Four Technion PIs Receive ERC Starting Grants

Four principal investigators from the Technion were recently awarded the ERC Starting Grant: Dr. Yonatan Belinkov from the Henry and Marilyn Taub Faculty of Computer Science, Dr. Yaniv Romano from the Henry and Marilyn Taub Faculty of Computer Science and the Andrew and Erna Viterbi Faculty of Electrical Engineering, Dr. Ari Glasner from the Ruth and Bruce Rappaport Faculty of Medicine, and Dr. Menahem (Hemi) Rotenberg from the Faculty of Biomedical Engineering. In 2024, the European Commission will fund 494 ERC Starting grants, with a success rate of 11%. The overall funding for these grants is €780 million.

 

Dr. Yonatan Belinkov
Dr. Yonatan Belinkov

Dr. Yonatan Belinkov was awarded the ERC for developing novel methods for elucidating the internal mechanisms of large language models (LLMs) to allow controlling LLMs in an efficient, interpretable, and safe manner. LLMs play a central role in many artificial intelligence (AI) systems, yet they operate like a black box – we do not understand their inner workings. The project aims to overcome the flaws of LLMs, such as biased behavior, out-of-date information, confabulations, flawed reasoning, and more.

 

Dr. Yaniv Romano
Dr. Yaniv Romano

Dr. Yaniv Romano was awarded the ERC for developing protective ecosystems that can be seamlessly plugged into any black-box machine learning (ML) model to monitor and guarantee its safety. Using statistical tools, Dr. Romano aims to put precise, interpretable, and robust error bounds on ML predictions, communicating what can be honestly inferred from data. In other words – he seeks to build trust in black-box predictions that affect people’s lives, opportunities, and science.

 

Dr. Ari Glasner
Dr. Ari Glasner

Dr. Ari Glasner from the Ruth and Bruce Rappaport Faculty of Medicine aims to better understand the interactions between the tumor microenvironment and immune cells. The project will comprehensively map interactions between stromal (connective, supporting tissue) cells and immune cells in the tissue microenvironment to elucidate the roles and programs carried out by each cell type. The findings will lay the foundations for identifying novel therapeutic candidates and strategies.

 

 

Dr. Hemi Rotenberg
Dr. Hemi Rotenberg

Dr. Hemi Rotenberg from the Faculty of Biomedical Engineering aims to develop an electro-mechanical bio-interface for neuronal tissue engineering. The interface will combine leadless electrical biomodulation induced via optical illumination of semiconducting silicon micro- and nanostructures, and mechanical perturbation using spatially defined iron microstructures manipulated via spatially homogenous magnetic fields. The new interface will allow researchers to apply electrical and/or mechanical modulation with high precision so that different parts of the same cell can be addressed simultaneously. This new tool has applications ranging from fundamental brain research to future translational clinical interventions.

 

 

 

Harrowing Story of a Student Who Escaped from Sderot

“No one prepares you for the moment when you will be a refugee in your own country.”

Hila Hatsav, a “Sderot refugee,” as she calls herself, was supposed to enter the Technion dormitories on October 10th, before beginning her studies in the Faculty of Architecture and Town Planning.

On October 7th, following the heavy rocket barrages on Sderot and the infiltration of armed terrorist squads into the city, she hurried to evacuate without having time to pack even a small bag – not even a pillow and a sheet. “No one prepares you,” she says, “for the moment when you become a refugee in your own country.”

On October 10th Hila received a phone call from Malka Rosenfeld, head of the Technion Student Union (TSA), who told her: Just come, we’ll take care of everything for you. “And really, I came to the guest house at the Technion to an apartment that had been arranged for me. They provided me with clothes, toiletries, food—whatever I was missing. Even a computer that allows me to study these days. And no less important – I met an amazing team here, from a student who volunteered to introduce me to the Technion in the early days to the president of the Technion who met me and asked to hear my story.”

Hila doesn’t know when she’ll be able to return to her home in Sderot, but she feels safe and loved here at the Technion. “I experienced solidarity, camaraderie, and community that you can’t experience anywhere else in the world. I am so happy that I came here and chose to study here. It was my dream to study here even before I knew what good people there were at the Technion.”

Since the beginning of the war, the Technion has begun absorbing evacuated residents from the south and north. Currently, about 60 people are hosted on campus in student dormitories and at the Forchheimer guest house at the Technion.

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

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

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

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

[su_spoiler title=”COTERET” open=”yes” style=”fancy” icon=”chevron-circle” anchor=”refua”]

CONTENT

[/su_spoiler]

 

Learning and Remembering Movement

From the moment we are born, and even before that, we interact with the world through movement. We move our lips to smile or to talk. We extend our hand to touch. We move our eyes to see. We wiggle, we walk, we gesture, we dance. How does our brain remember this wide range of motions? How does it learn new ones? How does it make the calculations necessary for us to grab a glass of water, neither dropping it, nor squashing it, nor missing it?

Technion Prof. Jackie Schiller and her team examined the brain at a single-neuron level to shed light on this mystery. They found that computation happens not just in the interaction between neurons (nerve cells), but within each individual neuron. Each of these cells, it turns out, is not a simple switch, but a complicated calculating machine. This discovery promises changes not only to our understanding of how the brain works, but better understanding of conditions ranging from Parkinson’s disease to autism. And if that weren’t enough, these same findings are expected to advance machine learning, offering inspiration for new architectures.

Movement is controlled by the primary motor cortex of the brain. In this area, researchers are able to pinpoint exactly which neuron(s) fire at any given moment to produce the movement we see. Prof. Schiller’s team was the first to get even closer, examining the activity not of the whole neuron as a single unit, but of its parts.

Every neuron has branched extensions called dendrites. These dendrites are in close contact with the terminals (called axons) of other nerve cells, allowing the communication between them. A signal travels from the dendrites to the cell’s body, and then transferred onwards through the axon. The number and structure of dendrites varies greatly between nerve cells, like the crown of one tree differs from the crown of another.

The particular neurons Prof. Schiller’s team focused on were the pyramidal neurons. These cells, known to be heavily involved in movement, have a large dendritic tree, with many branches, sub-branches, and sub-sub-branches. What the team discovered is that these branches do not merely pass information onwards. Each sub-sub-branch performs a calculation on the information it receives, and passes the result to the bigger sub-branch. The sub-branch than performs a calculation on the information received from all its subsidiaries, and passes that on. The result is a complex calculation performed within each individual neuron. For the first time, Prof. Schiller’s team showed that the neuron is compartmentalised, and that its branches perform calculations independently.

“We used to think of each neuron as a sort of whistle, which either toots, or doesn’t,” Prof. Schiller explains. “Instead, we are looking at a piano. Its keys can be struck simultaneously, or in sequence, producing an infinity of different tunes.” This complex symphony playing in our brains is what enables us to learn and perform an infinity of different, complex and precise movements.

Multiple neurodegenerative and neurodevelopmental disorders are likely to be linked to alterations in the neuron’s ability to process data. In Parkinson’s disease, it has been observed that the dendritic tree loses branches. In light of the new discoveries by the Technion team, we understand that as a result of that loss, the neuron’s ability to perform parallel computation is reduced. In autism, it appears the excitability of the dendritic branches is altered, resulting in the numerous effects associated with the condition. The novel understanding of how neurons work opens new research pathways with regards to these and other disorders, with the hope of their alleviation.

These same findings can also serve as an inspiration for the machine learning community. Deep neural networks, as their name suggests, attempt to create software that learns and functions somewhat similarly to a human brain. Although their advances constantly make the news, these networks are primitive compared to a living brain. A better understanding of how our brain actually works can help in designing more complex neural networks, enabling them to perform more complex tasks.

This study was led by two of Prof. Schiller’s students: Yara Otor, and Shay Achvat. Yara, an MD-PhD candidate focusing on neuroscience, was in charge of performing the experiments. Shay did the mathematical analysis of the results.

The study was partially supported by the Israeli Science Foundation, Prince funds, the Rappaport Foundation and the Zuckerman Postdoctoral Fellowship.

 

משפחות שכולות, משפחת הטכניון, אורחים נכבדים.

ימי השבוע שתחילתו ביום השואה וסיומו בצפירה המפרידה בין יום הזיכרון ליום העצמאות הם ימים נוראים של חשבון נפש. תחילתם בגורלו של עם ללא מולדת ואחריתם במחיר הנורא ששילמו הורים, אחים, אחיות, סבתות וסבים, חברות וחברים של למעלה מעשרים וארבעה אלף חללים שנפלו במלחמות ישראל ובפעולות האיבה כדי להבטיח את קיומנו בארץ הזאת.

לא במקרה ניצב קיר הזיכרון שלנו, בפניו ניצבתי בשם כולנו לפני שעה קלה, בליבו של הקמפוס. הוא ניצב שם ומסמל את הגלעין העצוב, הקשה והמכביד, שנישא איתנו תמיד: בשמחה ובעצב, בחוצות עיר וגם בד’ אמות. כל שם על קיר הנופלים הוא עולם ומלואו, עתיד שנקטע בטרם עת ולא התממש, והשמות חקוקים בו כדי להזכיר לנו בכל יום ויום, שעה שעה, את אלה שבמותם ציוו לנו את החיים, ואת משפחותיהם וחבריהם ששילמו את המחיר הכבד מכל.

זהו קשר דמים בל ינותק, השתי וערב של רקמת חיינו כאן. בכל פעם שאני חולף על פני הקיר הנורא הזה אני חוזר ומבטיח בליבי ל- 189 בני משפחת הטכניון ששמותיהם חקוקים כאן ובליבנו, לחברים הרבים שאיבדתי לאורך הדרך, למשפחות החללים ולחבריהם – לעשות ככל יכולתי כדי להגשים את ציווים ברוח ערכי מגילת העצמאות וברוח הערכים שאליהם ועליהם חינך הטכניון במשך קרוב למאה שנים דורות של מהנדסים, מדענים, רופאים, אדריכלים ואנשי חינוך. זה הציווי, זה המצפן שלאורו נמשיך לצעוד, ואין בלתו.

השנה אנחנו מציינים 50 שנה למלחמת יום הכיפורים. מלחמה ש -81 מחלליה מונצחים על קיר הזיכרון הטכניוני.

סגן יהודה מונהייט מחיפה, סטודנט בפקולטה להנדסת מכונות, עזב את ספסל הלימודים כשנקרא למילואים במלחמת יום הכיפורים. יהודה, יליד פולין, היה אוטודידקט מחונן שלמד מתוך צפייה באביו את מלאכת תיקון כלי הרכב ונדבק בחיידק הנדסת המכונות. הוא למד בעצמו לבגרויות והשתתף כחייל סדיר במלחמת ששת הימים שאחריה התחיל את לימודיו בטכניון. בזמן הלימודים נשא לאישה את חברתו, רבקה והקים משפחה צעירה בזמן שהוא לומד ועובד בעבודות שונות, בין השאר גם כאסיסטנט בפקולטה. בעקבות לימודיו בטכניון עבר יהודה לחיל ההנדסה בצה”ל ומונה למפקד דוברה. עם פרוץ המלחמה התייצב יהודה ביחידתו והשתתף בצליחת התעלה – צליחה שבמהלכה נפגעה הדוברה שעליה פיקד והוא נהרג. הוא הותיר אחריו אישה – רבקה, ובן – אורן, שנולד שלושה ימים אחרי נפילתו, שניהם נמצאים עימנו כאן היום. הוא הניח הורים, אחות ושני אחים.

כמותו, גם רב סרן רפאל (רפי) לב, מקיבוץ יגור, טייס בחיל האוויר ובוגר הפקולטה לפיזיקה, נקרא להשתתף כטייס סקייהוק בקרבות הבלימה ברמת הגולן. רפי שהפסיק את לימודי המגיסטר שלו בגלל הקריאה למילואים, נפל כשמטוסו נפגע מטיל קרקע אויר. הוא הותיר אחריו אישה, שתי בנות ובן שנולד שמונה חודשים לאחר נפילתו. מנחהו של רפי, ד”ר יעקב דר, ערך את עבודת ה”מגיסטר” שהכין רפי והגיש אותה לטכניון. בטקס חלוקת התארים מטעם הטכניון, שנערך בקיץ של שנת 1974 הוענק לרפי לאחר מותו תואר “מגיסטר” בפיזיקה גרעינית בהצטיינות. התעודה ניתנה למשפחתו.

קרבות הבלימה במלחמת יום הכיפורים שבהם השתתפו יהודה ורפי היו משעותיה הקשות של מדינת ישראל. שבוייה בקונספציה שגוייה ויהירות, הופתעה מדינת ישראל, וזכורים דבריו של שר הביטחון משה דיין לאחר קריסתו של קו המעוזים ונפילתם של חיילים רבים והליכתם של אחרים בשבי, על חורבן הבית השלישי.

אבל במסירות והקרבה ובמחיר נורא של 2656 הרוגים ו 7251 פצועים התגברנו כעם, וסיימנו את המלחמה בניצחון. לחמנו יחד בשם ההיסטוריה שהובילה להקמת מדינת ישראל ובשם החזון המגולם במגילת העצמאות. לחמנו יחד כתף אל כתף באותה מלחמה ובאלה שבאו לפניה ואחריה, דתיים וחילוניים, תומכי ימין ותומכי שמאל, גברים ונשים, בני אשכנז ובני קהילות המזרח. אותו “יחד” ואותה שותפות הם ציוויים של הנופלים אלינו – החיים. בימים אלה שבהם הרקמה הרופפת המחברת בינינו מחשבת להיקרע תחת מהלכים חפוזים המאיימים לשנות את פניה של מדינת ישראל ואת הברית ביננו לעד הם קוראים לנו מהחווה הסינית ומעמק הבכא, מהרי הלבנון, משער הגיא ומשדות הנגב והגליל: הרפו, רפאו את השסעים, עיצרו לפני שיהיה מאוחר.

וביום הזיכרון הפרטי שלי, כשאני ניצב מול קיר הזיכרון אני רואה את פניו של רס”ן משה ויטנר חברי לטייסת, יליד חיפה וסטודנט בטכניון, חייכן ואופטימי תמיד ששרת כקברניט יסעור במילואים. בעשרה במאי 1977 התרסק מסוקו במהלך תרגיל בבקעת הירדן. 44 לוחמים מגדוד 890 ועשרה אנשי צוות נספו בתאונה הידועה כאסון הנ”ד, מהאסונות האוויריים הגדולים שידעה מדינת ישראל.

ואני נזכר גם בחיוכו של רס”ן אילן קאופמן, יליד פתח תקווה, טוב לב וחכם. אילן היה סטודנט לארכיטקטורה ובינוי ערים בטכניון ושרת כטייס במילואים. בליל העשרים ושניים לאפריל 1990, לאחר שהנחיתו כוח צנחנים מגדוד 202, במהלך טיסת ניווט באזור מבוא שילה פגע הרוטור של המסוק המובל בזנבו של המסוק המוביל ושני המסוקים התרסקו. בהתרסקות נהרגו 6 אנשי צוות ואיש צוות שביעי נפטר מאוחר יותר בבית החולים.

אני נזכר בהראל אלתרמן חברי כאח לי, ובירון ספרא, באברהם שינדלר, במשה תבו, בשוקי לבנת, בחנוך פרלמן, בחגי קושט, בגדעון חנון, ובשי צפוני כולם צעירים, טורפים את החיים ומצפים לעתיד.

הזמן אינו מפחית מהכאב ומהשכול, וגם ההתכנסות השנתית שלנו כאן, מול קיר הזיכרון, לא תוכל לעשות זאת. עם זאת, זו הזדמנות מיוחדת שלנו כקהילה וכחברה להזכיר לעצמנו עד כמה כבד מחיר החיים כאן, לחבק את משפחות הנופלים ולהבטיח להן כי גם בעתיד לא נשכח את קורבנן. זו ההזדמנות שלנו להוקיר את זכר הנופלים ולחדש כל שנה את הנדר לצקת עוד ועוד משמעות בקורבנם. ואם נצליח לעשות זאת, נדע שקיימנו את צוואתם.

יהי זכרם ברוך.