בהשראת המוח

 

חוקרים בטכניון ובחברת טאואר ג’אז פיתחו טכנולוגיה המתאימה טרנזיסטורים מסחריים לעידן הבינה המלאכותית

 

חוקרים בטכניון ובחברת טאואר ג’אז (Tower Jazz) פיתחו טכנולוגיה מהפכנית ההופכת את רכיבי זיכרון הפלאש המסחריים של טאואר ג’אז לממריסטורים – התקנים המכילים זיכרון וכוח חישוב. הטכנולוגיה, שפותחה בהשראת פעולת המוח האנושי, מאיצה באופן משמעותי את פעולתם של אלגוריתמים של בינה מלאכותית (AI).

את המחקר שהתפרסם בכתב העת Nature Electronics, הובילו הדוקטורנט לואי דאניאל ופרופ’ שחר קוטינסקי מהפקולטה להנדסת חשמל ע”ש ויטרבי בטכניון, תוך שיתוף פעולה עם פרופ’ יעקב רויזין וד”ר יבגני פיחאי מחברת טאואר ג’אז ופרופ’-משנה ראמז דניאל מהפקולטה להנדסה ביו-רפואית בטכניון.

 

כבר מתחילת דרכם גברו המחשבים על האדם בפתרון בעיות חשבוניות, אולם בזיהוי תמונות, בסיווג מאפיינים בתוך התמונה ובקבלת החלטות פיגר המחשב אחר האדם במשך עשרות שנים. את הפער הזה מדביקה בשנים האחרונות הבינה המלאכותית, המצליחה לבצע פעולות מורכבות על סמך אימון המבוסס על דוגמאות. בעשורים האחרונים הוקדשו משאבים עצומים בפיתוחה של בינה מלאכותית ברמת התוכנה, השקעה שהובילה לקפיצת מדרגה באפקטיביות של הבינה המלאכותית בתחומים רבים ומגוונים ובהם רפואה, תחבורה חכמה, רובוטיקה וחקלאות.

הדלק המניע את עולם הבינה המלאכותית הוא נתונים, וליתר דיוק נתונים בכמות עצומה (big data). זו הסיבה שהפריצה הגדולה בבינה מלאכותית “המתינה” לשיפור הדרמטי בכוח המיחשוב. אולם ההתפתחות המהירה בביצועי התוכנה הותירה מאחור את החומרה, ופיתוחה של חומרה המתאימה לדרישות של תוכנות בינה מלאכותית התעכב במשך שנים רבות. חומרה כזו נדרשת לעבוד היטב במונחים של  מהירות, הספק נמוך, דיוק, שטח ומחיר. כל אלה קשים מאוד להשגה במודל החומרה המסורתי – מודל של חישוב דיגיטלי (ספרתי).

המודל הדיגיטלי מגביל את ביצועי החומרה בשני הקשרים עיקריים: 1. חומרות כאלה מתקשות לבצע פעולות רבות במקביל , שכן הן נועדו לבצע מספר קטן יחסית של פעולות; 2. הן יכולות להפגין דיוק רב רק בתמורה לצריכת משאבים גדולים מאוד במונחי אנרגיה וזמן. לכן, אומרים החוקרים, נדרשת חומרה חדשנית שתתאים לעידן הבינה המלאכותית.

“אחד האתגרים הגדולים שמציבה הבינה המלאכותית בפני מהנדסי חומרה,” מסביר פרופ’ קוטינסקי, “הוא המימוש של אלגוריתמים מורכבים הדורשים (א) אחסון של מידע רב בזיכרון המחשב; (ב) שליפה מהירה מהזיכרון; (ג) ביצוע חישובים רבים במקביל; ו(ד) דיוק גבוה.  החומרה הדיגיטלית הסטנדרטית (מעבדים) לא מתאימה לכך מהסיבות שצוינו לעיל.”

זה הרקע לטכנולוגיה החדשה המוצגת במאמר ב-Nature Electronics. לדברי פרופ’ קוטינסקי, “הטכנולוגיה שלנו הופכת את החומרה, שהיא דיגיטלית במהותה, לתשתית נוירומורפית – תשתית מעין-אנלוגית הדומה למוח. כפי שהמוח מבצע מיליוני פעולות במקביל, גם החומרה שלנו מבצעת פעולות רבות במקביל וכך מאיצה את כל הפעולות הקשורות בה.”

“החישוב הנוירומורפי,” אומר הדוקטורנט לואי דאניאל, “מעניין אותי ברמה האישית הן כסטודנט להנדסת מחשבים והן כמי שאיבד את אביו כתוצאה ממחלה נוירולוגית נדירה. המוח תמיד היווה מקור השראה למערכות מחשוב, והאתגר שלי הוא להבין את המנגנון החישובי של פעולת המוח על ידי ארגז כלים הנדסי. במחקר הנוכחי הראינו שבב חשמלי המבוסס על טכנולוגיה סטנדרטית מסחרית ומפגין שתי יכולות קריטיות: זיכרון אסוציאטיבי, העובד בדומה למוח על סמך תכונות ולא לפי חיפוש באינדקס; ויכולת למידה.”

הזיכרון האסוציאטיבי, המוכר לנו מפעולת החשיבה האנושית, פירושו שכאשר אנחנו רואים עיניים, לדוגמה, איננו מחפשים התאמה של העין לסעיף כלשהו באינדקס של פריטים, אלא מזהים את העין באופן אסוציאטיבי. זהו מנגנון מהיר, אפקטיבי וחסכוני באנרגיה. וכמו במוח, יכולת הלמידה של המערכת משתפרת מתוך שינוי ועדכון של הקשרים בין הסינפסות ותאי העצב.

 

לדברי פרופ’ רויזין מטאואר ג’אז, “הטכנולוגיה החדשה פשוטה להטמעה והופכת את הטרנזיסטור של טאואר ג’אז, שתוכנן במקור לאחסון מידע בלבד, לממריסטור – יחידה המכילה לא רק זיכרון אלא גם יכולת חישוב. מאחר שהממריסטור יושב על הטרנזיסטורים הקיימים של  טאואר ג’אז, הוא מתממשק באופן מיידי עם כל ההתקנים שאיתם עובדים טרנזיסטורים אלה. הטכנולוגיה החדשה נבחנה בתנאי אמת והראתה כי אכן היא ניתנת להטמעה בבנייה של רשתות עצביות בחומרה ובכך משפרת משמעותית את ביצועיהן של מערכות בינה מלאכותית מסחריות. בדומה למוח, המערכת המשופרת מצטיינת בשמירת מידע לטווח ארוך ובצריכת אנרגיה נמוכה מאוד.”

לדברי פרופ’-משנה ראמז דניאל, בעבר מהנדס חשמל בטאואר ג’אז וכיום חבר סגל בפקולטה להנדסת ביו-רפואית בטכניון, “כוח החישוב של ההתקן המשופר נובע מיכולתו לתפקד בתחום התת-הולכה, ובמילים פשוטות – באופן דומה למנגנונים ביולוגיים טבעיים. כתוצאה מכך אנחנו משיגים יעילות גבוהה בהספק נמוך, כמו המנגנונים שהתפתחו בטבע במשך מיליארדי שנות אבולוציה.”

 

במחקר השתתפו חוקרי הטכניון אריק הרבלין, ניקולס ויינשטיין, ואסו גופטה ונמרוד וולד מקבוצת המחקר של פרופ’ קוטינסקי.

 

המחקר נערך בתמיכת ות”ת (הוועדה לתכנון ולתקצוב), מענק קמין מטעם משרד הכלכלה, מלגת אנדרו וארנה פינצ’י ויטרבי לתלמידי תארים מתקדמים ומענק ERC. לאחרונה הציג לואי דאניאל את המחקר שלעיל בכנס של Nature בסין ואף זכה בפרס המאמר הפוסטר המצטיין בכנס.

 

על השותפים במחקר:

 

פרופ’ שחר קוטינסקי השלים תואר ראשון ושני באוניברסיטה העברית ודוקטורט בטכניון ועבד באינטל בתכן מעגלים. לאחר פוסט-דוקטורט באוניברסיטת סטנפורד הוא חזר לטכניון כחבר סגל בפקולטה להנדסת חשמל ע”ש ויטרבי. במרוצת השנים הוא זכה בפרסים רבים ובהם פרס קריל של קרן וולף על מצוינות במחקר מדעי, מלגת ויטרבי, מלגת ג’ייקובס ומענק ERC וכן בשבעה פרסי הצטיינות בהוראה.

 

לואי דאניאל השלים תואר ראשון בטכניון, ובשנים 2016-2013 עבד במעבדות המחקר של IBM בחיפה. כיום הוא עושה את הדוקטורט (במסלול ישיר) בהנחיית פרופ’ קוטינסקי. הוא זכה בפרס הרשל ריץ’ לחדשנות ויזמות, בפרס אנדרו וארנה פינצ’י ויטרבי לתלמידי תארים מתקדמים ובמלגת ות”ת לדוקטורנטים מצטיינים בני החברה הערבית.

 

פרופ’ יעקב רויזין הינו מנהל מחקר ופיתוח של טכנולוגיות עתידניות ו-Fellow בחברת טאואר-ג’אז. הוא פרופסור אורח בטכניון ובאוניברסיטת תל-אביב. ליעקב ניסיון נרחב של 40 שנה בתחום פיתוח רכיבים בענף המוליכים-למחצה. ב-23 השנים האחרונות הוא עובד בטאואר ג’אז ומתמחה בפיתוח טכנולוגיות CMOS ייחודיות ורכיבים חדשניים.  הוא פרסם מעל ל-200 מחקרים ומחזיק ביותר מ-50 פטנטים (USA patents) בתחום טכנולוגיית המוליכים-למחצה ורכיבים.

ד”ר יבגני פיחאי הוא מהנדס רכיבים בכיר בטאואר ג’אז. הוא בעל ניסיון של 15 שנה בפיתוח רכיבי CMOS  הכוללים זיכרונות משולבים (embedded NVM), תאים סולאריים וחיישני קרינה מייננת. יבגני השלים תואר ראשון בטכניון, תואר שני באוניברסיטת תל-אביב ודוקטורט בטכניון. הוא פרסם מעל ל-40 מאמרים ופטנטים.

 

פרופ’-משנה ראמז דניאל השלים תואר ראשון בפקולטה להנדסת חשמל ע”ש ויטרבי בטכניון ותואר שני בהנדסת אלקטרוניקה וחשמל אוניברסיטת תל אביב שאחריו יצא לתעשייה. לאחר שמונה שנות עבודה בטאואר ג’ז הוא יצא לדוקטורט ואחריו פוסט-דוקטורט ב-MIT, שם בנה את המחשב הביולוגי הראשון בתוך חיידק. כיום הוא עומד בראש המעבדה לביולוגיה סינטטית בפקולטה להנדסה ביו-רפואית בטכניון.

 

למחקר בכתב העת  Nature Electronics לחצו כאן

 

לתמונות לחצו כאן

 

כיתוב:

  1. פרופ’ שחר קוטינסקי
  2. הדוקטורנט לואי דאניאל
  3. בתמונה – פרופ’ שחר קוטינסקי (משמאל) עם הדוקטורנט לואי דאניאל.

צילום : רמי שלוש, דוברות הטכניון

 

לפרטים נוספים: דורון שחם, דוברת הטכניון – 050-3109088

אם אינך רואה מייל זה לחץ כאן

נשיא הטכניון פרופ׳ אורי סיון
”סמסטר אביב תש״ף נפתח בצילו של משבר עולמי ומקומי שאת ממדיו עדיין איננו יכולים להעריך. אנחנו חווים משבר בקנה מידה שלא הורגלנו אליו בעבר, ויתכן מאוד שהמשבר ילך ויתעצם בימים ובשבועות הקרובים. הנהלת הטכניון, כלל מערכותיו ואגודת הסטודנטים עושות ככל יכולתן כדי להתמודד עם האתגרים שהמשבר מציב בפנינו, ואני יודע שאנחנו יכולים לסמוך על התגייסותכם בשעה קשה זו.

הניסיון מלמד שתמיכה הדדית ולכידות חברתית מהוות גורם קריטי בהתמודדות עם משברים ואי-ודאות. בידקו לפרקים את מצב חבריכם ומשפחותיהם וסייעו להם בעת הצורך. אני בטוח שיחד נצא מחוזקים מהמשבר.“
שיעורי בית
בעקבות התפשטות נגיף הקורונה: לראשונה בתולדות הטכניון נפתח הסמסטר במתכונת מלאה של הוראה ולמידה מרחוק, זאת בהתאם להנחיות המעודכנות של משרד הבריאות והות״ת. על פי סקר שנערך בקרב הסטודנטים, 84% מהם סיכמו את היום הראשון ללימודים במתכונת זו כחוויה מוצלחת או מוצלחת מאוד. הצלחה זו היא תוצאה של מאמץ משותף מצד ההנהלה, חברי הסגל, דיקן לימודי הסמכה והמרכז לקידום ההוראה והלמידה.
קרא
המאמץ להרחבת הבדיקות לקורונה
חוקרים מהפקולטה לביולוגיה בטכניון ומהקריה הרפואית רמב”ם הציגו שיטה חדשנית לבדיקת קורונה שתאפשר להגדיל משמעותית את כמות הנבדקים היומית. שיטה זו, הקרויה pooling (איגום), מבוססת על בדיקה של דגימות מעשרות נבדקים בעת ובעונה אחת. יישומה עשוי להאיץ באופן ניכר את קצב הבדיקות ואת איתורם של חולי קורונה באוכלוסייה. הניסוי הושלם תוך ימים ספורים הודות לתמיכה של משרד הבריאות ולשיתוף פעולה יחודי בין רמב״ם והטכניון.
קרא
אנחנו כאן בשבילכם!
יו״ר אס״ט לינוי נגר-שאול במסר ישיר לסטודנטים: ”אנחנו יודעים שעוברים עליכם ימים לא קלים, אך למרות הקשיים נוכל יחד למצוא את הפתרונות.“
נדרש זיהוי חולים בשלב מוקדם
על התפשטות מגפת הקורונה ועל היתרון הייחודי של הטכניון בשימוש ברפואה-מרחוק – ד״ר יעל שחור-מיוחס, רופאה בכירה ביחידה למחלות זיהומיות ברמב״ם, סגנית ראש אגף רפואת ילדים בבית חולים ”רות“ לילדים ופרופ׳-משנה קליני בפקולטה לרפואה ע״ש רפפורט.
COVID-19 NEWS AND UPDATES >>
?עדיין לא נרשמת
Share Share
Tweet Tweet
Forward Forward
Twitter
Facebook
Website
YouTube
Instagram

Copyright © *|CURRENT_YEAR|* *|LIST:COMPANY|*, All rights reserved.
*|IFNOT:ARCHIVE_PAGE|* *|LIST:DESCRIPTION|*

Our mailing address is:
*|HTML:LIST_ADDRESS_HTML|* *|END:IF|*

Want to change how you receive these emails?
You can update your preferences or unsubscribe from this list.

Want to change how you receive these emails?
You can update your preferences or unsubscribe from this list.

2906117241

[su_spoiler title=”תשובות לשאלות נפוצות” style=”fancy” icon=”chevron-circle”]

האם הרישום לטכניון ממשיך?

כן. ההרשמה לטכניון לסמסטר א (אוקטובר 2020) תימשך, לכול המסלולים, עד להודעה חדשה.

נרשמתי לטכניון. האם אקבל אישור רישום? דחייה? קבלה?

הודעות קבלה ממשיכות לצאת כרגיל, הודעות דחיה לא יצאו בשלב זה.

נרשמתי לרפואה – הכל ממשיך כרגיל?

כאן מרוכז כל המידע שאנחנו יודעים כרגע על הרישום ותהליך הקבלה לרפואה לשנה זו

מה לגבי הפסיכומטרי?

לאור ביטול פסיכומטרי אפריל וקיומו במועד לא ידוע, הוחלט לאשר את פסיכומטרי יולי כמועד האחרון הקובע לקבלה לכל המסלולים למעט רפואה.
אם יהיה פסיכומטרי לפני כן – כמובן שנתייחס גם אליו.

מה לגבי בחינות הבגרות?

תלמידי י”ב יתקבלו על סמך ציוני הבגרות שיועברו אלינו ע”י משרד החינוך, גם אם לא תתקיימנה בחינות בגרות.
כרגע יש עיכוב בהעברת הציונים מצד משרד החינוך.

ומה לגבי בחינות הסיווג במתמטיקה וכימיה?

בחינות הסיווג במתמטיקה ובכימיה נדחו עד לסיום הסגר.

מתי יתקיים מבחן קבלה לארכיטקטורה?

מבחני המיון בארכיטקטורה נדחה. הודעה תצא למועמדים בהמשך ותפורסם גם באתר רישום וקבלה.

יש לי רקע אקדמי מאוניברסיטה אחרת

מועמדים בעלי רקע אקדמי מוזמנים לשלוח אלינו את גליון הציונים בדוא”ל, עד שבוע לאחר תום הסגר.
מועמדים בעלי רקע אקדמי מת”א או חיפה ימשיכו לשלוח אלינו גיליונות ציונים מהאתר של האונ’ שלהם.
לאור העובדה שמוסדות רבים עובדים חלקית – מועמדים ממוסדות אחרים רשאים לשלוח את הגיליון בדוא”ל.

קבלת חדר במעונות הטכניון

הטכניון מאפשר דיור במעונות לכל הסטודנטים של שנה א’ למעט אלו המתגוררים בחיפה והסביבה. לצורך הבטחת מקום, סטודנטים שהתקבלו לטכניון מתבקשים להגיש בקשה באתר “סטודנט חדש בטכניון” עד 30.6.2020.סטודנטים שיבחנו בבחינה הפסיכומטרית ביוני-יולי (בשל ביטול מועדי אפריל ומאי) יוכלו להגיש בקשה עד 30/8/2020.

הבהרה – סגר פירושו החלטה של משרד הבריאות, אין לנו מושג מתי יסתיים. יש להתעדכן באתר משרד הבריאות.

בסוגיות פרטניות אחרות מומלץ לפנות בדוא”ל ולהתאזר בסבלנות לתשובה.

[/su_spoiler]

[su_spoiler title=”מועמדים לרפואה” style=”fancy” icon=”chevron-circle”]

  • תנאי הקבלה לרפואה יפורסמו לאחר חג הפסח

 

  • אין שינוי בתאריכי הרישום לרפואה, כולל עבור מועמדים עם רקע אקדמי. עליהם להגיש את גיליון הציונים הנוכחי שלהם (למרות שחלק ממועדי הבחינה בוטלו).

 

  • אנו מודעים היטב ללחץ ולחששות שלכם עקב ביטול המבחן הפסיכומטרי של מועד אפריל כמו גם ביטול מועדי ב’ של סמסטר חורף למי שמועמד על סמך רקע אקדמי.

 

  • ועדת הקבלה של הפקולטה לרפואה בטכניון עוקבת אחרי הוראות משרד הבריאות וההשפעות של הנחיות אלו על השלמת תנאי הקבלה לרפואה לשנה זו.
    הועדה מודעת לחששות וללחץ של המועמדים.

 

  • לאחר חג הפסח תתקיים הערכה מחודשת של המצב, בהתאם להגבלות שיהיו אז, והחלטות לגבי תנאי הקבלה יפורסמו בהתאם.

 

  • מועמדים שנרשמו לפסיכומטרי אפריל מתבקשים לעקוב אחרי ההנחיות של המרכז הארצי לבחינות והערכה, ולגשת למועד הקרוב שינתן.

 

  • ההרשמה לרפואה תמשך עד הודעה חדשה

[/su_spoiler]

[su_spoiler title=”מידע על הפקולטות” style=”fancy” icon=”chevron-circle”]

ארכיטקטורה ובינוי ערים

אתר הפקולטה | מצגת

 

 

ביולוגיה

אתר הפקולטה | מידע נוסף | דוא”ל לפניות | סרטונים

 

 

הנדסה אזרחית וסביבתית

אתר הפקולטה | סרטונים | מצגת

 

 

הנדסה ביו-רפואית

אתר הפקולטה | סרטונים | מידע נוסף

 

 

הנדסה כימית

אתר הפקולטה | סרטון

 

 

הנדסת אווירונוטיקה וחלל

אתר הפקולטה | סרטונים | מידע נוסף

 

 

הנדסת ביוטכנולוגיה ומזון

אתר הפקולטה | סרטון | סרטון

 

 

הנדסת חשמל

אתר הפקולטה | סרטון

 

 

הנדסת מכונות

אתר הפקולטה

 

 

הנדסת תעשייה וניהול

אתר הפקולטה | מידע נוסף

 

 

הנדסת נתונים ומידע

אתר המסלול | מידע נוסף

 

 

חינוך למדע וטכנולוגיה

אתר הפקולטה | סרטון | מצגת

 

 

כימיה

אתר הפקולטה | סרטון | מידע נוסף | דוא”ל לפניות

 

 

מדע והנדסה של חומרים

אתר הפקולטה | מידע נוסף | סרטון

 

 

מדעי המחשב

אתר הפקולטה | מידע נוסף

 

 

מתמטיקה

אתר מתעניינים | דוא”ל לפניות | סרטונים | מצגת

 

 

פיסיקה

אתר הפקולטה | מידע נוסף | סרטון

 

 

רפואה

אתר הפקולטה | מידע נוסף מופיע בטאב “מועמדים לרפואה”

 

[/su_spoiler]

[su_spoiler title=”מפגשי אונליין” style=”fancy” icon=”chevron-circle”]

מפגשי ייעוץ אונליין – לתואר ראשון ומפגשים נוספים מופיעים בעמוד הEVENTS בפייסבוק של הטכניון ומתעדכנים באופן שוטף. שווה להיכנס, לבדוק, להתעדכן ולהצטרף

הקליקו כאן

ב-25 במרץ, התקיים מפגש מתעניינים וירטואלי למתעניינים בתואר ראשון בטכניון. במהלך המפגש שוחחו מרצים – חברי סגל וסטודנטים מכל הפקולטות – מביתם, באמצעות תוכנת ZOOM עם מתעניינים בלימודים. צפו במפגשים:

מפגש מתעניינים – חלק 1

מפגש מתעניינים – חלק 2

[/su_spoiler]