Yearly Archives: 2014

תוצאות הניסוי לפני ואחרי עיבוד

חוקרי הטכניון פיתחו מערכת חדשנית – סטלה מריס (STELLA MARIS) – המאפשרת לראות מעל פני המים בלי פריסקופ.

צוללים בצוללות וצוללנים הצריכים לראות את הנעשה מעל פני המים, משתמשים בפריסקופ, מזה למעלה ממאה שנה. החסרון העיקרי – חשיפה אפשרית של הפריסקופ והמשתמש בו. פרופסור יואב שכנר והדוקטורנטים מרינה אלתרמן ויוחאי סבירסקי מהפקולטה להנדסת חשמל בנו מערכת אלטרנטיבית לפריסקופ שהיא מצלמה שקועה (כלומר – הנמצאת כולה מתחת לפני המים) ויוצרת פריסקופ וירטואלי, שיתרונו על פני פריסקופ רגיל בכך שאינו בולט מעל פני המים. “בצורת צפיה זו מתקבלות תמונות מעוותות באופן משמעותי”, מסבירים החוקרים. “זאת – בגלל שבירת האור על ידי גלי המים. אנו מציגים שיטה לטפל בכך. אפשר להקטין את העיוות על פי הערכה (מיפוי) של פני המים הגליים בזמן הצילום. הצלחנו להשיג הערכה של פני המים הגליים, על ידי חיישן תת מימי חדשני. הוא כולל מערך של נקבים שבאמצעותו אנו מודדים את שבירת קרני השמש הנגרמת על ידי אותם גלים”.

החוקרים משתמשים בידע על מיקום גרמי השמים להערכה (ואז לתיקון) של הגלים המעוותים באופן שהוא אנלוגי לתצפיות אסטרונומיות. באסטרונומיה נמדד “כוכב מנחה” על ידי חיישן לטובת הערכה של עיוות הנוצר על ידי עירבול אטמוספרי. באסטרונומיה משמש עיקרון זה להקטנת טשטוש, ואילו החוקרים משתמשים בו לפיצוי על עיוותים הנוצרים על ידי גלי המים. כתוצאה מכך הצליחו החוקרים לתקן את העיוות של עצמים שונים שצולמו על ידי המערכת התת מיימית שבנו. בשל ההבדל במקדמי השבירה בין מים לאוויר, האתגר שניצב בפני חוקרי הטכניון היה גדול יותר מהאתגר הקיים באסטרונומיה.

חוקרי הטכניון עשו ניסוי ים בחוף הכרמל ובו צילמו ללא פריסקופ את אחד הסטודנטים. כן עשו ניסויי מעבדה רבים וקיבלו תוצאות טובות. “הדרך לביטול מוחלט של הפריסקופ עדיין ארוכה ואנו ממשיכים בפיתוח”, הם אומרים. הפיתוח החדשני יוצג בסוף השבוע בכנס מוביל לצילום חישובי שיתקיים בקליפורניה.

החוקרים רואים בפיתוח החדש גם שימושים אזרחיים, כמו מעקב אחרי ציפורי ים ממתקן הנמצא בקרקעית הים. מתקן כזה יכול לעקוב אחר הציפור במעופה ובצלילתה לעבר ובתוך המים. הם קראו למערכת “סטלה מאריס” (כוכב הים) משום שהם משתמשים בכוכב השמש על מנת לבצע את חישוביהם.

בתמונה בעמוד הבית: פרופסור שכנר ומרינה אלתרמן מבצעים ניסוי בים.

וידאו המסביר בפירוט את הגילוי:

רועי חי מציג את הפרויקט ביום המחקר בפקולטה למדעי המחשב בטכניון. צילום : שיצו שירותי צילום, דוברות הטכניון

בעקבות הגילוי יוחלף האלגוריתם בגרסה הבאה של התוכנה.

הסטודנטים רועי חי ויונתן קלכשטיין מהפקולטה למדעי המחשב בטכניון איתרו חולשה (פירצה) חדשה, שטרם פורסמה בתוכנת מימוש  פרוטוקול ה-DNS הנפוצה בעולם – BIND. “הפתיע אותנו שמצאנו פירצה בפרוטוקול,” אמר קלכשטיין. “דיווחנו עליה לגוף האחראי על מימוש זה, הם השיבו שאכן לא היו מודעים לבעיה, והוסיפו שיחליפו את האלגוריתם בגרסה הבאה של התוכנה.”

 הפרויקט בוצע במעבדה לרשתות מחשבים בפקולטה למדעי המחשב בטכניון, בהנחיית ד”ר גבי נקיבלי מחברת רפאל, וזכה בתחרות הפקולטית לפרויקט המצטיין ע”ש אמדוקס. בחודש אוגוסט פורסם הפרויקט בכנס האקדמי של קהילת אבטחת המידע Usenix Woot  בארה”ב.

“פיתחנו מתקפה על DNS, פרוטוקול שהוא מאבני היסוד של האינטרנט, וזיהינו חולשה באחד המימושים שלו,” הסביר רועי חי. ” פרוטוקול DNS קיים שנים רבות ונחקר על ידי חוקרים מכל העולם. ידענו מראש שהסיכוי שנגלה פירצה בתוכנה קטן מאוד, אבל אנחנו אוהבים אתגרים.”

DNS (ראשי התיבות של Domain Name System) הוא אחד הפרוטוקולים הבסיסיים ביותר באינטרנט. הוא מאפשר גישה לבסיס נתונים מבוזר כדי שמחשבים יוכלו לתרגם שמות של אתרים לכתובות אינטרנט (כתובות IP).

“במהלך ההמרה בין שם לכתובת מתקשרים שרתי ה-DNS בינם לבין עצמם כדי למצוא שרת המאחסן את הכתובת המתאימה,” הסביר ד”ר גבי נקיבלי. “החולשה שמצאו הסטודנטים מאפשרת לתוקף לגרום לשרת DNS לפנות לשרת מתחזה ולקבל ממנו כתובת של אתר לא נכון. סוג כזה של התקפה מקנה לתוקף יתרון, שכן הוא יכול לגרום למחשבים לדבר עם תחנות ברשת הנשלטות על ידו בלי יכולת לזהות את ההונאה.”

בתמונה מימין לשמאל:
אנסטסיה דובוב, שני בנימין, אלינה זרנוב, תום זיקוט, אילן מנייב והמורה שרון טמיר

בתחרות “רובו-דג” הראשונה, שהתקיימה) בבריכת הטכניון, ניצחה קבוצה מבית הספר התיכון ליאו באק בחיפה. הקבוצות המתמודדות בתחרות נדרשו לתכנן ולבנות צוללת קטנה, שתצלח במים מרחק גדול ככל האפשר. הניקוד ניתן גם על היבטים אחרים, כגון עיצוב ויצירתיות.
בתחרות נכחו נציגים רבים משייטת 7 (שייטת הצוללות של חיל הים), ואת הפרסים העניק מפקד היחידה. התחרות נערכה בשיתוף המרכז למדע וטכנולוגיה של ביטחון בטכניון, בראשות פרופסור אבי מרמור ובתמיכת עיריית חיפה ועמותת דולפין (יוצאי שייטת 7).

מפקד היחידה אמר: “בניגוד לתחרויות רובוטיקה אחרות, שבהן נהוג להתמקד בהיבטים הטכניים, כאן אנחנו הדגשנו את ההיבט היצירתי. אמרנו לתלמידים: בואו תראו איך פועלת צוללת אמיתית, לכו תראו איך דג שוחה בים, ותביאו לנו משהו שעד היום עוד לא ראינו. מצד אחד אנחנו יחידה לוחמת, ומצד שני אנחנו מובילים את הכלים הכי טכנולוגיים. האנשים שאנחנו מחפשים אינם בהכרח אנשים עם רקע טכנולוגי, אבל חייב להיות להם ראש פתוח ויצירתי כדי שיוכלו ללמוד את ההיבטים הטכניים של עולם הצוללות.”
חברי הקבוצה המנצחת הם תלמידי כיתה י’-5 בליאו באק: אנסטסיה דובוב, שני בנימין, אלינה זרנוב, תום זיקוט ואילן מנייב. הזכייה במקום הראשון מזכה כל אחד מהם בקורס פסיכומטרי, מתנת High Q.
הצוללת שבנתה הקבוצה הונעה על ידי מדחף שנבנה בהשראת כנפי מאוורר, והוא דומה מאוד למדחף של צוללת אמיתית. “המדחף הזה הוא בהחלט הברקה של אחד התלמידים,” אומר המורה שלהם, שרון טמיר, “אבל הסוד הגדול הוא ההתמדה – הם ערכו כמה ניסויים ומקצי שיפורים, ובאו לבית הספר שלוש פעמים במהלך חופשת הפסח.”
שרון טמיר הוא בוגר הפקולטה להנדסה אווירונוטית בטכניון, והוא מסיים את שנת הלימודים האחרונה שלו במסגרת תוכנית ‘מבטים’ בטכניון – תוכנית המיועדת להוביל כוחות חדשים למערכת החינוך. עוד לפני שהסתיימה חופשת השחרור שלו, אחרי 25 שנות קבע, זומן שרון לפגישה עם מנכ”ל ליאו באק, דני פסלר, ועד מהרה החל לעבוד כמורה בבית הספר. “בהוראה, הסיפוק מיידי,” הוא אומר. “יש פידבקים ישירים מהתלמידים, הצלחות במבחנים – זה משהו שאין בשום מקום עבודה.”

פרופסור דן שכטמן מהפקולטה למדע והנדסה של חומרים בטכניון נבחר לאקדמיה האמריקנית לאמנויות ומדעים. בשנת 2011 זכה פרופסור שכטמן בפרס נובל בכימיה. עם החברים החדשים באקדמיה נמנים אישים שזכו בפרס נובל, פרס וולף, פרס פוליצר, פרס מקארתור, פרס גוגנהיים, מלגת פולברייט ופרסי גראמי, אמי ואוסקר. גם פרופסור דוד הראל ממכון ויצמן נבחר לאקדמיה השנה.

שתיים מן החברות ברשימה הן ילידות הארץ – האסטרופיזיקאית נטע בקל, ודפנה קולר, שייסדה יחד עם עמיתה אנדרו נג את פלטפורמת-הלימודים המקוונת “קורסרה”. אחד החברים החדשים בתחום הציבורי הוא מרטין אינדיק, בעבר שגריר ארה”ב בישראל וכיום השליח האמריקני למו”מ המדיני באזור.

“זהו כבוד גדול עבורנו להוקיר את הגברים והנשים הללו על הישגיהם האישיים הכבירים,” אמר דון רנדל, יו”ר הוועד המנהל של האקדמיה. “הידע והמומחיות של חברינו מעניקים לאקדמיה יכולת ייחודית  ואחריות – לספק פתרונות אסטרטגיים לאתגרים הדחופים הניצבים בפנינו. אנו נרגשים לקראת שילובם של החברים החדשים בפעילות זו.”

המחזור החדש יוצג בטקס שיתקיים ב-11 באוקטובר 2014 במשרדים הראשיים של האקדמיה בקיימברידג’, מסצ’וסטס.

מאז הקמתה ב-1780 בחרה האקדמיה ‘הוגים ואנשי מעשה’ רבים, ובהם ג’ורג’ וושינגטון ובנג’מין פרנקלין במאה ה-18, דניאל וובסטר ורלף וולדו אמרסון במאה ה-19, ומרגרט מיד ומרטין לותר קינג במאה העשרים. עם חברי האקדמיה כיום נמנים יותר מ-250 חתני פרס נובל ויותר מ-60 זוכי פרס פוליצר.