Page 16 - מגזין הטכניון | חורף 2007

±∂
חוקרי הפקולטה למדעי המחשב בטכניון רתמו
את האנציקלופדיה הממוחשבת ויקיפדיה
להגדלת בינתו של המחשב. הם פיתחו שיטה
המשפרת משמעותית את יכולותיו של המחשב
להתמודד עם משימות כגון סינון אוטומטי של
דואר אלקטרוני או סינון מודיעיני של מסמכים,
תיעול חדשות, קיטלוג אוטומטי של מסמכים
וחיפוש באינטרנט - באמצעות שימוש אוטומטי
באנציקלופדיה.
"ללא ידע על העולם קשה לבצע משימות חכמות
במחשב," מסביר ד"ר שאול מרקוביץ, מומחה
לבינה מלאכותית ולמערכות לומדות בפקולטה
למדעי המחשב בטכניון. "והידע נמצא
באנציקלופדיות."
השיטה, שפותחה במשך ארבע שנים ביחד עם
הדוקטורנט יבגני גברילוביץ', פורסמה כבר בשני
כנסים מדעיים והטכניון רשם עליה פטנט.
ההישגים החדשים של המחקר הוצגו בכנס
העולמי לבינה מלאכותית שהתקיים בחודש
ינואר בהודו.
חוקרי הטכניון השתמשו בטכניקות של למידה
אוטומטית כדי לאפשר למחשב לקשר בין
טקסטים לבין מאמרים בויקיפדיה. המאמרים
הקשורים מעשירים את הטקסטים ומאפשרים
למחשב להסיק מסקנות שלא היו אפשריות
ללא הידע הנוסף.
"התוכנות הקיימות לניתוח מסמכים מסתמכות
על ניתוח סטטיסטי של מופעי המלים. אין להן
שום ידע נוסף על העולם," מסביר ד"ר מרקוביץ.
"השיטה החדשה מאפשרת למחשב להבין,
למשל, שהודעת דואר אלקטרוני המכילה את
קשורה לחמרי נפץ ולכן ראויה C-4 הסימן
לתשומת לב מודיעינית. דוגמא אחרת היא מסנן
דואר זבל המנסה לסנן הודעות הקשורות למכירת
ויטמינים. נניח שהגיעה הודעה שלא כוללת כלל
את המלה ויטמין, אבל כוללת את המלה
'ריבופלבין'. תוכנות קיימות אינן מסוגלות לזהות
הודעת זבל כזאת מכיוון שאין להן ידע על המלה
'ריבופלבין'. המערכת שלנו תשתמש בויקיפדיה
כדי להסיק ש'ריבופלבין' הוא סוג של ויטמין,
ולכן זו הודעת זבל שיש לסנן.
"הגישה למאגרי מידע עצומים הנמצאים ברשת,
כגון ויקיפדיה, משפרת את ביצועי המחשב
באופן ניכר. בניסויים שערכנו גדל הדיוק בביצועי
המחשב בעשרות אחוזים."
‰È„ÙȘÈÂ
·˘ÁÓ‰†˙Â¯È˘·
בעה, משכו אליה מאז ומעולםִמאפייניה הייחודיים של הזיקית, ובעיקר יכולתה לשנות את צ
סקרנות רבה. עוד תכונה מסקרנת של הזיקית היא הציד באמצעות "ירי הלשון" - שליחה
מהירה וממוקדת של הלשון קדימה, על עבר טרפה. ישנם המאמינים שכאשר הזיקית 'יורה'
את לשונה, היא בעצם מקללת.
עין הזיקית שונה מאוד מן העין האנושית. טווח תנועת העיניים שלנו, בני האדם, מוגבל מאוד,
ועל מגבלה זו אנו "מחפים" באמצעות תנועות ראש. במילים אחרות, כשאנחנו רוצים לראות
משהו שאינו נמצא מולנו, אנחנו חייבים לסובב את הראש. אצל הינשוף והתנשמת, לדוגמה,
המצב קיצוני עוד יותר. טווח תנועת העיניים אצלם קטן מאוד, ולכן הם נאלצים להזיז את
ראשם אפילו כדי להסיט את מבטם רק מעט )נושא זה נחקר על ידי שי אוחיון, סטודנט לתואר
שני בפקולטה למדעי המחשב(. הזיקית נמצאת, בהיבט זה, בקצה האחר של הסקלה - טווח
התנועה של עיניה הוא עצום ומאפשר לה לסרוק את כל סביבתה על ידי תנועת עיניים בלבד.
ההסבר לכך - תנועת ראש וגוף חושפת את הזיקית לאויביה, ולעומתה תנועת עיניים אינה
סוואה. יתר על כן: בניגוד לעיני האדם, עיני הזיקיתִבולטת בשטח. במילים אחרות - שיקולי ה
אינן חייבות להסתכל באותו כיוון, אלא לכל עין תנועה עצמאית: שתי העיניים יודעות להסתכל
לכיוונים שונים בכל רגע נתון. ניתן לומר שהזיקית היא הפוזלת האולטימטיבית - פוזלת מרצון.
"מערכת הראייה של הזיקית עברה התאמות רבות לסביבה, במטרה לשפר ככל האפשר את
יכולתה כחיה טורפת," מסביר אופיר אבני, שעשה את המאסטר שלו בנושא זה בפקולטה
למדעי המחשב בהנחיית פרופסור אהוד ריבלין ובשיתוף פרופסור גדי קציר מהחוג לביולוגיה
במכללת אורנים )האספקט הביולוגי במחקר(, ד"ר הקטור רוטשטיין מחברת רפאל וד"ר
פרנצ'סקו בורלי מאוניברסיטת דל-סניו שבאיטליה. "כבר בתחילת הדרך הבנו שתנועת העיניים
של הזיקית אינה אקראית - העיניים מתחלפות ביניהן: כשעין אחת צופה קדימה, השנייה
מביטה לאחור. גילינו גם כי תנועת העיניים מבוצעת בקפיצות )ולא בתנועה איטית ורציפה(,
כדי לייעל את הסריקה."
˙ȘÈʉӆ„ÂÓÏÏ
אופיר בנה לצורך הניסוי מערכת לניתוח ממוחשב של תנועת העיניים הזו. המערכת, המורכבת
משתי מצלמות ומכמה מראות, מסוגלת למפות הן את מיקום הראש וכיוונו, והן את כיוון
המבט של כל עין. בניסוי השתתפו כ-01 זיקיות )בזמנים שונים(. מטרת המחקר - מציאת
שיטה אופטימלית לסריקת הסביבה במספר מצלמות, כשהמשימה היא איתור מטרה הנעה
במרחב. יישומים אפשריים - מערכות התרעה.
בשלב הראשון מיפה אופיר את תנועות העיניים של הזיקית באמצעות תוכנה ייעודית שניתחה
את תנועות העיניים. כך הוא גילה שהזיקית אינה מתבוננת באקראי - יש לה דפוסי סריקה
מסוימים. יתר על כן, הזיקית אינה מצטיינת רק בזיהוי הטרף, אלא גם באומדן מרחק. מאחר
שהיא צדה באמצעות הלשון - לשון שהינה ארוכה כמו כל גופה, ומכוסה ריר דביק המצמיד
אליה את הטרף - אומדן המרחק הינו הכרחי. אומדן זה מבוצע באמצעות שינוי מיקוד העין.
ÈÏÓÈËÙ‡‰†‰˜È¯Ò‰†Ï„ÂÓ
אחרי השלב הניסויי ניגש אופיר לפיתוחו של מודל מתמטי שיסביר את אותה התנהגות.
"בהסתמך על מידע כגון הרקע שמאחורי הטרף, אנחנו מחשבים את מהלכי הסריקה
האופטימליים, שיביאו למציאת הטרף בהסתברות הגבוהה ביותר, תוך מיזעור האנרגיה הנדרשת
לביצוע החיפוש.
"המודל שבנינו הינו כללי ומתאים לכל מערכת הסורקת את הסביבה, כגון מערכות בעלות
מספר מצלמות הנדרשות למצוא עצם כלשהו הנע במרחב. למודל משמעויות מעניינות מההיבט
הביולוגי: ביצענו סימולציות של מערכת הכוללת שתי מצלמות, עם פרמטרים דומים לפרמטרים
הטבעיים של הזיקית, ומצאנו התאמה גבוהה בין שיטת הסריקה שנמצאה אופטימלית על פי
המודל שלנו לבין שיטת הסריקה שנצפתה אצל הזיקיות."
המודל שפיתחו החוקרים מאפשר להתאים לכל מערכת סורקת מודל סריקה אופטימלי. המודל
גמיש ויכול לשמש במערכות שונות, הכוללות מספר משתנה של מצלמות עם פרמטרים שונים.
˙È·ÈËÓÈËχ‰†˙ÏÊÂÙ‰
Á Â ˙ È Ù Â † ¯ ˜ Á Ó