كلية العلوم والهندسة كلية العلوم والهندسة جامعة حمد بن خليفة جامعة حمد بن خليفة

تمثل تكنولوجيا متابعة اللاعبين ومراقبتهم مجالاً ناشئًا لأبحاث التكنولوجيا في دولة قطر وخارجها. وبينما تستعد قطر لاستضافة عدد من الفعاليات الرياضية الدولية والمشاركة فيها، يسلط أعضاء بهيئة التدريس في كلية العلوم والهندسة بجامعة حمد بن خليفة الضوء على المسارات المستقبلية في هذا المجال الحيوي.

ما هي الطرق التي يمكن من خلالها استخدام الأجهزة القابلة للارتداء وأجهزة الاستشعار لمتابعة وقياس أداء وصحة لاعبي كرة القدم؟

يمكن استخدام الأجهزة القابلة للارتداء على نطاق واسع في رياضة كرة القدم. ويمكن أن تختلف استخدامات هذه الأجهزة بشكل كبير، بدايةً من مراقبة العلامات الحيوية مثل معدل نبضات القلب، ودرجة الحرارة، ومستويات الأكسجين في الدم، إلى العمل كمؤشرات أداء للرياضيين واللاعبين. ويمكن استخدام التكنولوجيا القابلة للارتداء، على سبيل المثال لا الحصر، لقياس معدل التسارع، والقوة، والدوران، وتوجهات أجسام اللاعبين. وقد ذهبت دراسات وأبحاث حديثة إلى أبعد من ذلك بكثير من خلال فحص أجهزة الاستشعار القابلة للارتداء التي يمكنها مراقبة المظهر الفسيولوجي والكيميائي الحيوي للرياضيين من أجل تحسين أدائهم. وتعكف العديد من الدراسات والأبحاث الآن على استكشاف المؤشرات الحيوية للعاب والعرق لتشخيص المشكلات الصحية للرياضيين وتصميم بروتوكولات التعافي الشخصية لهم. وتعمل أبحاث مستجدة حاليًا ليس فقط على مراقبة العلامات الحيوية وتحسين الأداء، ولكن أيضًا على قياس مستويات تعافي الرياضيين وتحسينها. ويتماشى ذلك بشكل جيد مع البطولات التنافسية مثل بطولة كأس العالم لكرة القدم قطر 2020، حيث يُنتظر من اللاعبين الحفاظ على أدائهم على مدار ما لا يقل عن ثلاث مباريات.

ما هي الأدوات الرقمية الفعالة بشكل خاص في هذا المجال؟

أولاً، تحظى أجهزة الاستشعار بأهمية كبيرة لأنها تساعدنا على تسجيل البيانات المهمة ورقمنة جميع المعلومات لكي تخضع للمعالجة باستخدام منصات مختلفة، بما في ذلك أجهزة الحاسوب. ثانيًا، يُعدُ التصور أداة مهمة لعرض البيانات بطرق جذابة وغنية بالمعلومات. أخيرًا وليس آخرًا، يمكن استخدام تقنيات الذكاء الاصطناعي لتصنيف أنماط الاهتمام المختلفة التي تعكس القدرة التنافسية للرياضي.

كيف يجري تطوير هذه التكنولوجيا؟ وما هي الأبحاث القطرية التي أُجريت في هذا المجال؟

يمكن تقسيم التقنيات في هذا المجال إلى فئتين، حيث أن لدينا أجهزة تتضمن أدوات استشعار، ومحولات بيانات لرقمنة المعلومات، ووحدات تحكم دقيقة لمعالجة البيانات مسبقًا، وأدوات اتصال لاسلكي لتمكين عملية النقل السلس. وثانيًا، لدينا طريقة لتطوير برمجيات تتضمن الحصول على البيانات، وتصفية "الضوضاء"، وإنشاء عينة تدريبية من البيانات، وأخيرًا، التعلم الآلي والذكاء الاصطناعي لتصنيف مجموعات البيانات ذات الصلة. 

وفي قطر، تغطي الأبحاث الجارية النطاق الكامل، حيث تجري كلية العلوم والهندسة بجامعة حمد بن خليفة أبحاثًا على مستوى عالمي في مجال أجهزة الاستشعار القابلة للارتداء، بالتعاون مع معهد قطر لبحوث الحوسبة، تضمنت إجراء دراسات رفيعة المستوى في مجالات الذكاء الاصطناعي وتحليلات البيانات. وهناك أيضًا باحثون في جميع أنحاء قطر يتعاونون عن كثب في مجالات إنترنت الأشياء، والاتصالات اللاسلكية، والتقنيات التي تدعم الذكاء الاصطناعي.

ما هي الرؤى والاستخدامات التي يمكن أن توفرها مثل هذه الأدوات قبل بطولة كأس العالم لكرة القدم قطر 2022 وغيرها من البطولات التي تستضيفها قطر؟

قطر لديها فرصة فريدة للتميز في هذا المجال. وفي الواقع، تهتم دولة قطر جدًا بالرياضة، فقد استضافت حوالي 450 فعاليةً رياضيةً دوليةً منذ عام 1993. وترسخ البلاد مكانتها بسرعة كمركز دولي للرياضة وإذا نجحت في الجمع بين هذا الشغف والتكنولوجيا، يمكن لقطر أن تنهض وتصبح رائدة في مجال التكنولوجيا الرياضية في المستقبل القريب. ويمكن استخدام هذه التقنيات لمراقبة صحة الرياضيين، وتحسين أدائهم، وتصميم بروتوكولات تدريب وتعافي شخصية مصممة خصيصًا للتعامل مع الخصائص البيوكيميائية الفردية. إنه بلا شك مجال بحثي وتنموي مثير للغاية وواعد.

ما هي إمكانيات الوقاية التي يمكن أن توفرها هذه الأدوات للمستخدمين؟ هل يمكنها الحماية من إجهاد العضلات المفرط أو الضغط الزائد، أو منع إصابات اللاعبين؟

يمكن بالتأكيد الاستفادة من قياسات العلامات الحيوية وإجهاد العضلات جنبًا إلى جنب مع الخصائص الشخصية للاعبين على نطاق واسع لمنع الإصابات وتجنب الجفاف وحماية العضلات من الضغوط الزائدة وتخفيف إجهاد التمارين الرياضية على اللاعبين. ولن تساعد هذه التقنيات في تحسين الأداء فحسب، بل ستمنع أيضًا الإصابات وتساعد في تصميم برامج التعافي الشخصية.

ما هو برأيك مستقبل الأبحاث في هذا المجال؟

سوف تمهد الأجهزة المتخصصة القابلة للارتداء المستقبل لجميع التقنيات، بما في ذلك تصميم أجهزة الاستشعار القابلة للارتداء. وسيمكن مثل هذا النهج المديرين في المجال الرياضي، والرياضيين، واللاعبين، والمدربين من استباق الآثار غير المرغوب فيها للإصابات ووضع خطط متكاملة لتحسين الأداء والحفاظ على سلامة الرياضيين.

يشغل الدكتور أمين برماك منصب أستاذ وعميد مشارك بكلية العلوم والهندسة في جامعة حمد بن خليفة.