המדענים הצעירים שיקדמו את תחום האלקטרוניקה

קרן וולף בשיתוף אוניברסיטאות המחקר הישראליות בחרו את נבחרת החוקרים המבטיחים של האקדמיה בישראל לשנת 2024. רובם חוקרים מתחומי מדעי המחשב, הנדסת חשמל ותחומים קרובים שהמחקרים שלהם מקדמים רעיונות שתהיה להם השפעה גם בתחום השבבים

ד"ר רננה גרשוני-פורן, הטכניון – אלקטרוניקה אורגנית

ד"ר רננה גרשוני-פורן , הטכניון – מכון טכנולוגי לישראל, הפקולטה לכימיה ע"ש שוליך זוכה בפרס קריל 2024 על עבודתה בתחום כימיה אורגנית-פיזיקלית ובינה מלאכותית לתכנון מולקולות אורגניות חדשות שישתלבו בטכנולוגיות של אלקטרוניקה אורגנית.

העבודה של ד"ר גרשוני-פורן מתמקדת במערכת ארומטית פוליציקלית (מרובת טבעות) של מולקולות שונות שלהן השפעה משמעותית בחיי היום-יום ותפקיד חשוב במגוון חומרים. בין השאר הן ידועות ביכולת הובלת המטען שלהן, ומשמשות כמוליכים למחצה בטכנולוגיות שונות של אלקטרוניקה אורגנית. מולקולות כאלו מופיעות לרוב בכימיקלים שימושיים, כמו ליגנדים לזרזים ותרופות. עם זאת, הן מזהמות ומסרטנות, וקיים צורך להבין את תהליכי ההתפרקות שלהן בטבע.

מחקרה של ד"ר גרשוני-פורן מתמקד בהבנת התכונות, ההתנהגות, והתהליכים שעוברות מולקולות מיוחדות אלה. היא מנסה לזהות מוטיבים מבניים אשר מכתיבים תכונות וריאקטיביות, ולהגדיר כללים אשר יאפשרו עיצוב מושכל של מולקולות חדשות בעלות תכונות רצויות. במהלך עבודתה, מפתחת ד"ר גרשוני-פורן מודלים וכלים אינטואיטיביים, נוחים לשימוש, המחברים בין עולם המושגים האבסטרקטי לבין אסטרטגיות סינתטיות יישומיות. המחקר משלב כימיה אורגנית-פיזיקלית עם שיטות חישוב ובינה מלאכותית במטרה לתכנן מולקולות אורגניות חדשות שישתלבו בטכנולוגיות אלקטרוניקה אורגנית, מבוססות פחמן. בשל המבנה והתכונות האלקטרוניות שלהן, מולקולות כאלה מאפשרות פיתוחים חדשניים כגון מסכי OLED גמישים, תאים סולריים שקופים שיכולים להפוך חלונות זכוכית ליצרני אנרגיה, וחיישנים שאפשר להשתילם בסביבה ביולוגית. יתרון נוסף הוא שמולקולות כאלה מצויות בטבע בשפע ומזהמות פחות מהרכיבים האלקטרוניים הנפוצים כיום.

ד"ר רננה גרשוני-פורן סיימה תואר ראשון, שני ושלישי בפקולטה לכימיה ע"ש שוליך בטכניון, והשלימה פוסט-דוקטורט במכון הטכנולוגי של ציריך (ETH Zurich). כיום היא מכהנת כחוקרת ומרצה בכירה בטכניון. בנוסף לעיסוקה האקדמי, היא למדה שירה קלאסית במשך שנים רבות והייתה סולנית בתזמורת צה"ל.

ד"ר יניב רומנו, הטכניון – כלי חיזוי מבוססי למידת מכונה

ד"ר יניב רומנו, הטכניון – מכון טכנולוגי לישראל, הפקולטה להנדסת חשמל ומחשבים ע"ש אנדרו וארנה ויטרבי, זוכה בפרס קריל 2024 על תרומתו פורצת הדרך בתחום מדעי הנתונים, למידת מכונה ועיבוד אותות.

השילוב של יכולות איסוף מידע ולמידת מכונה מאפשר יישומים רבים, כגון ראייה ממוחשבת לרכבים אוטונומיים, גילוי הונאות אשראי, הערכת האפקטיביות של טיפולים רפואיים, ועוד. אלגוריתמי למידה מודרניים הם מסובכים ומורכבים במיוחד וקיים קושי למצוא את הגורמים לכישלונם. מחקרו של ד"ר רומנו עוסק במדעי הנתונים ולמידת מכונה וממקד בפיתוח טכנולוגיה סטטיסטית ״העוטפת״ מערכות לומדות ומבטיחה את אמינותן, מהימנותן ויציבותן. הטכנולוגיה הייחודית שמפתח רומנו משלבת בין עולמות הסטטיסטיקה לבין עולמות הלמידה באופן שמעצים כל אחד מתחומים אלה בנפרד. תרומותיו המוכרות כוללות שיטות חדשניות להבטחת אמינותן של מערכות לומדות מתקדמות, תיאוריה ייחודית המסבירה היבטים מרכזיים בלמידה עמוקה, ופיתוח טכנולוגיות שהובילו לשינוי משמעותי ביכולת לשחזר מידע ויזואלי מתמונות באיכות ירודה. הכלים שפיתח ד"ר רומנו לשערוך אי-ודאות (prediction interval) אף שימשו את הוושינגטון פוסט לצורך חיזוי אמין של תוצאות הבחירות בארה״ב בשנת 2020.

ד“ר רומנו השלים את כל תאריו בטכניון. לאחר השתלמות פוסט- דוקטורט באוניברסיטת סטנפורד, הוא חזר לטכניון שם הוא מכהן כמרצה בכיר בפקולטה להנדסת חשמל ומחשבים ע“ש ויטרבי ובפקולטה למדעי המחשב ע“ש טאוב.

ד"ר הילה פלג, הטכניון:שיפור כתיבת קוד בידי מתכנתים

ד"ר הילה פלג, הטכניון – מכון טכנולוגי לישראל, הפקולטה למדעי המחשב ע"ש הנרי ומרילין טאוב זוכה בפרס קריל 2024 על תרומות משמעותיות בפיתוח כלים המגבירים את הפרודוקטיביות והאמינות בכתיבת קוד על ידי מתכנתים.

מחקרה של ד"ר הילה פלג עוסק בשפות תכנות, הנדסת תכנה, וממשק אדם-מכונה. עבודתה מתמקדת בפיתוח כלים ותוכניות אשר מגבירים את הפרודוקטיביות והאמינות בכתיבת קוד ע"י מתכנתים. במיוחד היא חוקרת סינתזה של תוכנה וכלים תכנותיים. הסינתזה בתוכנה מאפשרת למתכנתים להתמקד בהיבטים העקרוניים של עבודתם – פתרון בעיות. סינתזה מחייבת את המתכנת להגדיר מראש את דרישות הקוד אך אלה אינן זמינות לעיתים שכן היבטים רבים, כגון פרטי היישום והחלוקה לתת-משימות, אינם ידועים מראש. מחקרים שערכה ד"ר פלג בנושא זה מדגישים את התהום הפעורה בין הידע הזמין למתכנת, לבין דרישות התוכנה. ד"ר פלג עובדת על פיתוח Exploratory Program Synthesis אשר יתמוך במתכנת במקרה של "חורים" בהבנת הדרישות הראשוניות. גישה זו מספקת כלי עבודה חדשים ומאפשרת למתכנתים לייצר קוד התואם את מסלול העבודה ואת תכליתה.

ד"ר הילה פלג היא בוגרת תואר ראשון ושני באוניברסיטת ת"א, דוקטורט מהטכניון ופוסט דוקטורט מאוניברסיטת קליפורניה, סן דייגו. כיום היא חוקרת ומרצה בכירה בפקולטה למדעי המחשב בטכניון. בנוסף על עבודתה המדעית היא מחזיקה גם בתואר ראשון בספרות ומארגנת כנסים של החברה הישראלית למדע בדיוני ופנטזיה.

לכימיה באוניברסיטת תל- אביב.

ד"ר חיה קלר, אוניברסיטת אריאל: מתמטיקה יישומית

ד"ר חיה קלר, אוניברסיטת אריאל בשומרון, בית הספר למדעי המחשב זוכה בפרס קריל 2024 על תרומות משמעותיות בתחום הגיאומטריה הבדידה והחישובית

מחקריה של ד"ר חיה קלר עוסקים בגיאומטריה הבדידה והחישובית. הישגיה המחקריים רחבים ומרשימים ומוכרים בעולם הרחב. עבודתה מספקת תובנות מתמטיות מתחום הגיאומטריה אשר מסייעות למציאת פתרון הנדסי לבעיות יישומיות, בין היתר בתחומי הטכנולוגיה, לדוגמא מחקרה בתחום חלוקת תדרים לאנטנות סלולריות לשימוש במעט תדרים עם קליטה סלולרית מיטבית בכל נקודה. מחקר אחר של ד"ר קלר עסק באיתור מיקומם של חולי קורונה תוך שימוש בכלים גיאומטריים במטרה למנוע חשיפת מידע פרטי על החולים.

ד"ר קלר הייתה חלק מצוות בינלאומי שהצליח למצוא פתרון ל"בעיית רינגל" – בעיה מתמטית בתחום צביעת הגרפים שלא נפתרה במשך 60 שנה. החוקרים הוכיחו כי שום מספר סופי של צבעים לא יספיק כדי לצבוע כל קבוצה של מעגלים במישור כך שכל שני מעגלים המשיקים זה לזה ייצבעו בצבעים שונים. בין הישגיה הנוספים ניתן למנות את עבודתה על מספרי קרסנוסלסקי “Krasnoselskii”, על משפטים מסוג הלי “Helly-type theorems”, ועל תורת הגרפים הגיאומטריים.

ד"ר קלר סיימה תואר ראשון במכללת בית וגן בירושלים, תואר שני ושלישי באוניברסיטה העברית בירושלים, פוסט־דוקטורט באוניברסיטת בן גוריון, לאחריו מכן הייתה עמיתת מחקר בטכניון. כיום היא חברת סגל בבית הספר למדעי המחשב באוניברסיטת אריאל. ד"ר קלר הייתה גם מעורבת במשך השנים בפעילויות לקידום והעשרת בנות בלימודי מתמטיקה, בניית קורסים להכשרת מורים למתמטיקה, בניית מערכי הוראה, והנגשת תכנים מתמטיים מתקדמים.

ד"ר ניר שליזנגר, אוניברסיטת בן גוריון : למידת מכונה בכל מקום

ד"ר ניר שליזנגר, אוניברסיטת בן גוריון בנגב, הפקולטה למדעי ההנדסה, ביה"ס להנדסת חשמל ומחשבים זוכה בפרס קריל 2024 על עבודתו פורצת הדרך בתחומי למידת מכונה, עיבוד אותות, תקשורת ותורת המידע.

מחקרו של ד"ר שלזינגר מקיף נושאים מגוונים הכוללים למידת מכונה, עיבוד אותות, תקשורת ותורת המידע. עבודתו בלמידת מכונה מבוססת מודל חוללה מהפכה בתחום, והציעה פתרונות היברידיים המשלבים הסקה קלאסית עם טכניקות של למידה עמוקה. מתודולוגיות אלה קידמו משימות קריטיות בתקשורת אלחוטית ומעקב אחר מערכות דינמיות, וביססו את מעמדו כמוביל מחשבתי בעיבוד אותות.

עבודותיו של ד"ר שלזנגר הובילו ליישומים מעשיים להם השלכות מרחיקות לכת, לדוגמא מחקריו בתחומי רשתות MIMO מסיביות, מערכות תקשורת מכ"ם משותפות, ואנטנות מאסיביות דינמיות Dynamic Metasurface Antenna (DMA). לשיטות האלגנטיות שפיתח לתכנון מערכות רכש מבוססות משימות יש השלכות מעשיות על חיסכון בזיכרון, בחשמל ובעלויות.

הפרודוקטיביות המחקרית והמסירות של ד"ר שלזינגר יוצאות דופן. הוא משמש כעורך במספר מגזינים מדעיים חשובים, מילא תפקידי מפתח בארגון סדנאות ומפגשים בכנסים יוקרתיים, והוכיח את מחויבותו לטפח חדשנות ושיח בתוך הקהילה המדעית. מסירותו להוראה והנחיה ראויה לשבח. למרות מחויבויותיו בשירות מילואים בצבא, המשיך לעורר השראה וללוות תלמידים, וקיבל פרסים על הצטיינות בהוראה. בכך הוא מהווה דוגמא כיצד ניתן לטפח צמיחה אינטלקטואלית, התפתחות מקצועית, ואחריות חברתית. עקב תרומותיו הרב-גוניות מהווה ד"ר שלזינגר השראה לעמיתיו ולאנשי אקדמיה נוספים.

ד"ר שלזינגר השלים תואר ראשון, שני ושלישי בהנדסת חשמל ומחשבים באוניברסיטת בן-גוריון, פוסט דוקטורט בהנדסת חשמל בטכניון, ופוסט דוקטורט נוסף במתמטיקה ומדעי המחשב במכון ויצמן. כיום הוא מרצה בכיר בפקולטה להנדסת חשמל ומחשבים באוניברסיט