ملخص سريع: أيفيا هو برنامج تحليل الصور المدعوم بالذكاء الاصطناعي من شركة لايكا مايكروسيستمز، والمصمم لتصوير وتحليل الصور المجهرية ثنائية وخماسية الأبعاد. تتميز المنصة بأدوات التعلم العميق مثل "التقسيم حسب المثال"، مما يُسرّع عمليات تحليل الصور ثلاثية الأبعاد بمقدار 691 تيرابايت، ويُمكّن العلماء من استخلاص رؤى قيّمة من الصور البيولوجية المعقدة دون الحاجة إلى خبرة برمجية.
استحوذت شركة لايكا مايكروسيستمز على شركة أيفيا في مارس 2021، مُدمجةً بذلك عقدين من البحث والتطوير في منظومة المجهر الخاصة بها. وبفضل اعتمادها على خوارزميات متطورة وتقنية تعلم آلي حديثة، أصبحت أيفيا الحل الرائد للشركة المدعوم بالذكاء الاصطناعي للعلماء الذين يتعاملون مع مجموعات بيانات بيولوجية ضخمة ومعقدة.
يعالج البرنامج تحديًا مستمرًا في مجال المجهر: استخلاص معلومات قيّمة من ملفات الصور الضخمة دون الحاجة إلى خبرة حاسوبية متخصصة. غالبًا ما تتطلب طرق التجزئة التقليدية معالجة يدوية مكثفة، مما يُدخل أخطاء بشرية ومشاكل في قابلية التكرار. يُغيّر برنامج Aivia هذه المعادلة تمامًا.
الميزات الأساسية للذكاء الاصطناعي والتقسيم حسب المثال
أبرز ميزات المنصة، التي تم تقديمها في Aivia 15، هي خاصية "التقسيم حسب المثال". تتيح هذه الأداة المدعومة بالتعلم العميق للعلماء الرسم مباشرة على خلايا العينة - سواء كانت ثنائية الأبعاد أو ثلاثية الأبعاد - لتطبيق نموذج ذكاء اصطناعي معدل من Cellpose.
ما يُميز هذه الطريقة هو أن المستخدمين لا يكتبون أكوادًا ولا يُدرّبون نماذج. يكفي رسم بعض الخلايا كمثال، وسيقوم مُحرك التعلّم العميق تلقائيًا بتقسيم البنى المُتشابهة عبر أشكال الخلايا المُختلفة. ووفقًا للإصدار الرسمي، تُوفر هذه الطريقة كشفًا دقيقًا بأقل قدر من التدخل اليدوي.
أدمج برنامج Aivia 12 نموذج التعلم العميق Cellpose لتطبيقات علم الأعصاب، مما حسّن من دقة الكشف عن أجسام الخلايا العصبية بنسبة تصل إلى 46% في صور الخلايا العصبية الكثيفة. كما يُبسّط البرنامج عملية التتبع ثلاثي الأبعاد للعينات المصبوغة بتقنية غولجي باستخدام الذكاء الاصطناعي من خلال تحديثات في سير عمل تحليل الخلايا العصبية.
تحسين الأداء والتحسين
تُعدّ السرعة عاملاً حاسماً عند تحليل مجموعات الصور متعددة الأبعاد. يُسرّع برنامج Aivia 15 مسارات تحليل الصور ثلاثية الأبعاد بما يصل إلى 69%، مما يُحسّن أداء عمليات التحليل ثلاثي الأبعاد. ويشمل هذا التسريع جميع عمليات التحليل ثلاثي الأبعاد، بدءًا من اكتشاف الأجسام وصولاً إلى تتبع الخلايا العصبية.
تُبسّط منصة Aivia Launchpad التحليل الكمي من خلال تسلسلات إرشادية مُعدة مسبقًا ودروس تعليمية. وتتنبأ ميزة Aivia That Learns بمعايير التحليل المناسبة لوصفات تحليل الكائنات ثلاثية الأبعاد وتحليل الخلايا العصبية ثلاثية الأبعاد. والنتيجة؟ تقليل وقت التحليل بمقدار 74% من خلال تبسيط عملية تحسين المعايير، وهي عملية تتطلب عادةً تجارب عديدة.
| ميزة | تحسين الأداء | طلب |
|---|---|---|
| تحسين خطوط الأنابيب ثلاثية الأبعاد | أسرع بما يصل إلى 69% | جميع عمليات تحليل البيانات ثلاثية الأبعاد |
| أيفيا التي تتعلم | تقليل وقت 74% | تحسين المعلمات |
| تكامل وضع الخلية | كشف أفضل يصل إلى 46% | تحديد جسم الخلية العصبية الكثيفة |
بنية المنصة وقدراتها
تتعامل Aivia مع مجموعات بيانات الصور من ثنائية الأبعاد إلى خماسية الأبعاد، وتغطي الأبعاد س، ص، ع بالإضافة إلى التغيرات الزمنية والقنوات. يدعم تصميم البرنامج مهامًا عالية الأداء مثل عرض الصور الكبيرة جدًا وتحليل الظواهر البيولوجية المعقدة دون أي تراجع في الأداء.
تتضمن المنصة نماذج تعلم عميق مُدرَّبة مسبقًا لمهام التحليل الشائعة. يستطيع الباحثون الوصول إلى تقنية التعلم الآلي لتقسيم الصور وتصنيف الكائنات دون الحاجة إلى بناء نماذج من الصفر. وتُعدّ هذه المرونة ذات قيمة خاصة لمراكز التصوير التي تخدم مستخدمين متعددين ذوي احتياجات متنوعة.
يعمل برنامج Aivia محليًا أو عبر الإنترنت، مما يمنح المختبرات مرونة في كيفية تنظيم بنية التحليل الخاصة بها. يتكامل البرنامج مع منظومة أجهزة المجهر من Leica، بما في ذلك منصة STELLARIS المجهرية البؤرية ومجاهر Mateo الرقمية.
تطبيقات عبر مجالات البحث
تستخدم فرق علم الأعصاب منصة Aivia للتحليل المورفولوجي، حيث تتتبع البنى العصبية ثلاثية الأبعاد بمساعدة الذكاء الاصطناعي. وتجعل آلية عمل تلوين غولجي في المنصة، بالإضافة إلى تحسين كشف أجسام الخلايا العصبية، منها أداة فعالة بشكل خاص لعينات الأنسجة الكثيفة.
تستفيد تطبيقات أبحاث السرطان من أدوات التحليل المكاني عالية الإنتاجية. يدعم البرنامج تحليل Hi-Plex لدراسات سرطان الثدي، مما يتيح التقييم الكمي للبيئات الدقيقة للأورام والتفاعلات الخلوية.
تستخدم مختبرات بيولوجيا الخلية جهاز Aivia لعدّ الخلايا وتتبعها وقياس ديناميكياتها. ويشمل ذلك قياس كثافة الخلايا، وتحليل كفاءة نقل الجينات، وتتبع الجسيمات، وهي وظائف تندرج ضمن القدرات القياسية للمنصة.
انتقل من تحليل صور المختبر إلى مراجعة الموقع باستخدام تقنية الذكاء الاصطناعي من FlyPix
تم تصميم برنامج Aivia من شركة Leica Microsystems حول تحليل الصور بمساعدة الذكاء الاصطناعي للمجهر والتصوير العلمي. فلاي بيكس الذكاء الاصطناعي يطبق حاجة مماثلة للتحليل البصري على بيئة مختلفة - صور الأقمار الصناعية والطائرات بدون طيار والصور الجوية المستخدمة للأراضي والبنية التحتية والزراعة والمراجعة البيئية.
التسعير
تخزين
10 جيجابايت
50 ساعة معتمدة
~1 جيجابكسل
- الميزات المضمنة:
- الوصول إلى لوحة معلومات التحليلات
- تصدير طبقات المتجهات
- الدعم عبر البريد الإلكتروني خلال 5 أيام عمل
تخزين
120 جيجابايت
500 + 100 نقطة
~حتى 12 جيجابكسل
- الميزات المضمنة:
- الوصول إلى البيانات متعددة الأطياف
- إمكانيات مشاركة الخرائط
- الدعم عبر البريد الإلكتروني خلال يومي عمل
تخزين
600 جيجابايت
2000 + 1000 رصيد
~حتى 60 جيجابكسل
- الميزات المضمنة:
- الوصول إلى واجهة برمجة التطبيقات
- إدارة الفريق
- البريد الإلكتروني والدردشة مع وقت استجابة لا يتجاوز ساعة واحدة
تخزين
مطلق
مطلق
مقاعد المستخدم:
مطلق
- الميزات المضمنة:
- الوصول إلى واجهة برمجة التطبيقات
- إدارة الفريق
- البريد الإلكتروني والدردشة مع وقت استجابة لا يتجاوز ساعة واحدة
بإمكان تقنية الذكاء الاصطناعي FlyPix دعم الفرق التي تحتاج إلى تحليل مواقع حقيقية من الأعلى:
- الكشف عن الأجسام المرئية، والطرق، والمباني، والنباتات، أو البنية التحتية
- تقسيم الأراضي، والمياه، والمناطق الزراعية، والمناطق المبنية، أو غيرها من المعالم المحددة على الخريطة
- مقارنة صور الأقمار الصناعية أو الطائرات بدون طيار أو الصور الجوية عبر تواريخ مختلفة
- تدريب نماذج الذكاء الاصطناعي المخصصة لمهام الكشف الجغرافي المكاني المحددة
👉تواصل مع FlyPix AI لمناقشة كيف يمكن لتحليل الصور الجغرافية المكانية أن يدعم أعمال المراجعة البصرية القائمة على الموقع.
تجربة مستقبل التحليل الجغرافي المكاني مع FlyPix!
ابدأ تجربتك اليوم
البدء وإمكانية الوصول
تُتيح شركة لايكا مايكروسيستمز تجربة مجانية لبرنامج Aivia، مما يسمح للباحثين باختبار المنصة باستخدام مجموعات بياناتهم الخاصة قبل الاشتراك. وتُقدم الشركة حلولاً مختلفة للباحثين الأفراد مقابل مراكز التصوير المتخصصة، إدراكاً منها لاختلاف احتياجات المستخدمين بشكل كبير.
إنّ متطلبات الدخول منخفضة عمداً. يولي تصميم واجهة المستخدم أولويةً قصوى لسهولة الاستخدام، حيث يمكن الوصول إلى الأدوات ذات الصلة بنقرة واحدة. تعمل قوالب القياس على تقليل الخطوات اليدوية للتحليلات الروتينية، وتتعامل إمكانيات المعالجة الدفعية مع مجموعات البيانات الكبيرة بكفاءة.
تتوفر خيارات تطوير مخصصة للفرق التي تتطلب وظائف متخصصة. لكن معظم الباحثين يجدون أن مجموعة الميزات القياسية شاملة بما يكفي لتطبيقاتهم دون الحاجة إلى أعمال تطوير إضافية.
الأسئلة الشائعة
يتعامل برنامج Aivia مع مجموعات بيانات الصور ثنائية الأبعاد وخماسية الأبعاد من مصادر مجهرية متنوعة، بما في ذلك أنظمة المجهر متحد البؤر، والمجهر واسع المجال، والمجهر الرقمي. يتضمن البرنامج أدوات إعادة معايرة للصور المستوردة، مما يوفر مرونة في التعامل مع مختلف منصات المجهر.
لا. تعمل ميزة "التقسيم حسب المثال" وغيرها من أدوات الذكاء الاصطناعي من خلال واجهات رسم واختيار سهلة الاستخدام. يمكن للعلماء الذين لا يملكون خبرة في البرمجة نشر نماذج التعلم العميق عن طريق تحديد خلايا المثال مباشرةً على صورها.
تدمج Aivia نماذج ذكاء اصطناعي تجارية (نسخة معدلة من Cellpose)، وتصورًا ثلاثي الأبعاد مُحسَّنًا، وأدوات لتحليل المعلمات التنبؤية غير متوفرة في معظم حزم البرامج مفتوحة المصدر. ويكمن التوازن بين التكلفة والوقت المُوفَّر من خلال سير العمل الآلي والأداء المتميز على مجموعات البيانات الضخمة.
نعم. يقبل البرنامج الصور من عدة مصنعين ويتضمن أدوات معايرة لضمان دقة القياسات بغض النظر عن نظام الاستحواذ الأصلي.
تختلف خطط الاشتراك باختلاف نوع المستخدم (باحث فردي أو مركز أبحاث). يُرجى مراجعة الموقع الإلكتروني الرسمي لشركة لايكا مايكروسيستمز للاطلاع على الأسعار الحالية ومستويات الميزات، حيث يتم تحديث هذه التفاصيل بانتظام.
يقوم النظام بتحليل خصائص الصورة ويتنبأ بمعايير التحليل المثلى لوصفات تحليل الأجسام ثلاثية الأبعاد وتحليل الخلايا العصبية. وهذا يلغي معظم عمليات ضبط المعايير اليدوية، التي كانت تستهلك عادةً وقتًا كبيرًا من التحليل.
توفر شركة لايكا مايكروسيستمز ندوات عبر الإنترنت ومقاطع فيديو تعليمية ووثائق لمستخدمي برنامج أيفيا. ويمكن لمراكز التصوير تنظيم دورات تدريبية مخصصة لمجتمعات مستخدميها.
استنتاج
يمثل نظام Aivia استثمار شركة Leica Microsystems في جعل تحليل المجهر المدعوم بالذكاء الاصطناعي متاحًا للعلماء العاملين. توفر المنصة تحسينات ملموسة في الأداء - تسريع سير العمل ثلاثي الأبعاد بمقدار 69%، وتوفير الوقت بمقدار 74% من خلال التنبؤ بالمعلمات - مع إزالة عائق البرمجة الذي حدّ تاريخيًا من استخدام الذكاء الاصطناعي في مختبرات علم الأحياء.
بالنسبة للباحثين الذين يواجهون صعوبة في التعامل مع مجموعات بيانات الصور متعددة الأبعاد، يقدم برنامج Aivia حلاً عملياً يوازن بين القوة وسهولة الاستخدام. لن يحل البرنامج محل الخبرة الحاسوبية المتعمقة للتطبيقات المتخصصة للغاية، ولكنه يُسهّل الوصول إلى التحليل المدعوم بالذكاء الاصطناعي للمجتمع العلمي الأوسع.
اطلب نسخة تجريبية مجانية من شركة Leica Microsystems لاختبار Aivia باستخدام مجموعات البيانات الخاصة بك وتحديد ما إذا كانت المنصة تناسب متطلبات سير العمل الخاص بك.