لم ينهوا دراستهم الثانوية بعد وأصبحوا علماء بالفعل - الجزء الثاني

المقال الثاني في السلسلة يتحدث عن مشاريع أكثر إثارة للاهتمام للمراهقين كما تم تقديمها في مسابقة العلماء الشباب التي أقيمت في متحف العلوم في القدس

تقام هذا الأسبوع مسابقة العلماء والمطورين الشباب في إسرائيل 2008، بمبادرة من متحف بلومفيلد للعلوم في القدس وتحت رعاية شركة إنتل. بعد المسابقة، تنفتح أمام المشاركين إمكانيات وفرص جديدة ومتنوعة: منح دراسية للدراسات العليا، تمثيل إسرائيل في المسابقات الدولية، المشاركة في معسكرات البحث في الخارج ولقاءات مع العلماء والصناعيين.

تتراوح أعمار المشاركين بين 17 و18 عامًا ويتمتعون بالفضول والقدرة على البحث والمعرفة والتحفيز. هؤلاء يمثلون بأمانة وجه المجتمع الإسرائيلي: المهاجرين الجدد، الشباب العربي، الكيبوتسات، العلمانيين والمتدينين. التطورات المقدمة في مجموعة واسعة من المجالات: علوم الحياة (الأحياء والمعلوماتية الحيوية)، والعلوم الاجتماعية، والعلوم الإنسانية (التاريخ والأدب واللغة)، والعلوم الطبيعية والبيئية (الفيزياء والكيمياء)، والروبوتات وعلوم الكمبيوتر. المرة الماضية جمعنا لكم مجموعة من الابتكارات والتطورات من عقول الشباباليوم سنأتي بالمجموعة الثانية.

قام أيمن مهاجنه من أم الفحم مع أحمد اغبارية ومحمد مهاجنه من موسمس طلاب مدرسة عتيد الثانوية في أم الفحم بتطوير نظام محوسب يحاكي ظاهرة التشنج. والغرض من المشروع هو محاكاة ظاهرة التشنج التي تكون نتيجة تلف الجهاز العصبي المركزي للمريض، مما يسبب حركة لا يمكن السيطرة عليها في مختلف أعضاء الجسم، وذلك باستخدام عارضة أزياء محوسبة متطورة. دمى من نوع مماثل تستخدم حاليا في الاستخدام الطبي (في مركز المحاكاة الطبية في مستشفى تل هشومير، على سبيل المثال)، ولكن لها عدة عيوب، تنبع من حقيقة أنه لا يمكن التحكم فيها إلا يدويا، وترددها وقوتها ثابتان. هم عرضة للأعطال. يوفر التطوير الجديد تحكمًا محوسبًا في تردد وقوة التشنج: سيتمكن المستخدم من كتابة قوة وتكرار التشنج المطلوب، وسوف تستجيب الدمية التي أنشأها أحمد وأيمن ومحمد وفقًا لذلك مع صورة التشنج. - ظاهرة التشنج في الأطراف والرأس. وفي تقدير فريق العلماء: "إن المشروع الذي قمنا بتطويره يساهم كثيرًا في الطب، خاصة في مرحلة التجارب والممارسات، حيث أنه التدريب الأمثل للتعامل مع الظاهرة في الوقت الحقيقي، ويمكن أن يساعد بشكل كبير في زيادة كفاءة العلاج المناسب للمرضى الذين يعانون من تلف في الجهاز العصبي المركزي."
أجرت تال داديا، التي تسكن في بيت شان وتدرس في المدرسة الثانوية للفنون والعلوم في القدس، بحثاً حول موضوع يتعلق بصناعة السينما والرسوم المتحركة - العرض الواقعي في السينما، والذي يحاكي حركة الفراء. يهتم تال بالمحاكاة الحاسوبية للتفاعلات بين الأجسام، وهو المجال الذي يكتسب زخما هذه الأيام، عندما تصبح الصورة الواقعية (صورة تبدو حقيقية كما في الواقع) والتصيير (Rendering - عملية إنشاء صورة باستخدام برامج الكمبيوتر، وفقا لـ نموذج) توفير وفورات في التكاليف المالية وموارد الموظفين. وحتى يومنا هذا، لم يتم تطوير محاكاة حاسوبية لحركة فراء الحيوانات، وذلك بسبب الصعوبة الكبيرة التي تنطوي عليها محاكاة كل شعرة ومراعاة حركاتها العشوائية. طور تال في بحثه خوارزمية تحاكي بأقرب طريقة للواقع حركة فراء الشينشيلا أثناء التفاعل مع الظروف الخارجية وفي الوقت الحقيقي (اللمس، الرياح، حركة الجسم). وفي تقديره: "قد تساهم هذه الخوارزمية في العديد من الصناعات، بما في ذلك صناعة السينما، التي تسعى جاهدة إلى التقليد النهائي للواقع".

قامت يوانا بارتمان وعوفر إيليا وليرون بينتو، الذين يعيشون في اللد ويدرسون في برنامج شامل للعلوم والفنون مدته ست سنوات يحمل اسم مكسيم ليفي في اللد، بتطوير نظام محوسب لتركيب جورب ضاغط، والهدف منه هو توفير العاملين في المستشفيات وتقليل النفقات المالية للمريض. تُعرف الجوارب الضاغطة الآن بأنها إحدى أدوات علاج الأمراض الوريدية المختلفة في الأطراف السفلية. يتم تركيب الجورب على المريض على مرحلتين - التشخيص من قبل الطبيب والقياسات الجسدية من قبل الممرضة. الابتكار المتأصل في النظام الذي طورته يوانا وعوفر وليرون هو أنه يقوم بإجراء القياسات المحوسبة باستخدام الكاميرات ثم يعالج البيانات ويضبط الجورب على المريض تلقائيًا. وبهذه الطريقة، يساهم التطوير الجديد في زيادة الدقة في ضبط الجورب وتوفير الطاقة البشرية.
وبحسب الثلاثة: "يميل العديد من المرضى اليوم إلى التخلي عن التركيب من قبل ممرضة بسبب طول الانتظار ويفضلون شراء الجورب بناء على تقييم شخصي ليس دائما صحيحا ومثاليا، وبالتالي لا يعالج المرض أو أسوأ، بل يجعل الوضع أسوأ. النظام الذي طورناه يجعل من الممكن ضبط الجورب تلقائيا دون الاتصال البشري، ويختصر العملية، التي تتم حاليا على خطوتين، إلى عملية واحدة يقوم بها الطبيب نفسه".

مشاريع في مجال الروبوتيك
يوناتان رون، ناعور جرانيك وفينيف باركاش، من المدرسة الثانوية الحضرية الشاملة في كريات حاييم، طوروا نظامًا يساعد الأشخاص ذوي الإعاقات الجسدية - Robosfer: النظام قادر على تحديد موقع الكتاب في المكتبة وإحضاره للمستخدم، أثناء إجراء عملية البحث عملية بسيطة وتجريبية! Robospher هو روبوت مستقل بذراع ميكانيكية وكاميرا، وكل ذلك مزود بعدة ميزات: التعرف على الصور ومعالجة الصوت وإنشاء اتصال صوتي مع المستخدم. ويجمع التطوير الجديد أيضًا بين إدارة قواعد البيانات وتقديم مكتبة ثلاثية الأبعاد، حيث يستطيع المستخدم المحدود في قدراته البدنية الاستكشاف من موقعه واختيار الكتاب المطلوب. بالإضافة إلى ذلك، يتيح النظام التغلب على المواقف التي لا يتم فيها إرجاع الكتب إلى مكانها الأصلي، وذلك من خلال تحديد موقع الكتاب باستخدام الكاميرا وإحضار الكتاب المحدد.

قام مكسيم سافتشينكو، الذي يعيش في بيت شيمش ويدرس في كلية جفعات رام أورت، بتطوير روبوت إنقاذ فريد من نوعه - "أزوريم"، وهو الحل الأمثل لتحديد مواقع الضحايا في الأماكن التي تكون فيها ظروف التضاريس صعبة. "المناطق" تحاكي روبوتًا مستقبليًا هدفه تحديد مكان الجرحى في الميدان في أسرع وقت ممكن، وبشكل مستقل تمامًا مع التغلب على القيود المختلفة (التوزيع العشوائي للجثث، والقدرة على التمييز بين الجرحى والجثث الأخرى، أثناء التعامل مع العوائق، إمكانية التنقل على منحدرات مختلفة، الخ.). تم تطوير الروبوت المستقل، والذي له قيمة مضافة مستقبلية للجيش وقوات الإنقاذ بشكل خاص وللمجتمع بشكل عام، في إطار قواعد مسابقة الروبوت الدولية RoboCup Junior Rescue 2007)) وتم بناؤه يدويًا الذي يجمع بين المكونات الإلكترونية والبرمجيات ومجموعة كبيرة من أجهزة الاستشعار المتقدمة المصنوعة من مواد يسهل الوصول إليها، والتي تساعد على أداء دورها بطريقة سريعة وفعالة وعلى أفضل وجه.

لوبا كويزمان وغاي نوفاك، اللذان يعيشان في ريشون لتسيون ويدرسان في مدرسة هرتسليا الثانوية للعلوم، مع طالب آخر من مدرستهما، أرتيوم بلانك، الذي يعيش في نتسيريت عيليت، سعوا إلى مساعدة قوات الأمن والإنقاذ وقاموا بتطوير جهاز تجسس فريد من نوعه مزود بآلية التدمير الذاتي. تم تصميم الجهاز لإتقان وتحسين القدرة على جمع المعلومات الحيوية لقوات الأمن، مع الحفاظ على القيم المهمة، كما تظهر، من بين أمور أخرى، في "روح جيش الدفاع الإسرائيلي" - القانون الأخلاقي للجيش: قيمة التمسك بالرسالة والسعي لتحقيق النصر مع الحفاظ على حرمة الحياة البشرية.
النظام متحرك - لديه القدرة على التنقل في أراضي العدو في مختلف الظروف الخارجية (الأرض، المنحدرات، الطقس، وما إلى ذلك) وإمكانية استقبال ونقل المعلومات الصوتية والمرئية في الوقت الحقيقي، مع التفرد المتأصل في كونه أنها لا تقوم بتخزين المعلومات، لذلك في حالة اكتشافها من قبل العدو تقوم بتفعيل آلية التدمير الذاتي!
يوفر النظام الوظيفي العديد من المزايا المهمة: فهو صغير الحجم ورخيص نسبيًا وسهل التشغيل والصيانة. بالإضافة إلى ذلك، فإن شكلها الخارجي (شكل السلحفاة) يسمح بالتمويه وتحسين الحركة في الميدان. وفي تقدير العلماء الشباب: "يمكن للجهاز أن يساهم كثيرًا في المجتمع بشكل عام والاستخبارات العسكرية بشكل خاص، بل وينقذ حياة البشر".

قام ثلاثة طلاب من مدرسة هرتسليا الثانوية للهندسة بالقرب من جامعة تل أبيب: ميشال يانكو من هرتسليا وروني غورين من تل أبيب وإيجور تسينيكوفسكي من بني براك، بتطوير روبوت متنقل لاسلكي يعتمد على نظام دفع ثنائي متعدد الحدود ونظام رفع يعتمد على على الرافعات. يقدم التطوير ابتكارات ميكانيكية وبرمجية: نظام الدفع قادر على التعامل مع المناورات الصعبة والمعقدة وفي تطويره وجد العلماء حلاً رياضيًا يعتمد على دراسة المعادلات الرياضية من درجات عالية لغرض وصف وظائف تسارع الروبوت. نظام الرفع قادر على رفع ما يصل إلى 220 كجم من القوة ويوفر حلاً استثنائيًا من وجهة نظر هندسية لأنه يسمح بالتعامل مع الأوزان الثقيلة التي تفتقر إلى مركز ثقل متوازن. وبحسب الثلاثة: "تم اختبار الأنظمة في العمل الميداني وفي ظل ظروف قاسية وأظهرت قدرات تفوق التوقعات".