ENGLISH צור קשר גלריה תרבות-מדע פיזיקה מחקרית מדע חישובי כימיה פיסיקה אודות
פירוט פרסי נובל שהוכרזו ב-2018
<< לכל המבזקים    
לוח אירועים
דף הבית  >>  מ"ח - מדע חישובי  >>  מ"ח - נא להכיר
תחרות שוורץ-רייסמן 2013 למצוינות מדעית

השנה נערכה לראשונה תחרות שוורץ-רייסמן לפרויקטים מצטיינים בחמד"ע. התחרות נושאת פרסים והיא תתקיים מדי שנה בין תלמידי חמד"ע, שהגישו עבודות מדעיות, פרי יצירתם.

השנה הגישו לתחרות עשר קבוצות של תלמידי מדע חישובי (מ"ח) את עבודות הגמר שלהם לכיתות י' י"א ו-י"ב. העבודות הכתובות נמסרו לצוות שופטים בעלי שם מן האקדמיה והתעשייה העילית.

בערב הגמר, שנערך ב-12 בדצמבר 2013, הציגו התלמידים, נציגי עשר הקבוצות, את הפרויקטים בהרצאות קצרות של עד 5 דקות בפני חבר השופטים והקהל.

לחצו כאן לצפייה בגלריית תמונות מן התחרות 

שופטי התחרות- בתשע"ד
פרופסור דניאל זייפמן, פרופסור לפיזיקה, נשיא מכון ויצמן למדע ויושב ראש הוועד המנהל של חמד"ע.
פרופסור גבי סרוסי, פרופ' חבר במחלקה להנדסת אלקטרואופטיקה באוניברסיטת בן גוריון ויזם-שותף בשתי חברות סטרטאפ. בעבר סמנכ"ל מנהל חטיבת המודיעין החזותי אויר וחלל באלאופ-אלביט ולפני כן, המדען הראשי של אלאופ ומנהל הפיתוח של מערכות ראית הלילה בחברה.
פבל רדזיוילובסקי, פיזיקאי ואיש עסקים, ממייסדי חברת ויזֶ'נמאפ, כלת פרס ביטחון ישראל ובוגר חמד"ע
פרופסור אשל בן יעקב, פרופסור בבית הספר לפיזיקה באוניברסיטת תל אביב, נשיא לשעבר של החברה הישראלית לפיזיקה וחבר בוועד המנהל של חמד"ע. הוא נחשב לאחד החוקרים המובילים בעולם לחקר התקשורת הבין-חיידקית. מופקד הקתדרה מאגי-גלאס לפיזיקה של מערכות מרוכבות, ועמית המרכז לפיזיקה ביולוגית תיאורטית (CTBP) באוניברסיטת קליפורניה בסן דייגו.

הפרוייקטים

כיתה י'

מקום ראשון: מודל חישובי של זיהוי חתימות בכתב יד רונה יניב - אליאנס וקרני לב בר-אור -  גמנסיה הרצליה. למדו בחמד"ע אצל שלמה רוזנפלד
בפרויקט נכתבה תכנה המבצעת זיהוי חתימתו של אדם על-ידי השוואת החתימה לבסיס נתונים גדול של חתימות באמצעות מדידת מידת הקירבה של תכונות החתימה הנבדקת לבין תכונות החתימות בבסיס הנתונים.
העבודה בוצעה בתוכנת  Python 2.7 תוך שימוש במודולים של טיפול ועיבוד תמונה, קריאה וכתיבה מקבצים, ביצוע פונקציות מתמטיות, עבודה עם תיקיות במחשב, ממשק משתמש, גרפים ועוד
לחצו כאן לצפייה במצגת
מקום שני: מודל חישובי של השפעת כימותרפיה על גידול סרטני כוכבי עמית - גמנסיה הרצליה - למד בחמד"ע אצל שלמה רוזנפלד

בעבודה נכתב מודל ממוחשב של התפשטות תאים סרטניים על פני סריג תלת מימדי.
מטרת המחקר הייתה למצוא את כמות הכימותרפיה המקסימאלית או מינימלית שניתן להזריק לאדם חולה סרטן, בצורה מבוקרת ללא פגיעה במערכות אחרות בגוף היכולות לגרום לנזק גדול או מוות.
לצורך החקר נבנה מודל ממוחשב המציג באופן וזואלי את התאים החיים ואת התאים הסרטניים. בנוסף ההדמיה מפיקה  גרף המתאר את כמות התאים החיים\תאים סרטניים כתלות בזמן-הגרף מתאר את קצב הגידול של התאים.
לחצו כאן לצפייה במצגת

מקום שלישי: מודל חישובי של התפשטות מגיפה שחף לוינסון ואמיר אניסמן - ליידי דייויס - למד בחמד"ע אצל שלמה רוזנפלד

בפרויקט נכתב מודל מודל אקראי שמתאר התפשטות מחלות על פני סריג. המודל נועד לִדמות למציאות באופן מיטבי ומדויק (ככול שאפשר). ?המודל ממחיש באופן ויזואלי  התפשטות של מגפה. המודל כולל אנשים בריאים (צבע ירוק), חולים (צבע אדום), מחוסנים (צבע כחול), אנשים שהבריאו מהמחלה (צבע צהוב) וכאלה שמתו כתוצאה ממנה (צבע שחור).

לחצו כאן לצפייה במצגת

מקום שלישי: גביש תלת-ממדי DLA-3, אורי פלג - תיכון חדש ולילה עשת - קהילה. למדו בחמד"ע אצל שלמה רוזנפלד

?בעבודה בנו התלמידים אלגוריתם חדש לתיאור גידול של צביר חלקיקים. במודל, חלקיק יחיד משוחרר בכל פעם במרחק הגדול מממדי הגביש. החלקיק  נע בכיוון אקראי בצעד קבוע במרחב, עד מגעו באחד מחלקיקי הצביר הקבועים במקומם. שם הוא נעצר ומצטרף אל הצביר. ?כך נוצר צביר Aggregate)) בעל תכונות פרקטליות מעניינות. התהליך נקרא Diffusion Limited Aggregation  (DLA), כיוון שהוא מבוסס על דיפוזיה, ומשום שבכל פעם אפשר להתייחס רק לחלקיק אחד שמצטרף לצביר (Limited Aggregation).
המודל החדש משלב פיתרון אנאליטי להתנגשות החלקיקים יחד עם סימולציה נומרית של ה-DLA במרחב הרציף (לא על שריג). ?האלגוריתם שהצענו מאפשר סימולציות של DLA  עם גודל צעד רנדומלי כל שהוא. ?נתגלה כי לגודל הצעד הרנדומלי יש השפעה גדולה על דחיסות הצביר, ועל המימד הפרקטלי שלו. ככל שגודל הצעד גדול יותר, כך גם צפיפות הצביר גדילה, וגם המימד הפרקטלי שלו.
לחצו כאן לצפייה במצגת

כיתה י"א

מקום ראשון: מודל חישובי של תנועת כדור בחרוט (קונוס)אורי שביט - ליידי דייוויס. למד בחמד"ע אצל יוסי קורדובה

 בעבודה נכתב מודל חישובה שחוקר תנועת כדור המתגלגל ללא החלקה בחלקו הפנימי של חרוט מעגלי, בהשפעת שדה כבידה אחיד הפועל במאונך כלפי מטה.

הפרויקט כלל הגדרת שאלת מחקר, כתיבת סימולצית מחשב וחקר תנועת הכדור בחרוט וביצוע ניסוי מעשי והשוואת התוצאות לסימולציה.

לחצו כאן לצפייה במצגת

לחצו כאן לצפייה בסרטון

מקום שני: תנועת גוף על גבי עקומה מתמטית - ומדוע דווקא קלותואידה? רוי לויטס ויהונתן אמיר- עירוני ד. למדו בחמד"ע אצל עידית גרומן

בעבודה חקרו התלמידים תנועה של גוף על גבי מסילות שונות. בעקומות מסוימות הכוח הנורמלי והתאוצה עוברים ערכים מסוכנים לגוף האדם לפרקי זמן ארוכים או עוברים בפתאומיות לערכים גבוהים מדי.
אחד הפתרונות האפשריים הוא שימוש בעקומת מעבר מסוג קלותואידה.
התוכנה מקבלת פונקציה כלשהי עבור מסלול אנכי. היא מנתחת ומציגה את כל הפרמטרים הקינמטיים והדינמיים של תנועת גוף על פני העקומה.

לחצו כאן לצפייה במצגת

כיתה י"ב

מקום ראשון: חניה במקביל - אלגוריתם גנטי אלכס פונומריוב - עירוני ד' ויעל ליבנה - עירוני י"ד. למדו בחמד"ע אצל שלמה רוזנפלד

 אחת הבעיות הנפוצות ביותר בסביבה עירונית היא חניית רכב במקביל למדרכה.הפרויקט מחשב את זוויות החנייה שיביאו לכדי חניה מושלמת.
התכמה מקבלת כמה משתנים, כגון אורך ורוחב המכונית החונה והמכוניות העומדות לפניה ואחריה, מיקום "החיישנים" אשר ימדדו את הזויות המשתנות תוך כדי החניה ועוד.
אלגוריתם גנטי לומד את הבעיה ומוצא את הזויות הקרובות ביותר לחניה המושלמת.
בסוף הפרויקט נבדקה התוכנה בעזרת מכונית צעצוע קטנה ועליה מספר רב של מכשירים אלקטרוניים שאפשרו לתלמידים שליטה מלאה במכונית דרך המחשב. על המכונית הותקנו חיישנים הדומים לאלו שבמודל ונתוניהם נשלחו למחשב לעיבוד באמצעות רשתות עצביות.
לחצו כאן לצפייה במצגת

לצפייה בסרטון מספר 1 ובסרטון מספר 2

מקום שני: Typing Identity - מודל חישובי, אגם מור -  תיכון חדש ומתן מונק -  אליאנס. למדו בחמד"ע אצל שלמה רוזנפלד

הפרויקט מאמת את זהותו של משתמש המקליד במחשב על פי תכונות הייחודיות אך ורק לו. כל אחד מפתח קצב הקלדה כללי שונה, מדייק בלחיצה על מקשים בצורה שונה, ואף מפתח לעצמו דפוסים אישיים, כמו למשל קצב הקלדת שמו.  יצרנו תוכנה שמציגה עבור המשתמש אשר רוצה להיות מזוהה בעתיד טקסט שנבחר מראש. על המשתמש להקליד את הטקסט כמה פעמים והתוכנה לומדת לזהותו.
הנתונים נאספו ועברו ניתוח באמצעות תוכנה נוספת שבחנה את הנתונים באמצעות רשתות נוירונים.
בפרוייקט שלנו בחרנו להשתמש בזיהוי על פי הקלדת מספרי תעודות זהות.
לחצו כאן לצפייה במצגת

מקום שלישי - מודל של משחק דמקה - דניאל דנון ואורי שמעון - הכפר הירוק. מורה בחמד"ע: שלמה רוזנפלד
בעבודת נעשה שימוש בטכניקות מחשב מתקדמות כדי ליצור תהליך של למידת מכונה של משחק אסטרטגיה נבחר. 
פעילות האלגוריתם נעדרת כל זכר ללימוד ידני כלשהו אודות המשחק, מלבד, כמובן, חוקי המשחק עצמו ובחירת אופן פעילות "חשיבת המכונה" באופן כללי. האלגוריתם מבוסס על תהליך למידת מכונה בלתי מכוון (Unsupervised learning)  שבמהלכו לומדת המוכנה אסטרטגיות משחק שונות ובסופו של דבר בוחרת בטובה ביותר.
במהלך הפרויקט בקשנו ללמד את המחשב לשחק את משחק הדמקה. הסיבה לכך היא שמשחק הדמקה נתפס בעינינו כמשחק שאינו מורכב מדי או מורכב מעט מדי מבחינה חישובית. חשוב להדגיש כי את המודל החישובי שיישמנו ניתן ליישם גם על משחקים מורכבים יותר.

 לחצו כאן לצפייה במצגת

מקום שלישי - חיזוי סוג הלידה לפי נתונים רפואיים קודמים - גיא אביאסף ועידן ברסלר -ליידי דייויס. מורים בחמד"ע: איל כהן ושלמה רוזנפלד
ראו כתבה
מ"ח - מדע חישובי
מ"ח - נא להכיר
?מהו מ"ח
קישורים
דף הפייסבוק של חמד"ע
Petel/moodle
Office 365
תדריכי מעבדה - פיזיקה
הרשמה לקורסי בחירה
בלוגים
כניסה למערכת תקשוב אישי
שם
סיסמה
בניית אתרים
חמד"ע - מרכז לחינוך מדעי, תל אביב יפו (עמותה). רחוב הפרדס 7, תל אביב, מיקוד 6424534. טלפון 03-5210800, פקס 03-5210810.
.Hemda - Center for Science Education 7 hapardess Street, Tel Aviv, IsraelZip Code 6424534. Tel 03-5210800, Fax 03-5210810