תערוכה בירושלים: פיתוחים של מדענים צעירים
בתערוכה חדשה במוזיאון המדע בירושלים, מציגים בני נוער שהם מדענים צעירים את הפיתוחים שלהם. בין הפיתוחים השנה: מערכת לאבחון סרטן העור, מדידת של פצעי לחץ ותמונות בצלילים
המשתתפים הם בגילאי 17-18 בעלי סקרנות ויכולת מחקרית, ידע ומוטיבציה. אלה, מייצגים נאמנה את פני החברה הישראלית: עולים חדשים, בני נוער ערביים ,קיבוצניקים, חילוניים ודתיים. הפיתוחים המוצגים במגוון רחב של תחומים: מדעי החיים (ביולוגיה, ביו-אינפורמטיקה), מדעי החברה, מדעי הרוח (היסטוריה, ספרות ולשון), מדעי הטבע והסביבה
(פיסיקה וכימיה), רובוטיקה ומדעי המחשב.
מתחומי המחקר עולה כי המדענים הצעירים מבקשים להיחלץ לטובת תחומים מדעיים וחברתיים. במיוחד בולטת השנה במיוחד מגמה של פיתוחים מדעיים שתכליתם לסייע לאוכלוסיות בעלות מוגבלויות פיזיות.
ענבל פליישר, אלון גלבר ורועי שחר, מתיכון שרת בנתניה, פיתחו מערכת ממוחשבת לאבחון פצעי לחץ והצעת דרכי טיפול בתופעה. פצע לחץ הוא איזור של נזק בעור שנוצר כאשר רקמה רכה נלחצת בין עצם לבין משטח חיצוני קשיח, למשך תקופת זמן ממושכת. הקושי הקיים כיום בבחירת הטיפול היעיל ביותר לתופעה, נעוץ בכך שכדי לזהות פצע לחץ נכונה יש לעבור התמחות, שכן מדובר בפצע מורכב בעל רמות חומרה שונות.
עוד ב"הידען": האם מתגים ביולוגיים עתיקים יעשו קאמבק?
מטרת המערכת שפותחה בעבודת צוות של התלמידים, היא לזהות ולאבחן את דרגת הפצע על ידי הפקה ועיבוד של תמונה תלת ממדית. הנתונים שמתקבלים מוזנים למערכת אשר מעבדת אותם ומציעה את הטיפול היעיל ביותר לריפוי הפצע. המערכת הייחודית מקלה על הדיאגנוזה, מקצרת תהליכים של זיהוי הפצע וטיפול בו ומיישמת שיטה חדשנית לחישוב עומק, שמתבססת על עיבוד מתמטי של תמונות המופקות משתי מצלמות. יתרונה העיקרי של המערכת הוא בכך שאינה פולשנית ומכאיבה, בניגוד לבדיקות ידניות שמתבצעות כיום על ידי אחיות.
מצלמת אינטרנט שמגלה סרטן
יחיאל רדר מחדרה ויוגב אורנשטיין ממושב אומץ, הלומדים בקריית חינוך "מעיין שחר" שבקיבוץ החורש, פיתחו מערכת ממוחשבת לזיהוי נקודות חן מסוכנות ומעקב אחר שומות מלנומיות. מלנומה, סרטן העור הממאיר, שכיחה פחות מסוגי גידולים אחרים, אך מסוכנת ביותר. מדי שנה מאובחנים בישראל כ- 1200 חולי מלנומה, מתוכם צפויים למות בממוצע כ- 200 חולים, עקב גילוי מאוחר או אבחון לקוי של המחלה.
המדענים הצעירים מציעים לשכלל את הבדיקה הקיימת, החשופה לשגיאות ולטעויות אנוש, בפיתוח המתבסס על מערכת ממוחשבת בעלת רמת דיוק גבוהה יותר.
המערכת מבוססת על מצלמת אינטרנט פשוטה, המצלמת את השומה ומבצעת ניתוח של התמונה על פי שיטת ארבעת הגימלים: גודל, גוון, גיאומטריה וגבולות. במידה ועיבוד הנתונים יצביע על סבירות גבוהה לזיהוי שומה חשודה, תיתן המערכת התראה. בנוסף תבצע המערכת מעקב שוטף אחר הבדיקות שביצע המשתמש, באמצעות מסד נתונים רפואי בו יאוחסנו נתוני הבדיקות, לשם השוואתם מול נתוני בדיקות קודמות.
תמונה בצלילים
דניאל ורפאל אנג'ל מהישיבה התיכונית תורה ומדע בירושלים, פיתחו פתרון לאנשים בעלי מוגבלויות ראיה המסייע להם להתגבר על קשייהם - "תמונה בצלילים". הפיתוח מבוסס על יצירת מפה ויזואלית של אזור מסוים ע"י צלילים, כדי שאדם
בעל מוגבלות ראיה, יוכל לזהות מכשולים ולהתמצא במרחב.
החידוש הטמון בעבודה הוא בהמרת מפה או תמונה למטריצה של צלילים, בה כל פיקסל מתורגם לצליל מסוים: המכשיר מזהה אזור כלשהו בעזרת חיישן אינפרא אדום, ממיר אותו לתמונה וירטואלית ומציג את התמונה על ידי צלילים. בנוסף פיתחו רפאל ודניאל סביבת לימוד עבור השיטה.
איתי יהלום, המתגורר בכרמי יוסף ולומד בתיכון על"ה למדעים בלוד, פיתח את פרויקט Open-mind - ניסיון להקנות למחשב יכולת למידה והבנה אנושית. Open-mind הינה בינה המסוגלת ללמוד, באמצעות שמירת סמלים בזיכרון, ממגוון נושאים במתמטיקה ועד לזיהוי עצמים בתמונות. המערכת שפיתח איתי הינה פלטפורמה המאפשרת לימוד מהיר של התוכנה, ללא צורך במרכיב האנושי, היות והיא מסוגלת לשאוב מידע לימודי באופן עצמאי מקטעי טקסט או סרטים.
עוד ב"הידען": הרובוטריקים חוזרים
בנוסף, ניתן להפסיק את יכולת הלמידה של התוכנה בכל שלב, תכונה המאפשרת ליצור מגוון רחב של תוכנות, מבלי שימשיכו לגדול. בסיס הלמידה של התוכנה נשען על תורת הכאוס ועל השאלה הפילוסופית "מה קדם למה - הביצה או התרנגולת?" והיא עושה שימוש באלגוריתם אבולוציוני המתבסס על שיטת ניסוי וטעיה.
לדברי יהלום השימושים לתוכנה הלומדת הם רבים ומגוונים ומציעים התקדמות משמעותית לחברה ולמדע בתחומים השונים - ממנועי חיפוש בעלי יכולת הבנה ועד בינה מלאכותית שתפרוץ למחשבים אחרים לצרכים ביטחוניים.
שומרים על חדר נקי
פידאא עסלי מכפר קרע יחד עם נוור מחאמיד ונסרין ריאד' מחאמיד מאום אל פחם, תלמידות תיכון עתיד באום אל פחם, פיתחו מערכת ממוחשבת לבקרת חדרים נקיים בבתי חולים. המדעניות הצעירות חקרו את התופעה של חולים המאושפזים בבתי חולים ונחשפים לסכנת הידבקות בזיהומים ומחלות בשל חיידקים עמידים שמתרבים בבתי החולים - סכנה הנשקפת לכל החולים המאושפזים, אך בעיקר לבעלי מערכת חיסון מוחלשת שאינה יכולה להתגבר על זיהומים אלה.
בהיבטים מספריים מדובר בתופעה בהיקף נרחב: על פי סקר ארגון הבריאות העולמי משנת 2006, ב-55 מרכזים רפואיים בעולם סובלים בכל רגע נתון למעלה מ- 1.4 מיליון אנשים מזיהומים בהם נדבקו במהלך אשפוז בבתי חולים. במדינות פחות מפותחות, שיעור ההדבקה גבוה פי שניים עד עשרה. בארץ, זיהומים גורמים למותם של כ- 4000 עד 5000 מאושפזים מדי שנה.
במסגרת המחקר ביצעו פידאא, נוור ונסרין ריאד' ניסויים וסקירות של חדרי בידוד (חדרים נקיים) במחלקת טיפול נמרץ ילדים בבית החולים תל השומר, ותכננו מערכת בקרה ממוחשבת שתפקידה לשמור על אוויר נקי ככל האפשר בחדרים ולמנוע יציאת אוויר מזוהם מחדרי החולים - לשאר המחלקות בבית החולים. המערכת מבוססת על גילוי כמות הזיהומים בחדרי הבידוד והחלפת האוויר המזוהם בהתאם לכמות הממצאים.
לפנייה לכתב/ת 
