טכנולוגיות חדשניות בשירות ענף הבניה

קונסורציום בין-לאומי שבו שותף פרופ’ רפאל זקס מהפקולטה להנדסה אזרחית וסביבתית בטכניון זכה במענק של 6 מיליון יורו מטעם האיחוד האירופי. המטרה: לקדם את ענף הבנייה באמצעות הטמעת טכנולוגיות חדשניות מעולמות ההייטק והייצור

קבוצת מחקר בין-לאומית, שבה שותף פרופ’ רפאל זקס מהפקולטה להנדסה אזרחית וסביבתית, זכתה במענק של 6 מיליון יורו מטעם האיחוד האירופי. זהו מענק של הנציבות האירופית למחקר במסגרת תוכנית Horizon 2020.

המענק יסייע לקונסורציום, הנקרא BIM2TWIN, לקדם את ענף הבנייה באמצעות הטמעה של טכנולוגיות חדשניות מעולמות ההייטק והייצור. זאת באמצעות פיתוח קונספט חדש לניהול התכן והייצור בבנייה: “תאומים דיגיטליים לבנייה” – Digital Twins for Construction .

פרופ' רפאל זקס
פרופ’ רפאל זקס

פרופ’ זקס, המשמש מנהל מדעי וטכני של הקונסורציום, מסביר: “קונספט התאום הדיגיטלי לבנייה מתייחס לניהול הבנייה במעגל תכנון, בקרה ושליטה בסבבים קצרים באמצעות ייצוג דיגיטלי מקבילי של מוצר הבנייה ושל תהליך הבנייה, בשני רבדים – התכנון והביצוע. לכל אובייקט או תהליך מיוצר תאום דיגיטלי. עצמֵי התאום מייצגים הן את העתיד המתוכנן (מודל ה-BIM ותכנון הביצוע) והן את העבר כפי שבוצע (באמצעות חיישנים, מחשבים ואמצעים אחרים באתר ובשרשראות האספקה מחוץ לאתר). התאום הדיגיטלי, המשלב את מה שכבר נבנה עם מה שמתוכנן, מאפשר עריכת אנליזות, סימולציות ותהליכי הערכה נוספים. התוצאות המתקבלות מזינות את קבלת ההחלטות בתכן, בתכנון ובניהול הייצור, במעגל של Plan-Do-Check-Act.”

התאום הדיגיטלי לבנייה מושתת על טכנולוגיית BIM, המספקת ייצוג דיגיטלי לאובייקטים ממשיים ומופשטים הקשורים בבנייה, אך הוא כולל גם ייצוג של מצב הפרויקט כפי שהוא מתבצע בפועל (כולל המוצרים הפיזיים והאנשים, מערכות יחסים, יחידות ניהוליות ופעולות שונות), וכך הוא מספק ייצוג עשיר ומורכב של כל ההיבטים הקשורים לפרויקט. מודל זה מעניק למשתמשים כלים יעילים ל:

  • ניטור רציף של התקדמות התהליך, התרעה על עיכובים וכשלים ואפשרות להשוות את ההתקדמות בפועל עם התוכניות.
  • אופטימיזציה של זרימת החומרים, כוח האדם, הציוד, המידע והמרחבים בתהליך הייצור על בסיס תמונת המצב בכל רגע נתון. התוצאה היא הפחתת הבזבוז במשאבי כוח אדם, כסף וזמן (קיצור משך הבנייה) ואפשרות לחזות בזמן אמת את הצורך במשאבים נוספים.
  • שיפור בטיחות ומניעת תאונות. מאחר שהתאום הדיגיטלי מייצג וירטואלית גם את הציוד וגם את העובדים עצמם, הוא יכול לסייע למנהלים לחזות מראש מצבים מסכני חיים ולמנוע אותם, וכן לתת התרעות בזמן אמת.

בקבוצה הזוכה חברים 17 גופים ובהם הטכניון, אוניברסיטת קיימברידג’ ואוניברסיטאות אירופיות נוספות, חברות הטכנולוגיה Siemens ו-Orange, חמש חברות בנייה מובילות מצרפת, ספרד, איטליה ופינלנד, וכן החברה הישראלית Intsite. המכון הצרפתי למחקר בבנייה (CSTB) ינהל את הקונסורציום. המחקר בטכניון ייערך במעבדת Seskin לבנייה וירטואלית (מעבדת פרופ’ זקס) במכון הלאומי לחקר הבנייה.

פרופ’ זקס הוא מומחה במידול מידע בניין (BIM) וב-Lean Construction. הוא השלים תואר ראשון בהנדסה אזרחית בדרום אפריקה, תואר שני בהנדסת מבנים ב-MIT ותואר שלישי בפקולטה להנדסה אזרחית וסביבתית בטכניון. בשנת 2000 הוא הצטרף לפקולטה כחבר סגל. כיום הוא גם פרופסור אורח באוניברסיטת קיימברידג’.

Corona Hack

“הקאתון הקורונה” שהתקיים בטכניון הניב פיתוחים חדשניים המעוררים עניין בקהילה המדעית והרפואית

מסכה למטופל - מגינה על הצוות הרפואי מפני רסס הנפלט בתהליך ההנשמה
מסכה למטופל – מגינה על הצוות הרפואי מפני רסס הנפלט בתהליך ההנשמה

מרתון הפיתוח Corona Hack, שיצא לדרך ב-6 לאפריל, הסתיים ב-1 במאי עם ההכרזה על הזוכים והענקת פרס של 7,000 שקל לכל אחת משתי הקבוצות הראשונות: MOONA, שפיתחה מערך לייצור מואץ של מסננים למסכות הגנה, וקבוצת VOLNET (“רשת ההתנדבות”) שפיתחה רשת חברתית שנועדה לחבר מבקשי-עזרה למתנדבים המעוניינים לעזור.

במקום הראשון בהקאתון זכה כאמור פרויקט MOONA – ייצור מואץ של מסננים למסכות ההגנה N95. מסננים כאלה, המבוססים על סיבים ננומטריים בעובי 0.3 מיקרון, מיוצרים כיום במפעלים מעטים בעולם בקצב מוגבל ולכן מהווים צוואר בקבוק בייצור המסכות. הפתרון של קבוצת MOONA הוא מערך מבוזר של סדנאות מלאכה שיספק עשרות מיליוני מסננים ביום. זאת בהתבסס על הפעלה של אלף סדנאות כאלה שבכל אחת מהן 10 מכונות ייצור. בקבוצה חברים הסטודנטים עמית פלטי מהפקולטה לחינוך למדע וטכנולוגיה, פאדי האשם, אסף ברימר, סבע אחמד, חאלד אבו דאוד ואיה כתאני מהפקולטה להנדסת מכונות.

 

במקום השני זכתה קבוצת VOLNET (“רשת ההתנדבות”), שפיתחה רשת חברתית שנועדה לחבר מבקשי-עזרה למתנדבים המעוניינים לעזור. הרשת מאפשרת למבקשי העזרה להעלות את בקשותיהם ולמתנדבים להציע את עצמם. חשוב לציין כי האנונימיות של המשתמשים נשמרת עד השלב שבו שני הצדדים מסכמים כי ישתפו פעולה.

תמונת זום קבוצתית של הצוות הזוכה. למעלה מימין לשמאל: חאלד אבו דאוד ( מג'ד אל כרום), עמית פלטי (קיבוץ הסוללים), פאדי האשם ( חיפה).למטה מימין: אחמד סבע ( מגד אלכרום), איה קיטאני ( בקע אלגרביה).
תמונת זום קבוצתית של הצוות הזוכה. למעלה מימין לשמאל: חאלד אבו דאוד ( מג’ד אל כרום), עמית פלטי (קיבוץ הסוללים), פאדי האשם ( חיפה).למטה מימין: אחמד סבע ( מגד אלכרום), איה קיטאני ( בקע אלגרביה).

 

תמונת זום קבוצתית של הצוות הזוכה. למעלה מימין לשמאל: חאלד אבו דאוד ( מג’ד אל כרום), עמית פלטי (קיבוץ הסוללים), פאדי האשם ( חיפה).למטה מימין: אחמד סבע ( מגד אלכרום), איה קיטאני ( בקע אלגרביה).Corona Hack הוא הקאתון טכנולוגי-חברתי וירטואלי שנועד לרתום משאבים טכנולוגיים לטובת החברה הישראלית בכלל ואוכלוסיית חיפה בפרט. את האירוע הובילו הסטודנט אלעד פריצקי, אס”ט (אגודת הסטודנטים בטכניון), מרכז היזמות והחממה החברתית בטכניון. אלעד פריצקי, חבר בוועד הסטודנטים בפקולטה להנדסת חשמל ע”ש ויטרבי, יזם את ההקאתון לזכר בת דודתו דגנית גליק שנפטרה בסוף חודש ינואר מהסתבכות של מחלת השפעת. היא היתה בת 40 במותה. דגנית נולדה וגדלה בלונדון. לפני כשתשע שנים עלתה לישראל עם בעלה הווארד והשניים התיישבו בכרמיאל, משם עברו ליישוב הקהילתי אשחר. לדגנית והווארד ארבעה בנים ובת. היא נפטרה מהסתבכות של שפעת שהפכה לדלקת ריאות נגיפית, ולדברי אלעד, “רציתי לעשות לזכרה משהו שמבטא את הנתינה וטוב הלב שאפיינו אותה. כך עלה הרעיון להקאתון שנועד להציל חיים נוכח מגפת הקורונה. חשוב לציין שגם לקבוצות שלא זכו היו רעיונות מעולים, שחלקם נבחנים כעת על ידי גורמים בתעשייה ובעולם הרפואי, למשל מסכה להגנה על צוותים רפואיים מפני רסס הנפלט מסביבת המטופל, רצועות המאפשרות לאיש צוות בודד להפוך על הבטן חולי ריאות וכך לשפר את מצבם וטכנולוגיה לאיתור אזורים בסיכון גבוה להתפרצות תחלואה על סמך ניטור עומסי זיהום נגיפי במי הביוב.”

 

ProneAsist – הפיכה בטוחה של מטופל באמצעות איש צוות יחיד

“ההאקתון רתם מאות סטודנטים מרחבי הארץ לפיתוח פתרונות לבעיות הקשורות במגפה”, הסבירה יו”ר אס”ט לינוי נגר-שאול. “האקתון הוא אירוע יזמות המתרחש באופן קבוע בטכניון, אלא שהפעם החלטנו להקדיש אותו למגפה, בדגש על הסוגיות החברתיות. זאת הייתה למעשה ‘חממת מחשבות’ שתרתום את הטכנולוגיה למען החברה בכלל ולמען קהילת חיפה בפרט.”

 

“המשבר שהביאה מגפת הקורונה,” אמר ראש מרכז היזמות פרופ’ עזרי טרזי,  “הוא משבר רב-ממדי המצריך שילוב של גישות טכנולוגיות, אנושיות, רגשיות, חברתיות והתנהגותיות. מגוון הצרכים וההזדמנויות מהווה כר נרחב לחדשנות ויזמות. t-hub, מרכז היזמות והחדשנות של הטכניון, שמח לסייע ולתמוך ביוזמת הסטודנטים לקיום ההקאתון בליבה של התפרצות המגפה.”

“משבר הקורונה הוא משבר חברתי-כלכלי המזמן אתגרים רבים,” אמרה ד”ר מירב אהרון-גוטמן, יו”ר אקדמי של החממה החברתית. “רשויות מוחלשות מתקשות לנהל את האירוע מבחינה חברתית בהיעדר נתונים, ולכן נדרשת עבודה בבנייה של נתונים מעולמות התוכן של החברה והרווחה. אתגר אחר הוא הפער הדיגיטלי שהולך ומתרחב ככל שהתלות שלנו בטכנולוגיה הולכת וגדלה. גם כאן מונח בפנינו אתגר גדול בהקשר של שיתוף משאבי רשת ומשאבים טכנולוגיים.”

במקומות הבאים זכו, על פי סדר יורד, הקבוצות הבאות: Shic, שפיתחה ממשק לתקשורת בין הצוות הרפואי למשפחות המטופלים; CovSort, המציעה להאיץ את בדיקות הקורונה באמצעות איגום בדיקות (pooling) – בדיקה “במכה אחת” של דגימות מעשרות נבדקים (הקבוצה הסתייעה בחוקרי הטכניון פרופ’ עופר שטרייכמן מהפקולטה להנדסה תעשייה וניהול ע”ש דוידסון ופרופ’ רועי קישוני מהפקולטה לביולוגיה); CoronaAirForce – הסבת מטוסים למחלקות טיפול בחולים; Come Together – מערכת המחברת אנשים לתחומי עניין; “הפוגה” – בלקונית לבילוי בחוץ ובטבע; ו”מהתגוננות למניעה” – מערכת ל”עטיפה” של חולים כדי להגן עליהם.

אלעד פריצקי, סטודנט, יזם הקאתון קורונה
אלעד פריצקי, סטודנט, יזם הקאתון קורונה

לניהול ההקאתון ולהדרכת המשתתפים (מנטורינג) נרתמו מומחים רבים מהטכניון: פרופ’ שחר קוטינסקי והדוקטורנט גל מנדלסון מהפקולטה להנדסת חשמל ע”ש ויטרבי; פרופ’ ענת רפאלי, פרופ’ דב דורי, פרופ’ עופר שטרייכמן ופרופ’ אלדד יחיעם מהפקולטה להנדסת תעשייה וניהול ע”ש וולפסון; וד”ר יעל רוזן מהפקולטה להנדסה ביו-רפואית. גם מחוץ לטכניון נרתמו מומחים מובילים ובהם סרן גאורגי שפירא מהמרכז הטכנולוגי הלאומי להתמודדות עם קורונה, איריס פלורנטין – סמנכ”לית בכירה במשרד הרווחה, וסגן מנהל פנימית ב’ במרכז הרפואי רמב”ם ד”ר גדעון ברגר.

אורה של החדשנות

קבוצת המחקר של פרופ’ ארז חסמן מהטכניון ממשיכה “להאיר” חדשנות גם בתקופת הקורונה: האם אפשר למדוד בעזרת אופטיקה אי-אחידות של מבנים בסקאלה ננומטרית? החוקרים פיתחו טכנולוגיה חדשנית המשלבת ננואופטיקה ומגנטיות לאבחון אי-אחידות ננומטרית בשבבים אלקטרוניים ובפוטונים

 

תאור האיור: הפעלת שדה מגנטי על מבנה ננומטרי לא אחיד. מדידת אי-האחידות במבנה בסקאלה הננומטרית מבוצעת על ידי אפקט ספין הול אופטי – מדידת פיצול הספינים של הפוטונים המפוזרים מהמבנה בעזרת "מדידה חלשה" . הסביבונים (הכחול והאדום) מיצגים את שני כיווני הספינים – דרגת הסחרור של הפוטונים המפוזרים. (קרדיט איור: Ella Maru Studio)
תאור האיור: הפעלת שדה מגנטי על מבנה ננומטרי לא אחיד. מדידת אי-האחידות במבנה בסקאלה הננומטרית מבוצעת על ידי אפקט ספין הול אופטי – מדידת פיצול הספינים של הפוטונים המפוזרים מהמבנה בעזרת “מדידה חלשה” . הסביבונים (הכחול והאדום) מיצגים את שני כיווני הספינים – דרגת הסחרור של הפוטונים המפוזרים. (קרדיט איור: Ella Maru Studio)

חוקרים מקבוצת המחקר של פרופ’ ארז חסמן ראש המעבדה לננואופטיקה בטכניון, פירסמו מאמר פורץ דרך בכתב העת היוקרתי Nature Nanotechnology. המחקר בוצע והובל על ידי ד”ר בו וונג Dr. Bo Wang) ) בשיתוף החוקרים ד”ר קישו רונג (Dr. Kexiu Rong), ד”ר אלחנן מגיד וד”ר ולדימיר קליינר.

טכנולוגיית השבבים האלקטרונים, ננו-מכניקה וננו-פוטוניקה העוסקת ברכיבים בסקאלה הננומטרית מחייבת בקרת איכות מדויקת ביותר על ייצור השבבים. אי-דיוק הגדול מננומטרים ספורים גורם לכשל בפעילות השבב. בתעשיית המיקרו-ננואלקטרוניקה נבדקת איכות השבבים במיקרוסקופ אלקטרוני, המצריך את הכנסת השבב לתא ואקום עמוק. זהו תהליך ארוך ביותר ומורכב שאינו מאפשר בקרת ייצור רחבה. בקרת איכות בעזרת אופטיקה מתגברת על בעיה זו – המדידה נעשית ללא ואקום והיא מהירה אך אינה מדוייקת מספיק בשל אורך הגל.

הפתרון שמצאה קבוצת המחקר של פרופ’ חסמן מבוסס על חקירה מדעית מעמיקה בתחומים המשלבים את האינטראקציה של האור והחומר עם שדות מגנטיים. שבב אלקטרוני מורכב מרכיבים ננומטריים החייבים להיות מדוייקים ואחידים מאוד (ההבדלים ביניהם לא יעלו על  1-5 ננומטר) במחזוריות הקטנה מאורך הגל. לכן אם נאיר על השבב, האור שמוחזר ממנו או מועבר דרכו לא יאפשר למדוד את הפיזור הננומטרי, שהוא הפרמטר הקריטי לתפקוד השבב, בשל מגבלת אורך הגל. זאת פריצת הדרך של החוקרים ששילבו הפעלת שדה מגנטי במיקרוסקופ האופטי והארה של אור מקוטב על תתי-מבנים פרומגנטיים לא אחידים ננומטרית. כך נוצר פיצול זוויתי של קרן האור, והיא מוחזרת כשתי קרניים עם קיטובים מעגליים הפוכים (הקיטוב המעגלי נקרא בלשון המדעית ספין או דרגת הסחרור של הפוטון, חלקיק האור). הפיצול הזוויתי קטן מאוד ולכן השתמשו החוקרים בשיטה שנקראת “מדידה חלשה”, שפרופסור יקיר אהרונוב מאוניברסיטת תל אביב הציע לצורך מדידות קוונטיות.

חשוב לציין שמעבר לשימוש המתבקש בגישה החדשה, התגלית פותחת אפשרויות חדשות למדידות של אי-אחידות קטנה בשדות מגנטיים ובמגנטיזם בחומרים שונים ולחקירת תופעות של תנודות (פלוקטואציות) שונות בקוונטים ובשטחים אחרים.

פרופ’ חסמן מציין בגאווה ש”הפרסום היוקרתי הזה מראה שגם בתקופות קשות, כדוגמת תקופת הקורונה, הטכניון ממשיך לפרסם מאמרים פורצי דרך בכתבי עת מדעיים מובילים. קבוצת המחקר שלנו כוללת חוקרים מדיסציפלינות שונות ובהן פיזיקה, חומרים והנדסה, והם עוסקים הן במחקר בסיסי והן במחקר יישומי המוביל ליישומים רבים בתעשיית ההייטק. מחקר אינטרדיסציפלינרי זה מוביל לעוד ועוד הצלחות המשפיעות הן על ההתפתחות המדעית והן על פיתוחים של יישומים טכנולוגיים חשובים ומגוונים.”

במחקר תמכו הקרן הלאומית למדע (ISF), משרד המדע והטכנולוגיה, הקרן הדו-לאומית ארה”ב-ישראל (BSF), הטכניון ולשכת המחקר של חיל האוויר האמריקאי. הרכיבים מומשו במרכז לננו-אלקטרוניקה ע”ש שרה ומשה זיסאפל (MNFU) בטכניון. אתר המעבדה: hasman.technion.ac.il

למאמר ב- Nature Nanotechnology  לחצו כאן

פרופ' ארז חסמן
פרופ’ ארז חסמן
ד"ר בו וונג Dr. Bo Wang))
ד”ר בו וונג Dr. Bo Wang))
ד"ר קישו רונג (Dr. Kexiu Rong)
ד”ר קישו רונג (Dr. Kexiu Rong)
ד"ר אלחנן מגיד
ד”ר אלחנן מגיד
ד''ר ולדימיר קליינר
ד”ר ולדימיר קליינר

איתור מוקדי התפרצות קורונה דרך מערכות הביוב

אחד האתגרים הגדולים שמציבה מגפת הקורונה בפני הרשויות היא איתור מוקדם של מוקדי הדבקה ובלימתו של מעגל ההדבקה. אף שכמות הבדיקות גדלה בהתמדה, היא מכסה חלק קטן מהאוכלוסייה

גישה חדשה עשויה לשנות את התמונה: ניטור אר-אן-איי של נגיפי קורונה במי הביוב. גישה זו תספק (1) שיעור ההתפרצויות ופיזורן במרחב הגאוגרפי, (2) מידע חיוני להתראה מוקדמת על התפרצויות ולאימות בלימת ההדבקה.

גישה זו נבדקה כעת בישראל והיא מוצגת במאמר שעלה לאוויר ב-1 במאי (באתר “ארכיב”). המאמר מתאר מחקר של קבוצת חוקרים ישראלית שחברים בה פרופ’ ערן פרידלר מהפקולטה להנדסה אזרחית וסביבתית, פרופ’ אריאל קושמרו מהפקולטה להנדסת ביוטכנולוגיה ואוהד רינות מהפקולטה לרפואה באוניברסיטת בן גוריון בנגב, ד”ר יאיר לואיס מהטכניון וד”ר איתי בר אור, מנהל המרכז הארצי לנגיפים בסביבה מהמעבדה המרכזית לנגיפים של משרד הבריאות. בדיקת ההיתכנות נעשתה על מספר גדול של מערכות ביוב ובהן “מלון הקורונה” דן פנורמה, חיפה, רהט, באר שבע, בית החולים שיבא, קיבוץ ניר דוד, ירושלים ובני ברק.

מאחר שהנגיף מגיע דרך הצואה למערכת הביוב, ניטור של מערכת זו יכול להניב מיפוי מהיר של אוכלוסייה גדולה, לרבות חולים א-סימפטומטיים, ומניעה מוקדמת של התפרצות מחודשת. בעולם כבר קיימות טכנולוגיות של “אפידמיולוגיה מבוססת שופכין” (Wastewater-based epidemiology) המשמשת לניטור חיידקים ונגיפים, עמידות חיידקית לאנטיביוטיקה, ואפילו שיירי סמים דרך הביוב. בישראל אותרו נגיפי פוליו במערכת הביוב בשנת 2013 – איתור שהוביל למבצע חיסונים שמנע מגפה ולאימות של סיום ההתפרצות. אתגרים: מיצוי הנגיף ממי הביוב ו”כיול” של הכלים כך שיהיה אפשר להסיק מסקנות כמותיות לגבי האוכלוסייה, כלומר לדעת כמה חולים (בערך) יש באותו אזור.

לדברי פרופ’ פרידלר, “ידוע לנו שנגיף הסארס (SARS-CoV-1) מסוגל לשרוד בביוב 14 ימים בטמפרטורה של 4 מעלות צלזיוס, או יומיים בטמפרטורה של 20 מעלות, ואפשר לאתר את האר-אן-איי שלו במשך 8 ימים. אנו יודעים שהנגיף החדש נמצא בביוב, אולם הנתונים האמורים עדיין לא ידועים לגביו. לכן היה חשוב לנו לבצע את הניסוי הראשוני הזה, שהראה לנו שאכן – השיטה האמורה אפקטיבית בזיהוי מוקדי התפרצות של נגיף קורונה החדש.”

בעתיד, מציין פרופ’ פרידלר, יהיה אפשר להשתמש במערכת כדי לזהות התפרצויות עתידיות של קורונה כמו גם התפתחויות של מחלות אחרות בתחילת הדרך.

כאמור, המחקר התפרסם בשלב זה באתר “ארכיב”.

https://bit.ly/3dfGmdo

לכתבה בהארץ : https://bit.ly/3fpNcz4

סימולטור לניהול מחושב של היציאה מהסגר

צוות מומחים של הטכניון והקבינט האזרחי בנה סימולטור המאפשר להעריך כיצד צעדי המדיניות השונים של הממשלה ישפיעו על המשך התפשטות מגפת הקורונה בישראל. לאחר ששילבו בסימולטור נתונים מכל העולם, יוסיפו בשבועיים הקרובים נתונים על השפעת פתיחת הסגר בישראל – ויפרסמו את הסימולטור לציבור

[su_image_carousel source=”media: 39426,39422,39423,39424,39428″ slides_style=”minimal” crop=”none” align=”center” captions=”yes” autoplay=”3″]

המתמטיקה של המגפה: צוות משותף לטכניון ולמיזם “הקבינט האזרחי” מפתח סימולטור המותאם למשק הישראלי, שיסייע למקבלי ההחלטות לבחון חלופות שונות לפעולה. הסימולטור יאפשר למשתמשים לבחון כיווני מדיניות שונים ואת השלכותיהם גם על מערכת הבריאות, אך גם על המשק הישראלי, היקף הבידוד החברתי ותקציב המדינה.

הסימולטור נועד לסייע למקבלי ההחלטות בניהול ההתמודדות עם מגפת הקורונה, דרך ממשק ידידותי למשתמש המאפשר לחבר בין צעדי מדיניות (דוגמת בידוד קבוצות בסיכון או צווי בידוד אישיים) לבין מדדי תוצאה שונים (דוגמת תחזית הנפטרים, היקף המונשמים ואובדן התוצר למשק), הן בטווח הקצר והן בטווח הארוך. הוא מוצג בימים אלה להערות בפני גורמים שונים, ואף זכה לתמיכה מצד גורמים במטה הממשלה.

עד כה השלימו בצוות את מידול צעדי הבידוד הדמוגרפיים והאישיים. בשבועיים הקרובים, עם צבירתם של נתונים אודות השפעת פתיחת העסקים ואולי פתיחת מערכת החינוך, יכנסו למודל נתונים נוספים, על מנת לשקלל את כולם יחד. כאשר יושלם, הסימולטור יאפשר למשתמשים לבחון את השלכותיהם של צעדי מדיניות שונים ובהם: סגר כולל, בידוד קבוצות גיל מסוימות באוכלוסיה, פתיחה חלקית או מלאה של מערכת החינוך, השימוש באמצעי מיגון כריחוק חברתי, שטיפת ידיים וחבישת מסכות, ועד לסוגיית פתיחת השמיים לטיסות. המשתמשים יוכלו להכניס מכלול של משתנים ולקבל את מכלול ההשפעות הנגזר מהם, וכך להרחיב את הדיון מהקשרים צרים כגון מספר המיטות הפנויות או חובת השימוש במסכות הגנה.

את הצוות מובילים חוקרי הטכניון פרופ’ ניר גביש מהפקולטה למתמטיקה ופרופ’ עמרי ברק מהפקולטה לרפואה עש רפפורט – שניהם חברים בתוכנית הבין-יחידתית למתמטיקה שימושית בטכניון, לצד פרופ’ תמי שוחט, ששרתה עד לאחרונה כראש המרכז לבקרת מחלות במשרד הבריאות, וד”ר גל אלון, ראש מיזם הקבינט האזרחי שהקים בעבר את מערך תכנון המדיניות בממשלה. עוד שותפים ד”ר לידיה פרס הרי מהפקולטה למתמטיקה, איתמר מנוחין – בוגר תוכנית טכניון רוטשילד למצוינים בטכניון וכיום סטודנט לתואר שני באוניברסיטת תל אביב, ליהיא פרידמן, מרצה ומנהלת תכנית המצטיינים באסטרטגיה וקבלת החלטות בבי”ס לאודר לממשל, דיפלומטיה ואסטרטגיה במרכז הבינתחומי הרצליה ואופק מושקט, סטודנט לתואר ראשון בתוכנית.

לדברי פרופ’ גביש, “בתקופה האחרונה הוצגו לציבור תוכניות שונות ליציאה מהסגר, חלקן אף סותרות, אך לא הוצגו המודלים המתמטיים שעליהן הן מתבססות. שיתוף המידע על הכלים הללו והנתונים שעליהם הם מתבססים יאפשר לקיים דיון ענייני על תוכניות היציאה מהסגר, ויהווה קרקע פורייה לתרומה של הקהילה המדעית לתהליך קבלת ההחלטות.”

“אחד הערכים המרכזיים שאנחנו מקפידים עליו הוא השקיפות,” אומר פרופ’ ברק. “פירושה של שקיפות היא שיתוף אמיתי של הציבור – הסימולטור יהיה זמין לכל מי שירצה להשתמש בו, וכך הציבור יוכל להבין מדוע מתקבלות החלטות מסוימות ולא אחרות. מהלך כזה יעמיק את האמון הציבורי, שהוא בעינינו משאב חשוב כמעט כמו מיטות אשפוז. אמון מבוסס-שקיפות יגביר את ההיענות להנחיות ובכך יועיל לכולנו.”

המפתחים מדגישים כי הסימולטור נמצא בתהליך פיתוח, וישלב לתוכו את הנתונים של השבועיים הקרובים, ככל שיתפרסמו. “גם כשיושלם,” אומר פרופ’ ברק, “הוא לא יחליף את קבלת ההחלטות ולא יספק תשובות אופרטיביות חד משמעיות. הסימולטור לא ייתן מענה גורף לכל השאלות, אלא יאפשר למקבלי ההחלטות לבחון אפשרויות שונות – הנחיות, איסורים וכו’ – ולהעריך אותן על סמך השלכותיהן הצפויות. אנחנו מקווים ומעריכים שאנשי מקצוע רבים ישתמשו בסימולטור וכך יסייעו בשיפורו ובשיפור תהליך קבלת ההחלטות.”

הרעיון לבניית הסימולטור נולד בקורס “מבוא למתמטיקה שימושית” שפרופ’ ניר גביש מעביר בטכניון. לדבריו, “תמיד אני מביא לקורס מקרה מבחן שעליו אני עובד עם הסטודנטים. בסמסטר הנוכחי כורח המציאות הביא אותי לדבר על מודלים של התפשטות מגפות והדבקה. הכנת הקורס הולידה בלוג שבו אני כותב על הנושא, והבלוג הוביל אלי את ד”ר גל אלון, ראש מיזם הקבינט האזרחי, ואת ליהיא פרידמן, המנהלת המקצועית של המיזם.”

“הקבינט הוא גוף אזרחי התנדבותי שהוקם לאחרונה כדי לקדם החלטות שיחלצו את ישראל ממגפת הקורונה ויצמצמו את נזקיה,” מסביר ד”ר אלון. “הצוות שלנו משלב מומחים מובילים שפועלים לייצר פתרונות חדשניים ומערכתיים שיסייעו למקבלי ההחלטות. בשיתוף הפעולה עם מומחי הטכניון אנחנו מבקשים לייצר ארגז כלים שיאפשר למשתמשים לראות השלכות מורכבות לצעדים מורכבים. זה לא מספיק להתמקד בהיבט אחד, למשל במספר מכונות ההנשמה הזמינות, כי יש כאן מערכת מורכבת של שיקולים והשלכות, שכוללת היבטים תעסוקתיים, חברתיים, כלכליים, חינוכיים ועוד.”

פרופ’ ניר גביש, חבר סגל בפקולטה למתמטיקה בטכניון.  הוא מתמטיקאי שימושי שעושה שימוש במגוון כלים אנליטיים וחישוביים כדי לפתור בעיות הקשורות לתנועת יונים במערכות ביולוגיות או אלקטרוכימיות, מוליכות על, תורת המכרזים ועוד.

פרופ’ עמרי ברק הוא חבר סגל בפקולטה לרפואה על שם רפפורט ובמרכז לחקר רשתות ביולוגיות בטכניון. הוא חוקר כיצד דינמיקה של רשתות נוירונים במוח תומכת בתהליכי למידה וזיכרון. זאת באמצעות כלים תאורטיים מעולמות המתמטיקה והפיזיקה ואנליזה של מידע ניסויי המתקבל ממעבדות מחקר שעמן הוא משתף פעולה.

דר גל אלון השלים את הדוקטורט ב-LSE (בית הספר לכלכלה בלונדון) במדיניות חברתית. הוא עבד כמרצה מן החוץ בבתי הספר למדיניות ציבורית באוניברסיטה העברית ובאוניברסיטת תל אביב וכן כיועץ לפיתוח תהליכים אסטרטגיים במשרד ראש הממשלה.

לסימולטור הקליקו כאן