טלפון שמזהה דיכאון ומדפסת שמכינה אוכל: סטודנטים ישראלים ב-MIT עובדים על הדבר הבא

עמית צורן, דוקטורנט ב-mit, המכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס בבוסטון, לא תיאר לעצמו איזה הד יעשה הפרויקט שלו. יחד עם עמיתו מרסלו קוהלו הוא הציג קונצפט למדפסת עתידנית של מזון, שמזכירה את משכפל המזון שחובבי המדע הבדיוני מכירים מסדרת הטלוויזיה "מסע בן כוכבים", כשצוות האנטרפרייז מבקש מהמשכפל מנה מסוימת - והמכונה מכינה. בהדמיה שהכינו הסטודנטים הנמרצים יש מכלים שבהם נמצאים מזונות שונים. המדפסת מערבבת טעמים במדויק כדי ליצור את המנה המוגמרת. יש לה גם תא חימום וקירור, שמאפשר הכנת תבשילים חמים או קרים.



מעבדת המדיה, שבה התפרסם הפרויקט של צורן, היא אחת המעבדות שמרכזת את העניין הרב ביותר בעולם הטכנולוגי. למעבדה יצא שם בכל העולם בזכות ההמצאות החדשניות שהחוקרים שבה מפתחים - חלקן על גבול המוזר. חלק מהגאדג'טים, כמו זה של צורן, נמצאים רק בשלב הקונצפט הראשוני, אבל ברור לכולם שהם לא שייכים לאסכולת המדע בדיוני, אלא עשויים לצאת לשוק בעתיד.



הפרויקט של צורן ומרסל, שנקרא the cornucopia, הוא הצצה לאופן שבו ייראה המטבח העתידי. "הפרויקט של מכונות האוכל החל כשעשוע צדדי", מסביר צורן. "מרסלו ואני השתעשנו ברעיון 'איך ייראה המטבח בעוד 100 שנה', והמטרה היתה להגיש את הפרויקט לתחרות עיצוב. גילינו שהתחרות מיועדת ליחידים ולא לזוגות, ולא ידענו מה לעשות עם העבודה, אז הצגנו אותה באתר שלנו וציינו שזה קונצפט בלבד. המטרה היתה לדון באפשרויות פיתוח של תחום כזה כתחום מחקרי, לשמוע ביקורת ולהעלות את האפשרות הפרקטית של שימוש בטכנולוגיות ייצור דיגיטליות בבישול, כדי לאפשר יותר שליטה בתהליך".



תוך כמה שבועות נהפך הפרויקט לאחד הנושאים החמים באינטרנט בתחום הגאדג'טים. הכותרות היו "מדענים משנים את האוכל", "מדענים אכלו אוכל שמכונה הדפיסה להם" ועוד. "לא משנה כמה הסברנו שמדובר ברעיון בדיוני לחלוטין, אנשים העדיפו לפרסם אותו כמוצר. קיבלנו פניות מאנשי עסקים, מחברות, משפים. התהליך הזה עזר לי להבין איך התקשורת גורמת לרעיונות ליהפך למציאות בדמיונם של אנשים. כיום אני ממשיך במחקר שלי, ואנחנו עובדים על מאמר אקדמי שבו נציג את הפרויקט באופן מסודר ובהקשר הנכון, לצד רעיונות דומים שעלו בעבר בתחום".



the cornucopia אינו הפרויקט הראשון של צורן. פרויקט מפורסם אחר שלו היה גיטרה היברידית שמפיקה צלילים אקוסטיים וצלילים דיגיטליים. "הגעתי ל-mit עם תואר ראשון בהנדסת מחשבים ותואר שני בייצור תעשייתי, ובמחקר שלי אני מנסה לקשור בין תחומים שונים של עיצוב וטכנולוגיה", הוא מסביר.







המנורה שמקרינה מידע



mit היא אחת האוניברסיטאות הידועות בעולם בכל הקשור להמצאות טכנולוגיות. המוסד כולל 34 מחלקות אקדמיות ו-53 מעבדות ותוכניות בינתחומיות. ישראלי אחר שמפתח פרויקטים במעבדה הוא המאסטרנט נתן לינדר, שעבד בסאן מיקרוסיסטמס וכיזם בית בקרן ההון-סיכון הישראלית jvp. הוא היה אחד משני המייסדים של מרכז המחקר והפיתוח סמסונג אלקטרוניקה, ועובד בימים אלה במעבדת המדיה של mit על פרויקט בשם לומינאר (luminar). לינדר מנסה לקחת את מנורת השולחן המסורתית ולהפוך אותה לרובוט שמקרין מידע דיגיטלי.



מנורת השולחן של לינדר כוללת מקרן פיקו (מקרן זעיר), מצלמה ומחשב נייד קומפקטי. השילוב ביניהם יוצר מערכת שמאפשרת להקרין מידע על הסביבה, בסוג של אינטראקציה שמזכירה מציאות רבודה (augmented reality). מנורת השולחן מורכבת מזרוע רובוטית שמחוברת למצלמה, למקרן ולמחשב זעיר. בסרטון וידאו שהכין לינדר הוא מראה כיצד לומינאר מסוגלת להבין היכן להקרין את המידע ובאיזה אופן. הוא מקווה לשלב את המערכת במנורות שולחן רגילות, כך שהן יוכלו להקרין מידע על שולחן המשתמש. כך תוכל המנורה להציג מידע מהאינטרנט בכל סביבת העבודה של המשתמש.



"לומינאר היא נסיון להטמיע חישוביות וממשקים באובייקטים יום-יומיים, כמו מנורת שולחן", מסביר לינדר. "לב המערכת הוא נורה שמכילה בתוכה מחשב ומקרן. רק בזמן האחרון מאפשרת הטכנולוגיה הקיימת אינטגרציה של כל המרכיבים האלה, והאתגר עובר למישור האפליקטיבי ולעיצוב הממשקים. מעבר לזה, אנחנו גם בוחנים איך ממדים של תנועה ודינמיות יכולים לבוא לידי ביטוי בממשקים. רובוטיקה בפני עצמה לא ממש חשובה. אם נצליח להשתמש ברובוטיקה לייצר חוויית משתמש מדהימה - ולא פחות חשוב מזה, רלוונטית - ובאותו זמן לגרום למשתמש לשכוח שיש מולו רובוט - אז הצלחנו".



לינדר, שמסיים את שנתו הראשונה ב-mit, הגיע לשם בעקבות אשתו שעשתה תואר שני במינהל עסקים (mba) ב-mit וכעת עובדת בחברת ייעוץ. הוא עושה תואר שני במדיה, אמנות ומדע. "זאת מין חיה שבכוונה לא מוגדרת. אני מתעסק קצת בעיצוב מוצרים, בהנדסה, במדעי מחשב".



לדברי לינדר, הפרויקט מקבל בימים אלה תשומת לב רבה מחברות התומכות במעבדה מבחינה כספית. "קבוצת תקשורת ותוכנה של אינטל העניקה לפרויקט מענק מחקר מכובד, ואנחנו עובדים כדי לשלב מעבדי אטום מתקדמים במערכות לומינאר חדשות. קשת האפליקציות רחבה מאוד ומקיפה אפליקציות בתחום החינוך, העיצוב והמשחקים. מדובר בממשקים חדשים עבור רוב הדברים שאנחנו עושים כיום ברשת, החל במיילים וכלה בסקייפ. לומינאר יכולה להתפתח לקטגוריה חדשה של מוצרי צריכה אלקטרוניים, אבל זה תהליך ארוך, קשה ואטי. אחד הדברים שהנחו אותי בתחילת הדרך היה שפשוט לא יכול להיות שהממשקים למחשב לא השתנו מזה 30 שנה".



למדוד את הקהילה בפלאפון



ישראלי נוסף שנמצא בימים אלה במעבדת המדיה של mit הוא הדוקטורנט נדב אהרוני, שנחשב לישראלי הוותיק בין הסטודנטים הנוכחיים. הוא נמצא במעבדה מ-2006, ומתחיל עכשיו את שנתו החמישית שם לאחר שלמד שנתיים לתואר שני במדיה, אמנות ומדע.



לפני שהצטרף ל-mit, שירת אהרוני באחת היחידות הטכנולוגיות של צה"ל. את התואר הראשון עשה בפקולטה להנדסת חשמל בטכניון, ולאחר מכן עבד בכמה חברות סטארט-אפ כמו חברת פסעבה שב-2006 נמכרה לחברה pmc סיארה תמורת 300 מיליון דולר. אהרוני, שבימים אלה עובד במשרת קיץ בגוגל, עסק בעבר בפרויקטים מעניינים אחרים ב-mit: "את התואר השני שלי עשיתי בקבוצת תקשורת ויראלית במעבדה, וכן הייתי שותף להקמת המרכז לתקשורת אזרחית עתידית".



כיום אהרוני חבר בקבוצת "דינמיקה אנושית" בראשות פרופ' אלכס "סנדי" פנטלנד. פרופ' פנטלנד הוא אחד החלוצים הפועלים בימים אלה כדי לעגן תחום מדעי חדש, "מדעי חברה ממוחשבים" (computational social science). תחום זה מביא כלים מעולם מדעי המחשב והמדעים המדויקים לתוך מדעי החברה, כמו פסיכולוגיה, סוציולוגיה ומדעי המדינה.



"הטכנולוגיה המודרנית בתחום החיישנים ואמצעי התקשורת, כמו פלאפונים ורשתות חברתיות באינטרנט, בשילוב כלי ניתוח ממוחשבים, מאפשרים כיום מחקר חברתי בסדרי גודל שלא נראו עד כה", אומר אהרוני. "זה יסייע לקידום ההבנה שלנו את עצמנו ואת החברה האנושית. חוקרים רבים בעולם עושים כיום שימוש בנתונים דיגיטליים, למשל מרשתות חברתיות כמו פייסבוק וטוויטר, או בנתוני תקשורת של חברות טלפונים. קבוצת הדינמיקה האנושית, בדומה לקבוצות האחרות במעבדת המדיה של mit, שואפת לייצר אתגרים חדשים ולהרחיב את הגבולות הקיימים".



אחד התחומים שהומצאו בקבוצה הוא "ריאליטי מיינינג" - כריית מידע התנהגותי וחברתי מהעולם האמיתי באמצעות חיישנים שונים. "בימים אלה אני מוביל ניסוי בשם 'חברים ומשפחה' הנערך במקבילה האמריקנית של שיכון משפחות, שבו חיים סטודנטים לתארים גבוהים ב-mit. כל הדיירים הם בעלי משפחות, ובחצי מהמשפחות יש ילדים. הניסוי, שנערך בהסכמת הדיירים, הופך את הקהילה למעין מעבדה חיה שבה אנחנו חוקרים שאלות רבות על התנהגות אנושית בניסיון למצוא דרכים לעזור לאנשים לשפר את איכות חייהם.



"כחלק מהניסוי, עשרות מדיירי הקהילה מקבלים טלפונים ניידים חכמים (smart phones), המצוידים בתוכנה שאותה פיתחנו. הטלפון נהפך לחיישן חברתי והתנהגותי. הוא יודע לזהות, למשל, קרבה פיסית של טלפונים ניידים אחרים בניסוי, באמצעות הבלוטות' המותקן בהם. מניתוח נתונים אלה אפשר להסיק לגבי מידע על מפגשי פנים אל פנים בין חברי הניסוי ועל הזמן שהם מבלים יחד".



אהרוני מסביר שהניסוי, שעלותו יותר מ-150 אלף דולר, הוא המקיף והמעמיק ביותר מסוגו שנערך עד כה. לאהרוני ולשותפיו יש גישה לעשרות משתפים הגרים בסמיכות זה לזה, באופן המאפשר להשוות בין הרשת החברתית של ה"פנים מול פנים", לרשת החברתית שנוצרת באמצעות שיחות הטלפון שלהם ולרשת החברתית המקוונת שלהם בפייסבוק. לכל זה מיתוסף מידע מחיישנים אחרים במכשיר הנייד, וכן משאלונים ומראיונות עם המשתתפים.



אחת השאלות שמעניינות את אהרוני היא איך עוברים "דברים" בין חברי קהילה או ברשת חברתית. "'דברים' היא מלה כללית מאוד, אבל יש שאלות רבות שאפשר למדוד: איך שמועות ורעיונות עוברים בין בני אדם? איך הרגלי האכילה שלנו משפיעים ומושפעים? איך הורים צעירים לומדים זה מניסיונו של זה בנוגע לגידול ילדים? בחורף, המערכת תאפשר לנו למדוד נתונים מסוג אחר, למשל לגבי התפשטות שפעת ומחלות עונתיות. בעניין הזה אנחנו משתפים פעולה עם חוקרים מאוניברסיטת הרווארד.



"יש דברים נוספים ש'מדבקים' בין אנשים, כמו עצב, דיכאון ושמחה. החיישנים בפלאפון יוכלו לאתר שינוי בהרגלים החברתיים, למשל ירידה במספר שיחות הטלפון או תדירות המפגשים החברתיים, שיכולים להיות תסמין לדיכאון או לבעיה רפואית אחרת. בשלב מאוחר יותר בניסוי ניתן לחברי קהילה כלים שיעזרו להם לשפר את חייהם על פי יעדים שהם יציבו לעצמם. למשל, להשוות את מידת הפעילות הגופנית שלהם לזאת של חבריהם או לממוצע של אנשים בקהילה שלהם, או למצוא דרכים שיעזרו לאנשים לרתום תמיכה חברתית של הסובבים אותם כדי להתמודד יותר טוב עם לחצים ולהיות מאושרים יותר.



"האלגוריתמים והמודלים שיפותחו מתוצאות הניסוי יוכלו לייצר בעתיד אפליקציות לטלפון הנייד שיתריעו על הידרדרות במצבו של חולה אלצהיימר, או לעודד אנשים לשנות הרגלים באופן שיעזור להם להשיג יעדים שהם מציבים לעצם, כמו להפסיק לעשן, לרדת במשקל, או לשמור על קשר טוב יותר עם האנשים החשובים להם בחיים".



אהרוני מבקש להבהיר שהפרטים הנאספים במחקר נשארים חסויים, והחוקרים לא פולשים לפרטיות של המשתתפים בניסוי. "כל הנתונים הרגישים שאנחנו אוספים עוברים תהליך קידוד והצפנה, ואפילו החוקרים לא יודעים מה התכנים של הודעות ה-sms, למשל. הניסוי עומד בתנאי ביקורת מחמירים להגנת הפרטיות וחייב לעמוד בתקנים של ועדת האתיקה של האוניברסיטה. מידע המאפשר לזהות משתמשים ספציפיים לעולם לא יפורסם בפומבי".



לעזור לשאר העולם



mit, ששוכנת בעיר קיימברידג' הסמוכה לבוסטון, כוללת אלפי סטודנטים שלומדים בפקולטות שונות. בכל פקולטה נמצאת מעבדה: כיום נמצאים במעבדת המדיה 138 סטודנטים, 73 מהם מאסטרנטים, 65 מהם דוקטורנטים. 48 מהם הגיעו מחוץ לארה"ב.



"בעולם ההיי-טק די ברור מי חוקר תוכנה ומי חוקר חומרה. במעבדת המדיה של mit הכל מעורבב", אומר לידנר, ומוסיף כי הסטודנטים בני המזל המגיעים למעבדת המדיה אף אינם נדרשים לשלם שכר לימוד.



"בכל מחזור יש מעט מאוד סטודנטים. תהליך הקבלה די ארוך, אבל דומה לתהליך בכל אוניברסיטה אמריקאית מובילה", מסביר לינדר, "אתה מגיש בקשה, עובר ראיונות שבהם שואלים אותך באילו פרויקטים תרצה לעסוק".



מדוע mit מממנת את שכר הלימודים של סטודנטים זרים המבקשים ללמוד במעבדת המדיה שלה? איזה אינטרס יש לאוניברסיטה אמריקאית להכשיר זרים?



"אחת הסוגיות המרכזיות שבהן דנים באוניברסיטה היא איך ארה"ב נשארת תחרותית ומייצרת חדשנות, איך היא נלחמת בהודו ובסין. ארה"ב מרוויחה לא מעט מכך שהסטודנטים הזרים מגיעים לכאן. חלק מהם נשארים בחברות אמריקאיות, חלקם נשארים באקדמיה. אני מאוד רוצה לחזור הביתה כי אני מתגעגע ואוהב את ישראל. לאחר שאתה לומד ב-mit היכולת שלך ליצור קשרים ולמצוא עבודה, בין אם בחברת היי-טק או באקדמיה, היא גבוהה. אתה נחשף כאן לחברות ולאנשים רלוונטים".



אהרוני מאמין שמוצאם של החוקרים לא משחק תפקיד מבחינת האוניברסיטאות המובילות בארה"ב. "כמו הרווארד ורוב האוניברסיטאות המובילות בארה"ב, mit היא מוסד פרטי שהיעד שלה הוא לקדם את עולם המחקר. ארץ המוצא של החוקרים אינה משמעותית, אלא הכישורים האישיים שלהם. באופן ספציפי, אחת ממטרותיה של mit היא ייצוא ידע לאוניברסיטאות אחרות ולמדינות אחרות בעולם.



"בנוסף, mit שמה דגש מיוחד על תוכניות המסייעות למדינות אחרות, בייחוד באזורים מתפתחים. לא מעט תוכניות מממנות סטודנטים זרים באופן מוצהר, כדי שיחזרו למדינות המוצא שלהם ויביאו עמם את הידע ואת הקשרים שרכשו ב-mit. האוניברסיטה מעודדת סטודנטים לטוס למדינות מתפתחות ולהוביל שם פרויקטים לשיפור איכות החיים".



ההמצאות של mit: לצלם בידיים



מוצרים מוכרים נוספים שנולדו במעבדת המדיה של mit הם משחק המוסיקה גיטר הירו ו-e ink (דיו אלקטרוני), התוכנה שמפעילה את הספר הדיגיטלי קינדל.



אחד הפיתוחים שעשה הרבה מאוד רעש בבבלוגוספירה הטכנולוגית הוא sixthsense (חוש שישי), שנוצר במעבדתה של ד"ר פטי מייס (הקבוצה שבה חבר הישראלי נתן לינדר) בשיתוף עם הסטודנט פראנאב מיסטרי. בכנס ted היוקרתי, שבו מרצים טובי החוקרים, הגדירו את sixthsense כדרך חדשה לאינטראקציה מעמיקה עם הסביבה.



דמיינו את הטכנולוגיה שבה עשו שימוש בסרט "דו"ח מיוחד". מדובר ביחידה לבישה שכוללת מצלמת רשת פשוטה, מערכת מקרן נישא המופעלת בסוללות, ומראה קטנה. המרכיבים האלה מתקשרים אל מכשיר הטלפון הנייד הנמצא בכיס המשתמש ומתפקד כיחידת התקשורת. כל המערכת, שעלות רכיביה מסתכמת ב-350 דולר בלבד, מאפשרת למשתמש לתקשר באמצעות הפעלת ידיים.



המצלמה מזהה ארבע מאצבעותיו של המשתמש במערכת ומזהה כל תנועה שהוא עושה. מיסטרי הדגים את פעולתה בכנס ted: הוא פרש את זרועותיו בתנועת צילום, כיוון את אצבעותיו כדי לסמל מצלמה ואז חזר למעבדת המדיה ב-mit, ובאמצעות אצבעותיו נעמד מול הקיר ולצפות בתמונות ש"צילם".



המצאה מעניינת נוספת שמפותחת במעבדת המדיה של mit היא חומרה ללא חומרה או "העכבר הנעלם". באמצעות פיתוח זה, כף היד של המשתמש משמשת כעכבר מחשב. מספרים כי ביל גייטס הגיע באחד הימים למעבדת המדיה, התלהב מפיתוח של שולחן מחשב שמופעל באמצעות מגע, ובעקבות כך פיתחה מיקרוסופט מוצר דומה.



הבגד שמודד לחץ דם



פיתוח מעניין נוסף שמגיע מ-mit שייך לחברי הצוות של פרופ' יואל פינק ממעבדת המחקר לאלקטרוניקה, שמנסים לפתח בגדים, שבהם משולבים סיבים המסוגלים לצלם תמונות או למדוד לחץ דם.



"בני האדם הקדמונים השתמשו בבגדים מאותן סיבות שבהן אנחנו משתמשים בהם, לחימום וליופי", אמר פינק בראיון למגזין "wired" לפני כחודש וחצי. "מה שעשינו הוא לחשוב כיצד הסיבים יכולים לשנות את מטרתם". פינק מציין כי סיבים, בין אם הם משמשים לביגוד או לתקשורת, היו תמיד סטטיים, ולא היו מסוגלים לעשות יותר מדבר אחד: להחזיק ביגוד או לשדר סיגנל אופטי. מטרתו של טקסטיל אלקטרוני היא ליצור סיב שמסוגל לשנות את התכונות שלו בטווח רחב של תדרים.



ההמצאה של פינק עלתה בשבועות האחרונים לכותרות בלא מעט אתרי חדשות טכנולוגיים. "דמיינו לעצמכם שבגדים יוכלו להקליט את הסביבה, לחוש את פעימות לבכם או לייצר אנרגיה מתנועה", כתבה בונסרי דיקנסון בבלוג "עולם חכם". "wired" גורס כי הסיבים הייחודיים עשויים להיות הדור הבא של מחשוב לבית.



עם זאת, הפיתוח לא צפוי ליהפך בקרוב למוצר בר השגה. "האם אוכל למכור בקרוב מטר סיבים תמורת דולר?", אמר פינק ל-"wired". "התשובה היא לא".