌ها توسعه پیدا کرده است. درواقع این مقاومت (مقاومت ضدمیکروبی) در سرتاسر جهان تبدیل به یک کابوس وحشتناک سلامتی عمومی شده است. سالیانه، حداقل ۷۰۰ هزار نفر در نتیجه‌ی بیماری‌های مقاوم به دارو جان خود را از دست می‌دهند و این رقم انتظار می‌رود درصورتیکه هیچ اقدامی در این جهت صورت نگیرد، تا سال ۲۰۵۰ به ۱۰ میلیون نفر در سال افزایش یابد.

به‌دلیل فوریت این مسئله، سازمان ملل متحد یک گروه هماهنگی بین سازمانی برای مقاومت ضد میکروبی (IACG) ایجاد کرده است و با همکاری سازمان‌ها و متخصصان بین‌المللی گزارشی را منتشر کرده که نشان می‌دهد بدون اقدام فوری جهانی، بحران ویروس‌ها و باکتری‌های مقاوم به دارو می‌تواند موجب یک فاجعه‌ی اقتصادی شده و تا سال ۲۰۳۰ موجب فقر ۲۴ میلیون نفر شود.

در کشور آمریکا، مقاومت ضدمیکروبی سالیانه موجب بیش از ۲ میلیون عفونت و ۲۳ هزار مرگ می‌شود که معادل سقوط یک بوئینگ ۷۴۷ در هر هفته است. طبق برآوردهای سال ۲۰۰۸، آمریکا به‌علت دستمزد از دست رفته، ماندن در بیمارستان و مرگ زودهنگام مرتبط با عفونت‌های مقاوم به آنتی‌بیوتیک‌ها، در حدود ۳۵ میلیارد دلار را از دست داد و این رقم همچنان رو به افزایش است. متاسفانه به‌نظر می‌رسد کاهشی در این روند در کار نباشد، چرا که هر سال بر تعداد آنتی‌بیوتیک‌هایی که اثربخشی خود را از دست می‌دهد، اضافه می‌شود. دلایل بسیاری برای این بحران وجود دارد ازجمله: تجویز بیش از اندازه‌ی دارو، وجود عفونت‌های زیاد در بیمارستان‌ها و استفاده‌ی مکرر از آنتی‌بیوتیک‌ها برای درمان افرادی که در بیمارستان هستند، آلودگی‌های آب و گیاه و عدم انجام پژوهش های جدید.

بیمارستان‌ها یکی از علل اصلی ایجاد باکتری‌های مقاوم دربرابر آنتی‌بیوتیک هستند و بر این اساس، بسیاری از افراد، استفاده بیش از حد از داروهای ضد میکروبی و ضد قارچی را علت افزایش مقاومت سرزنش می‌دانند. اما باتوجه‌به تنوع زیاد ضد میکروب‌ها که شامل آنتی‌بیوتیک‌ها، ضدویروس‌ها، ضدقارچ‌ها و ضد مالاریاها هستند، درک نحوه‌ی عمل آن‌ها می‌تواند برای افراد غیر متخصص دشوار باشد. علاوه‌براین، پزشکان اغلب درجهت تجویز ارزان‌ترین داروهای عمومی موجود در بیمارستان تشویق می‌شوند و استفاده بیش از حد از این داروها است که موجب افزایش مقاومت می‌شود. داروهای جدید با اینکه شانس بیشتری برای درمان یک عفونت مقاوم به دارو دارند، گران‌تر بوده و کمتر شناخته شده‌اند و به‌راحتی در سیستم‌های ثبت الکترونیکی سلامت قابل دسترسی نیستند.

همچنین بسیاری از ضدمیکروب‌ها در بخش کشاورزی روی گیاهان و دام‌ها استفاده می‌شوند و ما از راه‌های مختلفی با آن مواجه می‌شویم. به‌عنوان مثال، کشاورزان در فلوریدا برای مبارزه با یک بیماری باکتریایی دو آنتی‌بیوتیک را روی درختان مرکبات خود استفاده می‌کنند که البته از سوی سازمان حفاظت از محیط زیست تأیید شده است. در سطح جهانی، این امر چالش‌های سیاسی به‌دنبال دارد زیرا مقاومت به پاتوژن‌ها در کشورهای کم‌درآمد در حال توسعه است. برای مثال، کشوری نظیر هند آنتی‌بیوتیک‌های عمومی زیادی تولید می‌کند و باقیمانده‌های آن‌ها را اغلب روانه‌ی رودخانه‌ها می‌کند. این بدان معنا است که تمام افراد آن منطقه‌ی جغرافیایی احتمالا در ایجاد مقاومت دارویی نقش خواهند داشت. چند روز پیش، سناتور چاک شومر از نیویورک از CDC خواست که به خاطر شیوع سریع کاندیدا آریس، قارچ مقاوم به دارویی که بیش از ۶۰۰ شهروند نیویورکی را در مراکز سلامتی عفونی کرده است، وضعیت اضطراری اعلام کند. در نیویورک، دولت در تلاش است که نه با تغییرات بیمارستانی یا زیست‌محیطی بلکه با تکنولوژی با این مشکل مبارزه کند. ایوان جونز مدیر اجرایی OpGen، یک شرکت ژنومیک و انفورماتیک که با اداره‌ی بهداشت نیویورک همکاری می‌کند، می‌گوید:

باتوجه‌به هزینه‌ای که صرف مبارزه با این ارگانیسم‌های مقاوم به دارو می‌شود و اینکه دولت‌ها هزینه‌ی بیماران را پرداخت می‌کنند، منطقی است که در راستای ابتکاری برای ذخیره‌ی پول، روی تکنولوژی‌های ژنومیک و انفورماتیک سرمایه‌گذاری شود.

هدف این شرکت، ارائه‌ی یک پلتفرم نظارتی است که اطلاعات مربوط‌به پاتوژن‌های مقاوم به دارو را از تمام بیمارستان‌ها جمع‌آوری کند. این اطلاعات را می‌توان در سیستم‌های سلامتی به اشتراک گذاشت تا بهتر بتوان خطر شیوع بیماری‌ها را پیش‌بینی کرد، دوره‌های درمانی مناسب ارائه داد و از انتقال بیماری و درگیری بیماران کم کرد.

البته چالش کنونی، بزرگ‌تر از موضوع روش‌های برخورد با این مشکل است. چالش مهم مربوط‌به عدم انجام پژوهش و توسعه در خطوط تولید دارو است، زیرا بخش خصوصی مشوق‌های مالی خود را برای تولید آنتی‌بیوتیک‌های جدید، از دست داده است. سرعت جهش و تغییر این موجودات زیاد است و همراه شدن با این تغییرات هزینه‌ی بسیاری به‌همراه دارد. در حال حاضر در شرکت‌های دارویی مشوق‌ مالی برای سرمایه‌گذاری در بخش توسعه‌ی داروهای ضدمیکروبی وجود ندارد. این وضعیت نامناسب با ضعف شدید بخش پژوهش و توسعه و نیز خروج شرکت‌های دارویی بزرگ از بازار تشدید شده است. درواقع، تنها تعداد اندکی از ۵۰ شرکت دارویی برتر جهان هنوز در حال توسعه‌ی داروهای ضدمیکروبی هستند. آنتی‌بیوتیک‌ها جذب تجاری آهسته‌ای دارند و بازگشت سرمایه در آن‌ها چندان رضایت‌بخش نیست. حتی بروز مقاومت سریع نسبت‌به آن دارو می‌تواند موجب توقف فروش قبل از رسیدن به اوج درآمد شود؛ چیزی که تاکنون موجب ورشکستگی شرکت‌های کوچک زیادی شده است. آشکار است که برای حل این مشکل باید مدل‌های تولید و توزیع دارو تغییر کند.

یکی از پیشنهادهای مطرح شده در این زمینه، گسترش زمان حق انحصار دارو است یعنی به‌جای حق انحصار ۵ ساله برای توسعه‌ی یک داروی جدید، شرکت‌ها برای مدت بیشتری حق انحصار خود را حفظ کنند تا بخشی از هزینه‌های صرف شده آن‌ها برگردد. بااین‌حال هنوز یک تبصره ۲۲ در جهان پژوهش و توسعه‌ی داروهای ضدمیکروبی وجود دارد : هرچه کمتر از یک دارو استفاده شود و آن دارو برای افراد کمتری تجویز شود، میزان اثربخشی آن دارو بیشتر خواهد بود.

فراهم کردن اعتبارات مالی برای تأمین هزینه‌ی آزمایش‌های بالینی داروهای واجد شرایط بیماری‌های عفونی و آزمایش‌های تشخیصی سریع، استفاده از تکنولوژی‌هایی برای کاهش زمان ماندن بیمار در بیمارستان و نیز کاهش طول مدت آزمایش‌های فردی از کارهایی است که می‌توان در این راستا انجام داد. با انجام چنین کارهایی ما می‌توانیم چندین روز را در بیمارستان ذخیره کنیم و از آن زمان و پول ذخیره شده درجهت استفاده از بهترین آنتی‌بیوتیک ممکن برای هر فرد بهره ببریم.

پژوهشگران برای اولین‌بار یک آزمایش فیزیک سنتی را با پوزیترون (پاد ماده‌ی الکترون و یکی از ذرات بنیادی) انجام دادند و نه‌تنها از آن نتایج جالب و درستی گرفتند؛ بلکه این آزمایش اولین قدم به سمت اکتشافات بسیار تاثیر‌گذار و دگرگون‌کننده در علم محسوب می‌شود. این آزمایش که نسخه‌ی پاد‌ماده‌ی آزمایش مشهور دو‌شکافی است، توسط دانشمندان سوئیس و ایتالیا انجام گرفت و هدف از آن، فهم بهتر پایه و اساس آزمایش‌ها‌ی فوق حساس در‌خصوص حل معما‌ی ماده و پاد‌ماده‌ی عالم است.

در زندگی روزمره‌ی همگی ما ماده نقش عمده‌ای دارد. اما هر‌کدام از ذرات بنیادی تشکیل‌دهنده‌ی جهان، یک پاد‌ماده هم دارند. این ذرات پاد‌ماده در همه‌ی ویژگی‌ها با ذره‌ی ماده یکی هستند و تنها بار و تعداد محدودی از ویژگی‌ها‌ی کوانتومی آن‌ها با یکدیگر متفاوت است.

اگر ماده و پاد‌ماده درکنار یکدیگر قرار‌بگیرند، یکدیگر را نابود می‌کنند و تنها از آن‌ها انرژی باقی می‌ماند. این پدیده، سوالات جالب بسیاری بر‌می‌انگیزد. اگر ما با نوعی از ماده احاطه‌شده باشیم، آیا به‌این معنی است که این نوع از ماده بیشتر وجود‌دارد؟ اگر اینطور است، چه چیزی میان آن‌ها تفاوت ایجا می‌کند؟

تا‌به‌امروز هیچ‌کدام از تلاش‌ها‌ی ما در این زمینه نتیجه‌بخش نبوده‌اند و هر کلیدی به‌دست‌آورده‌ایم را دور انداخته‌ایم. تا جایی که برای ما معنی دارد، ماده و پاد‌ماده در بیشتر ویژگی‌ها یکسان‌هستند. طبق مدل استاندارد ذرات بنیادی، پاد‌ماده‌ها نیز باید دقیقا شبیه ماده‌ی معمولی از قوانین جهانی گرانش پیروی‌کنند و شواهد آزمایشگاهی مستندی نیز از این تئوری حمایت و آن را تأیید می‌کنند.

این موضوع، فیزیکدان‌ها را از جست‌و‌جو و کنکاش در مورد قسمت‌ها‌ی نامعلوم فیزیک باز‌نمی‌دارد؛ حتی زمانی‌که حتی وجود عالم بر لبه‌ای نوک‌تیز قرار‌دارد. حتی یک نکته‌ی ظریف در نحوه‌ی تاثیر‌گذاری گرانش بر پاد‌ماده نیز می‌تواند دستاورد بزرگ مورد نیاز ما باشد؛ اما نیرو‌ی گرانش به‌حدی ضعیف است که بررسی آن بسیار دشوار است.

این نیرو ما را به یکی از کلاسیکی‌ترین آزمایش‌ها‌ی فیزیک رهنمون می‌کند که دانشمندان هم‌اکنون با ذرات پاد‌ماده آن را انجام داده‌اند. در این آزمایش، دو شکاف، یک ذره و همه‌ی رنج‌ها‌ی روحی جهان شرکت دارند.

قرن‌ها چگونگی تابیدن نور از یک پنجره‌ی نیمه‌باز را مورد آزمایش قرار می‌دادیم. دو قرن پیش، فیزیکدانی به‌نام توماس یانگ، یک پنجره‌ی دیگر اضافه کرد و نشان‌داد که نور روی دیوار پشت دو شکاف، الگویی موجی را شکل می‌دهد. این نشانه‌ای از این بود که نور از امواجی درست‌شده است که موج گذرنده از هر‌کدام از شکاف‌ها با نور گذرنده از شکاف دیگر، تداخل می‌کند.

یک قرن و نیم پس از آن، فیزیکدان بزرگ دیگری به‌نام ریچارد فاینمن، همین آزمایش را با ذره‌ای انجام داد که تا آن زمان به‌عنوان نماینده‌ای از ماده شناخته می‌شد. قبل از اینکه ویژگی‌ها‌یی مانند مکان دقیق الکترون‌ها را اندازه‌گیری‌کنیم، الکترون‌ها مانند امواج احتمال رفتار می‌کنند. بنابر‌این، اگر کسی الکترونی را اندازه‌گیری نکند، چه اتفاقی می‌افتد؟ آیا الکترون می‌تواند مانند موج از هر دو شکاف عبور‌ کند، به دو نیم تقسیم‌شود و برای تداخل با خودش مانند نور دوباره شکل بگیرد؟ مضحک به‌نظر می‌رسد اما این همان چیزی است که مشاهده شده است.

بعد از طراحی آزمایش فکری مورد بحث توسط فاینمن، تا دهه‌ها این آزمایش با استفاده از باریکه‌ها‌ی الکترونی انجام شد. در سال ۱۹۸۹ دانشمندان ژاپنی هیتاچی تصمیم‌گرفتند الکترون‌ها را به‌صورت تک تک به سمت دو‌شکافی پرتاب کنند.  از آن به‌بعد این پدیده‌ی عجیب کوانتومی در مورد همه‌ی انواع ذرات کوچک از جمله مولکول‌ها اتفاق افتاده است. این پدیده‌ها نشان می‌دهند که ذرات جدا‌گانه‌ی ماده، جدای از اندازه، رفتار موجی از خود نشان می‌دهند.

پاد‌ماده داستان دیگری دارد. دسترسی به پاد‌ماده در جهان کار ساده‌ای نیست. بنابر‌این اگر‌چه طبق تئوری، این ذرات باید رفتاری موج‌گونه داشته‌باشند، اما این پدیده تا‌کنون مشاهده نشده‌است. دانشمندان برای اجرای این آزمایش از دستگاهی در ایتالیا استفاده کردند که نام آن، آزمایشگاه لایه‌نشانی نانو‌ساختاری و اسپینترونیک بر سیلیکون (L-NESS) است.

در این آزمایش، پوزیترون‌ها (الکترون با بار مثبت) از تابش رادیو‌اکتیو یک جسم رادیو‌اکتیو جدا‌سازی و در یک چیدمان دو‌شکافی  به‌نام تداخل‌سنج تالبوت - لاو استفاده می‌شوند. این آزمایش نوع پیچیده‌تری از آزمایش دو‌شکافی است اما در آخر به یک نتیجه می‌رسد.

پس از ۲۰۰ ساعت تابش پوزیترون، فیزیکدان‌ها با تحلیل الگو‌ی تشکیل‌شده از تابش آن‌ها به این نتیجه رسیدند که پوزیترون‌ها‌ی تکی نیز زمانی‌که مشاهده‌کننده‌ای وجود نداشته باشد، مانند ماده‌ی معمولی، رفتار موجی از خود نشان می‌دهند.

در‌حال‌حاضر این آزمایش اثباتی برای اندیشه‌ی دانشمندان بوده است اما نشانه‌ی قطعی برای مقایسه‌ی ماده و پاد‌ماده نیست. اما قدم بزرگی به‌سمت پژوهش‌ها‌ی بیشتر در مورد پاد‌ماده است. اگر اثر گرانش بر پوزیترون‌ها کمی با اثر گرانش بر الکترون‌ها متفاوت باشد، باید ابزار بسیار حساسی برای اندازه‌گیری آن پیدا‌کنیم.

آزمایش‌ها‌یی شبیه به این دستیابی به این نا‌هنجاری‌ها را تضمین نمی‌کنند. اما می‌توانند ما را به آزمایش‌ها‌ی فوق‌حساس دیگری هدایت کنند که به‌کمک آن‌ها می‌توان این گردو‌ی سخت را شکست. برای مثال، طرح‌ها‌ی تداخلی برای آشکار‌سازی امواج گرانشی استفاده شدند.

قدم بعدی می‌تواند جمع‌آوری اطلاعات بیشتر در مورد این باشد که چرا به‌جای هیچ، چیزی وجود دارد. خوشبختانه این هدف چندان دور نیست.

این پژوهش در مجله‌ی Science منتشر‌شده است.

فیسبوک به‌دنبال افزایش تحقیقات در حوزه‌ی رباتیک است. شاید شنیدن این خبر در نگاه اول باعث تعجب همه شود که چرا غول شبکه‌های اجتماعی به‌جای پرداختن به مسائل تخصصی خود، حوزه‌های جدید را برای فعالیت انتخاب می‌کند. به‌هرحال فیسبوک سازمانی بزرگ است که اولویت‌های متعددی را برای رقابت در نظر می‌گیرد. به‌علاوه شاید تحقیقات فیسبوک در حوزه‌ی رباتیک، تأثیر مستقیمی بر تجربه‌‌ی کاربران در شبکه‌ی اجتماعی نداشته باشد، اما آن‌چه آن‌ها از تحقیقات می‌آموزند، احتمالا مفید واقع خواهد شد.

اگرچه صنعت رباتیک به‌عنوان فعالیتی جدید از سوی فیسبوک شناخته می‌شود، فعالیت آن‌ها در حوزه‌ی هوش مصنوعی، تایخچه‌ای طولانی دارد. امروزه مکانیزم‌هایی که با هوش مصنوعی پیاده می‌شوند، تقریبا همه‌ی بخش‌ها از جلوه‌های تصویری شبکه‌های اجتماعی تا مدیریت خودکار محتوا را بر عهده می‌گیرند.

هوش مصنوعی و رباتیک، حوزه‌های مشترک زیادی با هم دارند. به‌همین دلیل پیشرفت در یکی از آن‌ها می‌تواند به سود حوزه‌ی دیگر هم باشد. به‌علاوه دستاوردهای جدید در هر حوزه می‌تواند زمینه‌ای برای تحقیقات بیشتر در حوزه‌ی دوم را فراهم کند. به‌همین دلیل نمی‌توان تعجب کرد که فیسبوک با آن سابقه و علاقه‌ی شدید به هوش مصنوعی، در صنعت رباتیک نیز وارد شود. شاید آن‌ها قصد دارند با تحقیقات در این حوزه، بینش و چشم‌اندازهای جدید در بخش هوش مصنوعی دریافت کنند. در ادامه نگاهی به پروژه‌های در حال اجرای تیم تحقیقات رباتیک فیسبوک و کاربردهای آن‌ها خواهیم داشت.

یادگیری راه رفتن

راه رفتن یکی از پیچیده‌ترین یا مجموعه‌ای از پیچیده‌ترین عملکردهای بدنی محسوب می‌شود. به‌علاوه وقتی با رباتی ۶ پا روبه‌رو باشیم، راه رفتن پیچیده‌تر هم می‌شود. ربات‌های مورد تحقیق فیسبوک از همین نوع هستند. مهندسان می‌توانند ربات‌ها را به‌گونه‌ای برنامه‌ریزی کنند که راه بروند. البته با چنین روشی به‌نوعی راه رفتن را به آن‌ها آموخته‌اند. انسان‌ها هیچ‌گاه با آموزش، راه رفتن را نمی‌آموزند. به‌همین دلیل مهندسان فیسبوک تصمیم گرفتند یادگیری راه رفتن را بر عهده‌ی خود ربات بگذارند.

چنین تحقیقاتی در دنیای رباتیک تازگی ندارد. بسیاری از متخصصات رباتیک و محققان هوش مصنوعی مشغول تحقیقات در این بخش هستند. در گذشته مقاله‌ها و دستاوردهای گوناگونی از تیم‌های رباتیک دیده شد که یادگیری راه رفتن را به سوژه‌ی خود اضافه کردند. به‌عنوان نمونه می‌توان به ربات‌های حشره‌ای اشاره کرد که ژاپنی‌ها یادگیری فرایند راه رفتن را به‌عنوان قابلیتی درون آن‌ها قرار دادند.

تیم تحقیقاتی فیسبوک، موارد ابتدایی را به ربات خود اضافه کرده و ساختاری همچون جایزه دادن به‌خاطر راه رفتن را در برنامه‌هایش پیاده‌سازی کرد. هیچ آموزش مستقیمی درباره‌ی نحوه‌ی راه رفتن به ربات داده نشده و همه‌چیز به‌صورتی تجربی آموخته شد. هدف از این پروژه‌ی تحقیقاتی، کاهش حداکثری زمان یادگیری راه رفتن ربات بیان شد.

اکنون این سؤال پیش می‌آید که چنین پروژه‌ای چه فایده‌ای برای فیسبوک خواهد داشت؟ فیسبوک مجموعه‌ای عظیم از داده در اختیار دارد که به‌صورت پیچیده ساختاربندی شده‌اند. البته پیدا کردن مسیر در شبکه‌ای در هم تنیده از اطلاعات، با راه رفتن عادی تفاوت‌های زیادی دارد، اما ایده‌ی اصلی که سیستمی با استفاده از قوانین مختصر و در زمانی کوتاه، فعالیت‌ها را بیاموزد، در هر دو صورت مسئله مشترک است.

فرایند اصلی یادگیری توسط هوش مصنوعی و چگونگی از راه برداشتن موانع، دور زدن قوانین و پردازش داده‌ها و موارد دیگر، همگی برای کارگزاران هوش مصنوعی اهمیت دارند. کارگزارانی که در آینده در دنیای فیزیکی یا مجازی فعالیت خواهند کرد. شاید در مرتبه‌ی بعدی که فیسبوک قصد نظارت بر پلتفرم خود را داشته باشد، مدل هوش مصنوعی با قوانینی کار کند که در نتیجه‌ی همین یادگیری کسب خواهد کرد.

بهره‌گیری از کنجکاوی

پروژه‌ی دیگر فیسبوک جلوه‌ی فیزیکی ندارد، اما مرتبط‌تر با فرایندهای اصلی شرکت خواهد بود. همه‌ی مردم، تا حدودی حس کنجکاوی دارند و با وجود آن که از خطرات احتمالی آن مطلع می‌شوند، باز هم با بهره‌گیری از همین حس، یادگیری پربازده‌تری خواهند داشت. فیسبوک حس کنجکاوی را به یک بازوی رباتیک اضافه کرد که وظیفه‌ی انجام اموری ساده را بر عهده داشت.

شاید در نگاه اول عجیب به نظر برسد که حس کنجکاوی در رباتی اضافه شود. در تعریف دقیق‌تر باید بگوییم که هوش مصنوعی موجود در ربات، با اضافه شدن بخش کنجکاوی انگیزه می‌گیرد تا در فرایندهای خود به‌دنبال راه‌هایی برای کاهش عدم قطعیت باشد.

کنجکاوی در بازوی رباتیک، دستاوردهای گوناگونی خواهد داشت. به‌عنوان مثال تغییر زاویه‌ی دوربین از سوی آن، با هدف بهبود دید و انتخاب صحیح‌تر اجسام انجام می‌شود. شاید با اضافه شدن کنجکاوی، ربات مقصد خود را پیش از انجام عمل بررسی کند تا گذاشتن اجسام با فاصله و دقت عالی‌تر انجام شود. به‌هرحال، اضافه شدن قابلیتی که منجر به انجام مطمئن‌‌تر فرایندها می‌شود، درنهایت به افزایش سرعت خواهد انجامید. البته شاید در ابتدا کمی با کاهش سرعت به‌خاطر کنجکاوی پیش از تصمیم‌ها روبه‌رو شویم.

درباره‌ی فواید این دستاورد برای فیسبوک باید بدانید که غول شبکه‌های اجتماعی، تخصصی عمیق در بینایی کامپیوتری دارد. نمونه‌هایی از تخصص آن‌ها را در دستگاه هوشمند Portal دیده‌ایم که کاربر را دنبال کرده و پردازش تصویری دقیقی هم ارائه می‌کند. کسب اطلاعات از محیط پیرامون، برای این کاربردها و هر مورد دیگری که با دیدن و حس کردن همراه باشد، مفید خواهد بود.

هر دوربینی که داخل یک اپلیکیشن یا دستگاه وجود داشته باشد، به‌صورت دائمی در حال بررسی تصاویر اطراف است تا اطلاعاتی مفید از آن‌ها استخراج کند. به‌همین دلیل وقتی یک چهره وارد تصویر دوربین می‌شود، چندین الگوریتم به کار می‌افتند تا تحلیل اطلاعات را شروع کنند. وقتی دوربین‌ها فرد را می‌بینند، چنین سؤال‌هایی را در الگوریتم‌ها حل می‌کنند: آیا مخاطب جسمی در دست دارد؟ آیا متنی دارد که باید ترجمه شود؟ آیا یک بارکد در دست دارد؟ پس‌زمینه‌ی تصویر چگونه است؟ چه‌قدر با سوژه فاصله دارد؟ به‌علاوه وقتی جلوه‌های واقعیت افزوده در دوربین لحاظ شود، سؤال‌ها بیشتر هم می‌شوند. مثلا هوش مصنوعی باید خطوط چهره و موهای مخاطب را تشخیص دهد تا آن‌ها را با سوژه‌های واقعیت افزوده جایگزین کند.

اگر دوربین یا هر گجت دیگر یا ربات، بخواهد وظایف و سؤال‌های بالا را به‌یک‌باره بررسی کند، قدرت عظیمی ازپردازنده مصرف خواهد کرد. چنین رویکردی نه‌تنها مورد پسند کاربر نیست، بلکه مهندسان سیستم نیز به‌دنبال آن نیستند. به‌علاوه اگر بررسی‌ها همیشگی باشند هم نتایج خوبی نخواهند داشت. دراین‌میان اگر کارگزار هوشمند وارد عمل شود و با کمی حس کنجکاوی به‌دنبال کاهش عوامل عدم قطعیت باشد، می‌توان دستاوردی قابل قبول را انتظار داشت. شاید حس کنجکاوی تنها در این بخش برای فیسبوک کاربرد داشته باشد که باتوجه‌به اولویت‌های آن‌ها، بخش مهمی محسوب می‌شود.

دیدن به کمک لمس کردن

بینایی یک حس بسیار مهم برای انسان‌ها و همچنین ربات‌ها محسوب می‌شود، اما ما و ربات‌ها تنها ازطریق این حس با جهان ارتباط برقرار نمی‌کنیم. ربات‌های بسیاری به حسگرهای صوتی، نوری، حرکتی و موارد دیگر مجهز هستند، اما لمس کردن آن‌چنان مرسوم نیست. چالش اصلی در این بخش، کمبود فناوری‌های بازخورد لمسی است. به‌هرحال محققان فیسبوک قصد دارند از همین بازخوردها به‌عنوان کمکی برای داده‌های بصری استفاده کنند.

با نگاهی کلی، می‌توان منطقی بودن طرح مورد نظر را درک کرد. انسان‌های مبتلا به اختلالات بینایی نیز از حس لامسه برای مسیریابی یا درک موقعیت اطراف استفاده می‌کنند. البته نمی‌توان ادعا کرد که آن‌ها به‌کمک لامسه می‌بینند، اما به‌هرحال مفاهیم مشترکی در این تجربه به‌دست می‌آید. محققان فیسبوک در این بخش مدلی از هوش مصنوعی پیاده کردند که عملکرد خود را براساس ویدئو تنظیم می‌کند. ویدئو نیز به‌جای داده‌های واقعی، از داده‌های باکیفیت لمسی به‌دست می‌آید.

در نتیجه‌ی تحقیقات فیسبوک مشخص شد که هوش مصنوعی اهمیتی به دیدن یا ندیدن محیط اطراف نمی‌دهد. تا زمانی‌که داده‌ها به‌صورت تصویری عرضه شوند (حتی به‌صورت نقشه‌ی نقاط فشار روی یک حسگر)، تصمیم‌گیری توسط هوش مصنوعی مانند هر تصویر دیگر انجام می‌شود.

نمی‌توان ادعا کرد که فیسبوک به‌دنبال لمس کردن کاربران از نزدیک باشد، اما کاربرد تحقیقات بالا را نباید تنها در لمس کردن دید. شاید هدف نهایی، باز هم پیاده‌سازی یادگیری در مفاهیم مختلف باشد.

تصور کنید که دو جسم را بدون دیدن و تنها ازطریق لامسه، از هم تشخیص دهید. چنین فرایندی عموما بدیهی به نظر می‌رسد، اما چرا ما چنین توانایی‌هایی داریم؟ چون وقتی جسمی را می‌بینیم، تنها شکل آن را درک نمی‌کنیم، بلکه مدلی از زوایا و احساسات مختلف آن را نیز در ذهن ترسیم می‌کنیم.

شاید کارگزارهای هوش مصنوعی هم باید فرایند یادگیری خود را از زمینه‌ای به زمینه‌ی دیگر منتقل کنند. به‌عنوان مثال شاید روزی داده‌های شنوایی به حسگر یک بازو بگویند که جسم را با چه فشاری بگیرد. یا داده‌های تصویری به میکروفن بگویند که چگونه صداها را از هم تشخیص دهد. جهان واقعی پیچیدگی‌های فراوان دارد و داده‌ها نیز در آن پیچیده‌تر  وبیشتر هستند. درنهایت توانایی بهره‌گیری از حجم بالای داده صرف‌نظر از نوع آن، به توانایی در درک و ارتباط با دنیای واقعی منجر می‌شود.

تحقیقات فیسبوک در حوزه‌ی رباتیک را می‌توان به زبان ساده توضیح داد. مهم‌تر از مفاهیم تحقیقات، زمینه‌هایی هستند که از آن‌ها بهره خواهند برد. فیسبوک در پستی وبلاگی درباره‌ی همین کاربردها نوشت:

ما روی فعالیت‌های رباتیک متمرکز شده‌ایم تا نه‌تنها ربات‌ها را بهبود ببخشیم، بلکه مرزهای هوش مصنوعی را نیز در سال‌ها و دهه‌های پیش رو گسترش دهیم. اگر بخواهیم به مفهوم ماشین‌هایی با توانایی فکر کردن، برنامه‌ریزی و منطق شبیه به انسان نزدیک شویم، باید سیستم‌های هوش مصنوعی بسازیم که بتوانند در موضوعات گوناگون و حتی فراتر از دنیای دیجیتال، یادگیری خودکار داشته باشند. 

فیسبوک به‌شدت تلاش می‌کند تا تأثیرگذاری‌اش را از مجموعه‌ی اپلیکیشن‌های شبکه‌ی اجتماعی و پیام‌رسان به جهان واقعی یعنی اتاق خواب، آشپزخانه یا دفتر کار مردم بیاورد. در چنین مسیری، کارگزارهای هوشمند غول شبکه‌های اجتماعی باید رویکردی قوی‌تر و پیچیده‌تر داشته باشند. البته قطعا ما در آینده‌ی نزدیک شاهد «ربات فیسبوک» به مفهوم واقعی نخواهیم بود.

روش جدیدی در ردگیری گوشی‌های هوشمند کشف شده است که دستگاه‌های اندروید و iOS را در سطح اینترنتدنبال می‌کند. این روش از برخی جزئیات کارخانه‌ای کالیبراسیون حسگرها استفاده می‌کند که بدون هیچ دسترسی خاصی در دسترس وب‌سایت‌ها و اپلیکیشن‌ها قرار دارد.

روش نفوذ به دستگاه‌ها با استفاده از اطلاعات کالیبراسیون، به‌نام SensorID شناخته شد. این روش در دوسیستم‌عامل محبوب گوشی‌های هوشمند، اهداف متفاوتی دارد. محصولات مجهز به سیستم‌عامل iOS از اطلاعات ژیروسکوپ و مغناطیس‌سنج ضربه می‌خورند. در نگاه اول محصولات اندرویدی در معرض خطر بیشتری قرار دارند، چرا‌که به‌جز حسگرهای مذکور، اطلاعات حسگر شتاب‌سنج را نیز در اختیار مجرمان قرار می‌دهند.

اطلاعات منتشر شده از گروهی از محققان دانشگاه کمبریج انگلستان نشان می‌دهد که SensorID، محصولات مجهز به iOS را بیشتر از دستگاه‌های اندرویدی مورد حمله قرار می‌دهد. دلیل نفوذ بیشتر نیز این است که اپل، حسگرهایآیفون و آیپد را در کارخانه کالیبره می‌کند و چنین فرایندی در بسیاری از دستگاه‌های اندرویدی انجام نمی‌شود.

تیم تحقیقاتی درباه‌ی روش نفوذ SensorID در مقاله‌ای نوشت:

روش تحقیقی ما با تحلیل داده‌های حسگری انجام می‌شود که بدون هیچ‌گونه مجوز خاص قابل دسترسی هستند. ما در فرایند تحلیل، داده‌های کالیبراسیون کارخانه‌ای هر دستگاه را تحلیل می‌کنیم. داده‌هایی که هر تولیدکننده به‌صورت پیش‌فرض در فرمور دستگاه‌ها قرار می‌دهد تا اشتباهات تولیدی در حسگرها را با آن‌ها جبران کند.

با استفاده از داده‌های کالیبراسیون دستگاه‌ها، می‌توان پروفایلی منحصربه‌فرد از هر دستگاه ایجاد کرد که مانند حسگر اثر انگشت آن خواهد بود. درنتیجه می‌توان دستگاه قربانی را در سطح اینترنت ردگیری کرد. به‌علاوه همین داده‌ها در زمان تغییر اپلیکیشن‌های مورد استفاده‌ی کاربر نیز استخراج می‌شوند و به‌همین دلیل می‌توان حتی اپلیکیشن‌ها را نیز شناسایی کرد. درنهایت شرکت‌ها یا مجرمان اینترنتی می‌توانند چشم‌اندازی کامل از رفتار کاربران داشته باشند.

استفاده از داده‌های کالیبراسیون و ردگیری کاربران به کمک آن‌ها، دشواری‌های فنی آن‌چنانی برای شرکت‌ها یا مجرمان ندارند. محققان دراین‌باره می‌گویند:

استخراج داده‌های کالیبراسیون عموما در کسری از ثانیه انجام می‌شود و به موقعیت و شرایط کاربر و دستگاه‌ هم هیچ وابستگی ندارد. ما حتی تلاش کردیم تا اطلاعات حسگر را در موقعیت‌ها و شرایط دمایی گوناگون استخراج کنیم و هیچ‌یک از آن‌ها تأثیری بر SensorID نداشتند.

اطلاعات کالیبراسیون همیشه در دستگاه‌ها ثابت می‌مانند و حتی با بازگردانی کارخانه‌ای نیز تغییر نمی‌کنند. درنتیجه افراد و سازمان‌های ردگیری‌کننده‌ی قربانیان، به داده‌های منحصربه‌فرد همچون IMEI دستگاه‌ها دسترسی خواهند داشت.

چنین سبکی از ردگیری کاربران، همیشه از چشم آن‌ها مخفی خواهد ماند. دلیل مخفی ماندن نیز این است که وب‌سایت‌ها و اپلیکیشن‌های ردگیری کننده‌ی کاربران به هیچ مجوزی برای دریافت اطلاعات کالیبراسیون نیاز ندارند.

گروه تحقیقاتی سه‌نفره‌ی دانشگاه کمبریج می‌گویند که آسیب‌پذیری SensorID را در ماه‌های پایانی سال ۲۰۱۸ به اطلاع اپل و گوگل رسانده‌اند. اپل این مشکل را با پچ امنیتی CVE-2019-8541 برطرف کرد که در iOS 12.2 در ماه مارس سال جاری میلادی ارائه شد. کوپرتینویی‌ها در پچ امنیتی جدید، نویزهای تصادفی را به خروجی کالیبراسیون دستگاه تزریق می‌کنند. درنتیجه کاربران آیفون و آیپد با هر بار درخواست اطلاعات کالیبراسیون از سوی وب‌سایت‌ها یا اپلیکیشن‌ها، اطلاعاتی متفاوت را ارسال می‌کنند. اپل علاوه‌بر پچ امنیتی، برای اطمینان بیشتر از امنیت دستگاه‌ها، دسترسی مرورگر موبایل سافاری را نیز به اطلاعات حسگر حرکتی محدود کرد.

گوگل برخلاف اپل هنوز فعالیت جدی برای حل آسیب‌پذیری انجام نداده است. آن‌ها تنها به محققان اعلام کردند که روند را بررسی می‌کنند. شاید دلیل سرعت عمل اپل، خطر بالای نفوذ در سیستم‌عامل iOS بود. در اکوسیستم اندروید، شاهد دستگاه‌هایی با تنوع بسیار بالا هستیم و اطلاعات کالیبراسیون در اکثر آن‌ها موجود نیست.

همان‌طور که قبلا گفته شد، اپل برای عملکرد دستگاه‌ها، کالیبراسیون را روی همه‌ی آن‌ها انجام می‌دهد و اطلاعات کالیراسیون در همه‌ی آیفون‌ها و آیپدها موجود خواهد بود. گوشی‌های حرفه‌ای اندرویدی هم همین روند کالیبراسیون را دنبال می‌کنند و درنتیجه در معرض خطر هستند. گروه محققان برای نمونه روی دستگاه‌های پیکسل ۲و پیکسل ۳ گوگل آزمایش انجام دادند و موفق به دریافت اطلاعات شدند.

محققان نتایج بررسی خود را در مقاله‌ای در کنفرانس IEEE با موضوع امنیت و حریم خصوصی منتشر کردند. آن‌ها صفحه‌ای به‌عنوان نمونه هم ایجاد کردند و کاربران با مراجعه به این لینک می‌توانند آسیب‌پذیر بودن گوشی خود نسبت به SensorID را بررسی کنند.

یکی از مقامات بهداشت فرانسوی در گزارش جدید خود هشدار داد نور آبی چراغ‌های LED که امروزه طرفدار زیادی پیدا کرده است می‌تواند به شبکیه‌ی چشم آسیب برساند و ریتم‌های بیولوژیکی بدن و خواب را مختل کند. 

مطالعات اخیر نشان داده است که اثرات فوتوتاکسیک به‌هنگام مواجهه‌ی کوتاه مدت با نورهای پرشدت آبی رنگ و همچنین مواجهه طولانی مدت با نور‌های شدت پایین‌تر خطر ابتلا به بیماریهای پوستی و پیر شدن پوست را افزایش می‌دهد. آژانس غذایی فرانسه، محیط زیست و بهداشت حرفه‌ای و ایمنی با نام ANSES نیز این موضوع را تأیید کرده‌اند. لکه‌های رنگی تیره مرتبط با سن از اصلی‌ترین علل از بین رفتن بینایی در افراد بالای ۵۰ سال است. نقطه‌ی کوچکی نزدیک به مرکز شبکیه باید وجود داشته باشد تا مرکز دید به‌وجود آید.

ANSES همچنین بیان کرد:

حفاظت از اثرات مخرب روی شبکیه‌ ایجاد شده توسط نمایشگرهای بدون نور آبی گاها با استفاده از عینک آفتابی یا فیلتر باید انجام شود و میزان اختلالی که برای خواب کاربران ایجاد می‌شود هنوز اثبات نشده است.

روشنایی ۱۰۱

LEDها یا دیودهای نوری شامل یک تراشه‌ی نیمه هادی هستند که روی سطحی بازتابنده قرار گرفته‌اند. زمانیکه برق ازطریق تراشه‌ی نیمه هادی جریان پیدا می‌کند، نور تولید می‌شود. نور آبی به خودی خود جدید نیست زیرا خورشیدپرتوهای آبی رنگ را نیز تولید می‌کند که انرژی بالاتری نسبت به طول موج‌های دیگر در طیف نوری دارد. لامپ‌های خیلی قدیمی‌تر مقداری نور آبی تولید می‌کردند، اما اندازه‌ی آن در مقایسه با چراغ‌های LED، لامپ‌ها و مهتابی‌های کم مصرف که امروزه محبوب شده است، خیلی کمتر بود.

تصویر سمت چپ پیش از بکارگیری لامپ‌های LED و تصویر سمت راست تأمین روشنایی پل خیابان ۶ لس‌آنجلس با لامپ‌های ال‌ای‌دی است

ANSES در گزارشی که در سال ۲۰۱۶ نوشت، بیان کرد: «ال‌ای‌دی‌ها به‌عنوان منبع نورپردازی جدید در حال توسعه‌ی سریع فناوری و بخش اقتصادی خود هستند. این منابع نوری سال‌ها در الکترونیک مورد استفاده قرار گرفتند، اما امروزه به‌عنوان بخشی جدایی ناپذیر از سیستم‌های روشنایی شناخته می‌شوند.» امروزه LEDها در اهداف خانگی، صنعتی و تجاری مورد استفاده قرار می‌گیرند. طبق گفته‌ی وزارت انرژی ایالات متحده، هرچه محصولات LED محبوبیت بیشتری پیدا کرده‌اند در مصرف انرژی پیشرفت مثبتی صورت گرفته است؛ چراکه این محصولات به میزان قابل‌توجه انرژی کمتری را نسبت به تکنولوژی‌ روشنایی سنتی مصرف می‌کنند. نفوذ بازار چراغ‌های LED در حال افزایش است و پیش‌بینی شده است که تا سال ۲۰۲۰ حدود ۴۸ درصد از کل فروش هر ساعت روشنایی در سال و تا سال ۲۰۳۰ حدود ۸۴ درصد را به خود اختصاص خواهد داد.

ANSES انواع مختلف لامپ‌های نور آبی را در گزارش خود معرفی کرده است. برای مثال روشنایی خانگی «گرم سفید» همانند لامپ‌های سنتی دارای خطرات نور فتوشیمیایی ضعیف است. چراغ قوه، لامپ‌های اتومبیل‌ها و برخی اسباب‌ بازی‌های کودکان نورهای آبی سفیدتر و «سردتر» را تولید می‌کنند که ضرر بیشتری دارد.

شواهد علمی بیشتر

مطالعات آمریکایی اخیر استفاده از نور آبی را به‌عنوان محبوب‌ترین فرایند در تمامی جهان بیان کرده است. جینلوکا توسینی، استاد و مدیر ارشد تحقیقات علمی دانشکده‌ی پزشکی آتلانتا گفت اگر طول موج نور آبی زیر ۴۵۵ نانومتر باشد و شدت بالایی داشته باشد واقعا می‌تواند به چشم آسیب‌های جدی برساند. توسینی که در گزارش ANSES دخالتی نداشت در ایمیل خود نوشت:

در داخل شبکیه‌ی چشم انسان فتوگرامترهایی برای تشخیص نور آبی وجود دارند که با ساعت زیستی بدن در ارتباط هستند. اگرچه قرار گرفتن در معرض نور در شب، خواب و ریتم‌های شبانه‌روزی را به‌طور عمده با مهار هورمون ترویج خواب که ملاتونین نام دارد، تحت تاثیر قرار می‌دهد. قرارگیری در معرض نور آبی در اواسط روز ممکن است اثرات مفیدی داشته باشد. بااین‌حال جوانب احتیاط را باید در نظر داشت.

جانت اسپارو، استاد علوم چشم پزشکی در دانشگاه کلمبیا در نامه‌ای نوشت: «نور آبی برای کمک به حفظ ریتم روزانه که به‌دنبال آن خواب هم تنظیم می‌شود، مفید است.» اسپارو هم در گزارش ANSES دخیل نبود و گفت شبکیه «مولکولهای دارای تشعشع را در خود تجمیع می‌کند که اینها به‌عنوان لیپوفاکسین شناخته می‌شوند.» همچنین ادامه داد: «این ترکیبات با بالا رفتن سن بیشتر می‌شوند و حساسیت به نور آبی را ایجاد می‌کنند.» او گفت شواهد اولیه نشان داده است که این حساسیت در بلند مدت منجر به پاسخ‌های نوری نادرست خواهد شد. توسینی خاطر نشان کرد که دانشمندان معتقدند قرار گرفتن در معرض نورآبی LED در محدوده‌ی ۴۷۰ تا ۴۸۰ نانومتر برای یک دوره‌ی کوتاه یا متوسط (روز تا هفته) نباید خطر ابتلا به بیماری چشم را افزایش دهد، اما در شرایط مشابه و دوره‌ی طولانی‌تر (ماه تا سال) لزوما درست نیست. وی گفت:‌ «من اعتقاد دارم که باید در مورد این موضوع مطالعات گسترده‌تری انجام شود زیرا روی سلامت اکثر شهروندان تأثیرگذار شده است.» بنابراین او یک راه‌حل بسیار کاربردی برای رفع مشکل نور آبی در توسعه‌ی سیستم‌های روشنایی هوشمند ارائه کرد که ترکیب نور در طول روز را تغییر می‌دهد.

یک بررسی غیر مرتبط که در سال ۲۰۱۷ انجام شد و از گزارش ANSES حمایت می‌کند گفته است که عینک آفتابی و فیلترها شاید نتواند بخوبی از ما محافظت کند. این بررسی مزایا و معایب بالقوه لنزهای انسداد کننده‌ی نور آبی را بیان کرده است. شواهد نشان داده است که این لنزها که ادعا دارند از نورپذیرنده‌های شبکیه دربرابر نورهای مضر آبی رنگ محافظت می‌کنند، «از کیفیت بالایی برخوردار نیستند» و روی تعهدات خود «بهبود عملکرد دید و کیفیت خواب، کاهش خستگی چشم و حفظ سلامت ماکولا» پایبند نیستند.

بااین‌حال اسپارو گفت که عینک آفتابی به‌طور کلی نور بنفش را مسدود می‌کند و «کسانی که لکه‌ی زرد رنگ دارند باید بیشتر از عینک استفاده کنند زیرا استفاده از عینک مقدار نور آبی ورودی به شبکیه چشم را کاهش می‌دهد.»

در آخر ANSES گفته که باید مدت زمان قرارگیری در معرض نور آبی را هرچه می‌توانید کاهش دهید. مقامات فرانسوی می‌گویند کودکان و نوجوانان که چشمشان به‌طور کامل نور آبی را فیلتر نمی‌کند، به‌هنگام قرارگیری در معرض نور آبی سرد بسیار حساس هستند. این سازمان توصیه کرد که تنها دستگا‌ه‌های LED کم ریسک در دسترس مصرف‌کنندگان قرار گیرد و  درخشش لامپ‌های خودروها کاهش پیدا کند.

امسال مصادف با پنجاهمین سالگرد فرود انسان روی سطح ماه است؛ بهانه‌ای برای ستایش و یادآوری قهرمانی‌های خدمه‌ی آپولو ۱۱: تواضع نیل آرمسترانگ درحالی‌که اولین ردپای خود را روی سطح ماه ثبت می‌کرد و شجاعت باز آلدرین در لحظات حساس و نهایی فرود سطح‌نشین ایگل و نظارت مایکل کولینز در مدار بر همکاران خود و انتظار برای بازگشت آن‌ها.

قبل از هرچیز باید از جست‌وجوگرانی تجلیل کرد که مسیر را برای این مأموریت تاریخی هموار کردند. از مهم‌ترین این جست‌وجوگران می‌توان به فضانوردان آپولو ۱۰ اشاره کرد. آن‌ها پس از پایان مأموریت، اطلاعات لازم را دراختیار خدمه‌ی آپولو ۱۱ قرار دادند. توماس پی. استافورد، فرمانده و جان دبلیو یانگ، خلبان ماژول فرماندهی و یوجین ای. سرنان، خلبان ماژول قمری نیز مانند آرمسترانگ و کالینز تمام مراحل لازم برای فرود روی سطح ماه را طی کرده بودند؛ اما موفق شدند روی سطح ماه فرود بیایند و بر آن قدم بگذارند.

از چپ یوجین ای. سرنان، خلبان ماژول قمری و جان دبلیو یانگ، خلبان ماژول فرمان و توماس پی. استافورد، فرمانده در سال ۱۹۶۸

فرض کنید فردیناند و ایزابلا (پادشاه و ملکه‌ی اسپانیا در آغاز رنسانس که حمایت مالی از سفرهای اکتشافی کریستف کلمب را برعهده گرفتند) در سال ۱۴۹۱م با هدف کشف دنیایی جدید یک فروند کشتی را اعزام و از خدمه‌ و ناخدای کشتی بخواهند بدون پیاده‌شدن از کشتی و قدم‌گذاشتن بر خشکی، سرزمین‌های جدید را پیدا کنند؛ زیرا قرار است ناخدا و خدمه‌ی بعدی در سال ۱۴۹۲م عازم آن سرزمین شوند.

فرض کنید رئیس‌جمهور، توماس جفرسون، در سال ۱۸۰۳ گروهی اکتشافی برای کشف مسیر اقیانوس آرام اعزام کرده باشد و به آن‌ها بگوید به چیزی دست نزنید، به‌ویژه اقیانوس؛ زیرا لوئیس و کلارک قرار است سال بعد به آنجا بروند (لوئیس و کلارک در سال ۱۸۰۴ به‌دستور توماس جفرسون سفرهای اکتشافی خود را با هدف یافتن مسیرهایی به اقیانوس آرام شروع کردند).

به‌نظر غیرمنطقی می‌رسد فضانوردان راه زیادی طی کنند و خطرهای زیادی به‌جان بخرند و به هدف و پاداش کار خود نرسند؛ اما این دقیقا اتفاقی است که حدودا ۵۰ سال پیش برای فضانوردان آپولو ۱۰ رخ داد. رئیس‌جمهور وقت، جان افه کندی، در سال ۱۹۶۱، وظیفه‌ی فرود انسان در سطح ماه و بازگشت ایمن تا قبل از پایان دهه‌ی ۱۹۶۰ را برعهده‌ی ناسا گذاشت و بدین‌ترتیب، این سازمان فضایی ماراتن هشت‌ساله‌ی خود برای سفر به ماه را آغاز کرد.

برای چنین مأموریتی، تقریبا نیم‌میلیون مهندس، تکنسین، دانشمند و بسیاری از کارکنان دولتی و صنعتی استخدام شدند. این مأموریت حتی به قیمت جان سه فضانورد قهرمان، گاس گریسام و اد وایت و راجر چافی، تمام شد که در سال ۱۹۶۷ در آتش آپولو ‍۱ سوختند.

مأموریت‌های متوالی آپولو برای رسیدن به هدف در مهلت تعیین‌شده، به امنیت و جسارت بیشتری نیاز داشت. تأخیر در تکمیل سطح‌نشین قمری موسوم به ماژول سیاحتی قمری باعث شد آپولو ۸ اولین مأموریت سرنشینداری باشد که فقط با یک ماژول فرمان به پرواز درمی‌آید. تصویر معروف طلوع زمین (Earthrise) در این مأموریت گرفته شد. سپس در مارس۱۹۶۹، آپولو ۹ اولین مأموریت آزمایشی سطح‌نشین به فضا بود که ۱۰ روز را در مدار زمین گذراند.

طلوع زمین از سطح ماه

زمینه برای پرتاب مجموعه‌ی بعدی فضانوردان آماده بود. خدمه‌ی آپولو ۱۰ در پروژه‌ی جمنای نشان پرواز را دریافت کرده‌ بودند. مأموریت آن‌ها شامل برنامه‌ریزی پروژه و تنظیم سکو برای فرود موفقیت‌آمیز روی سطح ماه و بازگشت ایمن به زمین بود؛ اما این دستور به آن‌ها ابلاغ شد: «روی ماه فرود نیایید».

اولین‌بار قرار بود سطح‌نشین‌ ماه روی محیطی فرود بیاید که برای آن ساخته شده بود. این مأموریت با خطرهای متعددی همراه بود: پرتاب، رسیدن به مدار زمین، سفر سه‌روزه‌ی زمین تا ماه، جداشدن از مدار ماه، نزدیک‌شدن سطح‌نشین اسنوپی تقریبا به سطح ماه، صعود مجدد و رسیدن به مدار ماه، سه روز بعد بازگشت به زمین و فرود در اقیانوس آرام. فضانوردان آپولو ۱۱ تمام این مراحل را با یک تفاوت گذراندند: آن‌ها موفق شدند روی سطح ماه فرود بیایند.

سطح‌نشین اسنوپی تقریبا به سطح ماه نزدیک شد؛ اما بنابر دستورها فضانوردان اجازه‌ی فرود نداشتند.

سرنان و استافورد عملیات را با موفقیت انجام دادند؛ درحالی‌که یانگ در ماژول سرویس و فرماندهی چارلی براون بالای سر آن‌ها قرار داشتند و برای فرود به صفحات آتشفشانی دریای ترانکیلیتی آماده می‌شدند. در این لحظه، یانگ به دوستان خود می‌گوید:

نمی‌توانید تصور کنید از این فاصله ماه چقدر بزرگ است. سپس، سرنان پاسخ داد: نمی‌توانی تصور کنی از این فاصله چقدر کوچک به‌نظر می‌رسی.

درنهایت، آن‌ها سطح‌نشین را تا ارتفاع ۱۴ کیلومتری از سطح ماه هدایت کردند؛ فاصله‌ای نزدیک برای آزمایش رادار سطح‌نشین و تقریبا هم‌اندازه‌ با ارتفاع حداکثر هواپیماهای تجاری در بالای سطح زمین. درحالی‌که دو فضانورد برای فرود آماده‌ می‌شدند، سرنان فریاد زد: «اوه چارلی! ما طلوع زمین را دیدیم، فوق‌العاده است».

کسب اطلاعات خدمه‌ی آپولو ۱۱ از خدمه‌ی آپولو ۱۰ پس از پرواز آن‌ها. به‌ترتیب عقربه‌های ساعت از چپ: مایکل کولینز، ادوین ای. آلدرین جی. آر (از آپولو ۱۱)، سرنان، استافورد (از آپولو ۱۰)، نیل آرمسترانگ (از آپولو ۱۱) و یانگ (از آپولو ۱۰).

چشم‌انداز ماه در زیر پای آن‌ها شامل حفره‌ها و دهانه‌های برخوردی بود که در چندین میلیارد سال تشکیل شده بودند. براساس پیش‌نویس این مکالمه، آن‌ها وقت کافی برای ستایش این زیبایی‌ها نداشتند و فقط مکالمه‌ای فوری درباره‌ی فرود اسنوپی (سطح‌نشین) داشتند.

استافورد در این مرحله گفت:

به‌نظر می‌رسد به‌اندازه‌ی کافی نزدیک شدیم. تنها کاری که باید انجام بدهیم، بازکردن چنگه‌ها و فرود روی سطح است. از این فاصله‌ تخته‌سنگ‌های ماه به‌وضوح دیده می‌شدند.

استافورد نیز در پیغامی به جک اسمیت، یکی از همکاران ستاره‌شناس و زمین‌شناس و فضانورد آپولو ۱۷ گفت:

تعداد تخته‌ی سنگ‌ها به‌قدری زیاد است که به‌راحتی می‌توان خلیج گلوستون را با آن‌ها پر کرد.

درست وقتی استافورد و سرنان آماده‌ی فرود روی سطح ماه می‌شدند، پیغام بازگشت را دریافت کردند. فرود روی سطح بسیار وسوسه‌انگیز بود. آن‌ها مشتاق فرود بودند. فضاپیما هم در شرایط خوبی به‌نظر می‌رسید و مشکلی وجود نداشت؛ اما سوخت سطح‌نشین اسنوپی برای فرود روی سطح و صعود مجدد کافی نبود. به‌گفته‌ی کریگ نلسون، مؤلف کتاب مردان موشکی، سرنان شک داشت عمدا سوخت کمی برای ماژول سطح‌نشین در نظر گرفته شده بود.

دو ماه بعد و درحالی‌که هزاران نفر چشم به آسمان دوخته بودند و منتظر دیدن اولین گام‌های انسان روی ماه بودند، نیل آرمسترانگ و باز آلدرین توانستند روی سطح ماه فرود بیایند. اگر فرود روی سطح ماه به فیلم تشبیه شود، خدمه‌ی آپولو ۱۰ نقش جایگزین‌ هنرپیشه و فضانوردان آپولو ۱۱ نقش ستاره‌های واقعی را ایفا می‌کنند. این در حالی است که خدمه‌ی آپولو ۱۰ مسیر را برای فرود فضانوردان آپولو ۱۱ هموار کردند و البته، ناسا پاداش این فداکاری را به‌خوبی داد.

بعدها، یانگ به‌عنوان فرمانده‌ی آپولو ۱۶ فعالیت کرد و سپس، فرماندهی اولین پرواز شاتل فضایی را برعهده گرفت. سرنان، فرمانده‌ی آپولو ۱۷، در سال ۱۹۷۲ روی سطح ماه فرود آمد و تا امروز، آخرین فردی است که قدم بر سطح ماه گذاشته است. اگرچه استافورد هرگز دیگر به ماه بازنگشت، فرماندهی پروژه‌ی آزمایش آپولوسایوز در سال ۱۹۷۵ را با شرکای روسی در مدار زمین برعهده داشت. هدف این مأموریت برقراری صلح بین ابرقدرت‌ها در رقابت بر سر تسخیر فضا بود.

مأموریت آپولو ۱۰ در طول تاریخ، تحت‌الشعاع سفرهای بعدی به ماه قرار گرفت؛ اما فضانوردان آپولو ۱۰ پیش‌گامان سفر به ماه بودند و داستان‌ آن‌ها پیش‌زمینه‌ای غنی در تاریخچه‌ی سفر به ماه است. آن‌ها به‌دلیل دستاوردها و خطرهایی که برای پیروزی آمریکا در رقابت فضایی به‌جان خریدند، شایسته‌ی تقدیر هستند.

پژوهشگران همچنان به‌دنبال یافتن شواهدی درباره‌ی تأثیر باکتری‌های روده (معروف به میکروبیوم) بر سلامتی کلی بدن انسان هستند؛ هرچند هنوز بخش اعظمی از این ماجرا ناشناخته مانده است. آن‌ها برای اینکه نشان دهند استرس اجتماعی می‌تواند ترکیب و رفتار باکتری‌های مفید روده را تغییر دهد و به‌تبع آن، تغییرات خطرناکی در سیستم ایمنی بدن به‌وجود آورد، آزمایش‌هایی روی موش‌ها انجام دادند. چنانچه همین دومینو بیولوژیکی در انسان‌ها نیز رخ دهد، شاید بتوان سرنخ‌هایی درباره‌ی تشدید اختلال‌های خودایمنی پیدا کرد که احتمالا یک نفر از هر پنج نفر با آن دست‌وپنجه نرم می‌کنند.

پژوهشگران گروهی از موش‌ها را ۱۰ روز درمعرض استرس (درگیری خشن با موش‌های تهاجمی‌تر) قرار دادند و در همین بازه‌ی زمانی، گروه دیگر موش‌ها را به‌حال خود رها کردند. سپس، با تجزیه‌و‌تحلیل فلور روده‌ی هر دو گروه به تفاوت ترکیب باکتری‌های روده‌ی آن‌ها پی‌ بردند که بیشترین تغییرات به دو نوع خاص مربوط می‌شد: بیلوفیلا و دیهالوباکتریوم. این دو باکتری با اختلال‌های خودایمنی در بدن انسان، به‌‌ویژه بیماری ام‌اس ارتباط دارند.

پژوهشگران کار خود را با تحلیل ژنتیکی ادامه دادند و دریافتند ژن‌های مربوط‌به «خصلت‌های خشن» دراثر استرس فعال می‌شوند و رشد و حرکت و ارتباط بین باکتری و میزبان را افزایش می‌دهند. به‌عبارت‌دیگر،‌ باکتری‌های مفید روده ظاهرا به پاتوژن‌های مخربی تبدیل می‌شوند که توانایی مضاعفی برای حرکت در بدن و آلوده‌کردن بافت‌ها پیدا می‌کنند.

علاوه‌براین، تحلیل گره‌های لنفاوی موش‌های زیر استرس این رابطه را تأیید کرد و پژوهشگران سطح زیادی از باکتری‌های پاتوژن روده و غلظت لنفوسیت تی افکتور خودواکنشی (سلول‌های سیستم ایمنی) را پیدا کردند که از ویژگی‌های اختلالات خودایمنی به‌شمار می‌روند. به‌طورکلی، نتایج به‌دست‌آمده نشان می‌دهند درصدی از باکتری‌های روده‌ در موش‌های زیر استرس به پاتوژن (بیماری‌زا) تبدیل می‌شوند. سپس، بافت خود را آلوده می‌کنند و درنتیجه حمله‌ی سیستم ایمنی به بدن را رقم می‌زنند. اورلی آنی، نویسنده‌ی ارشد این پژوهش و ایمونولوژیست می‌گوید:

می‌دانیم ارتباطی قوی بین سیستم ایمنی و ریزاندامگان هم‌زیست وجود دارد. با شناسایی واکنش‌های ژنتیکی باکتری‌ها می‌توانیم بفهمیم که استرس چطور شرایط خودایمنی را در بدن به‌وجود می‌آورد.

پژوهشگران معتقدند همین روند مشابه می‌تواند در انسان‌ها نیز اتفاق بیفتد و به پیشرفت اختلالات خودایمنی نظیر ام‌اس، لوپوس، روماتیسم مفصلی، دیابت نوع یک، اسکلرودرمی و فیبروز ریه بینجامد. چنانچه این موضوع صحت داشته باشد، استرسی که هر روز تجربه می‌کنیم، می‌تواند تأثیراتی به‌مراتب شدیدتر از حد تصورمان داشته باشد.

البته، باید به این نکته اشاره کنیم که انسان و موش واکنش‌های متفاوتی به استرس دارند و اتفاقی که در ۱۰ روز برای ریزاندامگان هم‌زیست و سیستم ایمنی موش‌ها رخ داد، مشابه واکنش بدن انسان نخواهد بود. ازآنجاکه انجام آزمایش مقایسه‌ای انسانی دشوار است، درحال‌حاضر می‌توان از این مدل آموزنده و البته ناقص برای به‌دست‌آوردن سرنخ استفاده کرد.

مؤسسه‌ی ملی سلامت ایالات متحده برآورد کرده بیش از ۲۰ میلیون آمریکایی مبتلا به بیماری‌های خودایمنی هستند که وضعیتشان هرسال وخیم‌تر می‌شود. احتمال ارتباط بین افزایش سطح استرس روزانه و باکتری روده می‌تواند علت تشدید این بیماری‌ها را توضیح دهد؛ هرچند برای نتیجه‌گیری زود است. تا این لحظه، پژوهش مذکور یکی دیگر از راه‌های ممکن برای درک تشدید شرایط خودایمنی است که بررسی رابطه‌ی بدن با میکروبیوم را امکان‌پذیر کرده است.  

بیشتر افراد به‌دلیل تجربه‌ی کار با لیزر‌ها‌ی کوچک، با لیزر‌ها‌ی اپتیکی آشنایی‌ دارند؛ اما با لیزر‌ها‌ی ساخته‌شده از امواج صوتی چطور؟ نور لیزر ویژگی‌ها‌یی دارد که آن را از نور‌ها‌ی دیگر مانند نور لامپ یا نور خورشید متمایز می‌کند. امواج نوری گسیل‌شده از لیزر همگی در یک راستا منتشر می‌شوند و با یکدیگر هم‌فاز هستند؛ به‌همین‌دلیل، نور خارج‌شده از لیزر به اطراف و همه‌ی جهت‌ها پخش نمی‌شود.

بر‌خلاف نور لیزر، نور گسیل‌شده از لامپ یا از خورشید به همه‌ی جهت‌ها منتشر می‌شود. این ویژگی مفیدی است؛ چرا که اگر این‌گونه نبود، دیگر به‌راحتی نمی‌توانستیم کل اتاق را روشن‌ کنیم یا حتی زمین نمی‌توانست به‌سادگی از نور خورشید روشن‌ شود. هم‌فاز نگه‌داشتن امواج نوری که فیزیک‌دانان به آن «همدوسی« می‌گویند، ویژگی بسیار مهم لیزر‌ها است که آن را از سایر نور‌ها متمایز می‌کند. شایان ذکر است صوت هم از امواج درست‌ شده‌ است.

به‌تازگی دانشمندان به ساخت لیزر‌ها‌ی فونونی علاقه‌مند‌ شده‌اند. لیزر‌ها‌ی فونونی نوعی لیزر هستند که در آن‌ها نوسان‌های موجی با ارتعاش‌های ذرات کوچک جامد جایگزین می‌شود. با ساخت لیزر‌ها‌ی صوتی که در آن‌ها امواج صوتی به‌خوبی همگام شده‌ باشند، می‌توان در مسیر ساخت لیزر‌ها‌ی فونونی نیز گام برداشت.

در پژوهشی که به‌تازگی در مجله‌ی Nature Photonics منتشر‌ شده‌، با استفاده از نوسان‌های ذرات، ساخت لیزر فونونی ممکن شده است. این لیزر قطری حدود ۱۰۰ نانو‌متر دارد و در آن با استفاده از انبرک‌ها‌ی نوری، ذرات به پرواز درمی‌آیند و ارتعاش می‌کنند. دست‌اندرکاران این پروژه، میشکات باتاچاریا، دستیار پروفسور فیزیک و نجوم در مؤسسه‌ی تکنولوژی راچستر و نیک وامیواکاس، دستیار پروفسور اپتیک کوانتومی و فیزیک کوانتومی در دانشگاه راچستر هستند.

امواج همگام‌شده

اگر بخواهیم انبرک نوری را خیلی ساده توضیح‌ دهیم، باید بگوییم انبرک نوری درواقع لیزری است که از یک لنز رد می‌شود و یک ذره‌ی نانو را در هوا‌ی داخل دستگاه به‌دام می‌اندازد؛ چیزی شبیه بیم تراکتوری در جنگ ستارگان. ذره‌ی نانو بازهم در‌ جا‌ی خود ثابت نمی‌ماند. این ذره در راستا‌ی بیم به‌دام‌اندازنده، مانند پاندول به عقب‌وجلو نوسان می‌کند.

ازآنجاکه ذره‌ی نانو به جسم مکانیکی گیر نکرده و به هیچ جسمی متصل نیست، به‌خوبی از محیط اطرافش جدا‌ می‌شود و مستقل عمل‌ می‌کند. این موضوع به فیزیک‌دانان امکان بررسی نیرو‌ها‌ی ضعیف الکتریکی و مغناطیسی و گرانشی را می‌دهد؛ چرا که اثر آن‌ها روی این ذره‌ی نانو درک‌پذیر و مشاهده‌شدنی است.

برای افزایش توانایی درک نیرو‌ها‌ی تاثیر‌گذار بر ذره، با سرد‌کردن ذره، حرکت آن را کُند می‌کنند و با تعقیب تغییرات مکان ذره با زمان، از انجام این کار مطمئن می‌شوند. سپس، این اطلاعات به کامپیوتری داده‌ می‌شود که قدرت بیم به‌دام‌اندازنده را کنترل می‌کند.

با تغییر قدرت گیر‌اندازی می‌توان ذره را به‌گونه‌ای مقید‌ کرد که با سرعت بسیار کمی حرکت‌ کند. این کار را گروه‌ها‌ی مختلف در سراسر جهان انجام‌ داده‌اند؛ اما هیچ‌کدام از آن‌ها از لیزر‌ها‌ی صوتی برای این کار استفاده‌ نکرده‌اند. پژوهشی که‌ به‌تازگی انجام‌ شده‌، قدم بزرگی برای بی‌همتا و ضروری کردن این دستاورد برداشته‌ است.

در پژوهش جدید، با مدوله‌کردن بیم به‌دام‌اندازنده، ذره‌ی نانو را وادار می‌کنند سریع‌تر نوسان‌ کند و بازده‌ی مطلوبی شبیه به لیزر داشته باشد. نوسانات مکانیکی ذره‌ی نانو باعث تولید امواج صوتی همگام‌ شد و به‌عبارت‌دیگر، لیزر فونونی ایجاد‌ شد. لیزر فونون گروهی از امواج صوتی هم‌فاز را شامل می‌شود.

با تغییرات الگو‌ی این امواج صوتی، آشکار‌ساز می‌تواند متوجه آن‌ها شود و وجود نیرو‌ها‌ی گرانشی و مغناطیسی را آشکار‌ کند. به‌نظر می‌رسد به‌دلیل نوسان شدید ذره‌ی نانو، حساسیت دستگاه کمتر می‌شود؛ اما اثر نوسانات هم‌زمان و همگام، اثر این کاهش حساسیت را خنثی می‌کند و حساسیت دستگاه را افزایش می‌دهد.

کاربردهای ممکن

واضح است که لیزر‌ها‌ی اپتیکی کاربرد‌ها‌ی فراوانی دارند. آن‌ها اطلاعات را با کابل‌های فیبر نوری حمل می‌کنند و در سوپرمارکت‌ها برای خواندن بارکد استفاده می‌شوند و برای کار‌کردن ساعت‌ها‌ی اتمی و در‌نتیجه برای GPS ضروری‌ هستند.

لیزر‌ها‌ی فونونی در اصل برای آشکار‌سازی نیرو‌ها‌ی ضعیف الکتریکی و مغناطیسی و میدان‌ها‌ی گرانشی طراحی و ساخته‌ شده‌اند. در این لیزر‌ها، تأثیر نیرو‌ها بر امواج صوتی به‌گونه‌ای است که قابلیت آشکار‌سازی آن وجود‌ دارد؛ اما ممکن است در آینده، دیگران کاربرد‌ها‌ی دیگری در ارتباطات و اندازه‌گیری‌ها‌ی بسیار دقیق و حساس برای آن‌ها پیدا‌ کنند.

از دیدگاه بنیادی، این کار می‌تواند وسیله‌ای برای آزمودن نظریه‌ها‌ی مکانیک کوانتومی باشد. برای مثال، می‌توان از آن برای بررسی رفتار گروهی تشکیل‌شده از یک‌میلیارد اتم استفاده‌ کرد. این تعداد همان تعداد ذرات نانو‌ِ استفاده‌شده در لیزر‌ها‌ی فونونی است.

افزون‌براین، لیزر‌ها نقطه‌ی شروعی برای ایجاد حالت‌ها‌ی کوانتومی بر‌انگیخته‌ هستند؛ حالت‌ها‌یی مانند گربه‌ی شرودینگر مشهور که در این حالت، یک ذره می‌تواند در یک لحظه در دو مکان حضور‌ داشته‌ باشد. مسلما هیجان‌انگیز‌ترین کاربرد‌ها‌ی انبرک‌ها‌ی اپتیکی و لیزر‌ها‌ی فونونی، کاربرد‌ها‌یی هستند که هنوز درباره‌شان نمی‌دانیم.