חוקרים בפקולטה למדעי המחשב ע"ש טאוב פיתחו שיטה מבוססת AI המאיצה בשלושה סדרי גודל את מהירות שליפת המידע ממאגרי נתונים מבוססי DNA ומשפרת באופן משמעותי את הדיוק. צוות החוקרים כלל את הדוקטורנט עומר צברי, ד"ר דניאלה בר-לב, ד"ר איתי אור, פרופ' איתן יעקבי ופרופ' טובי עציון. 

אחסון מידע ב-DNA הוא תחום מחקר חדש ומבטיח, שעיקרו – שימוש ב-DNA כפלטפורמה לאחסון מידע. ל-DNA יתרונות משמעותיים כמערכת אחסון מידע, ובהם שימור המידע לטווחי זמן עצומים; הפחתה דרמטית בעלויות האנרגטיות והכלכליות ובפגיעה בסביבה; וזינוק בצפיפות המידע, שמשמעותו מזעור דרמטי של נפח האחסון.

בהקשר של "חיי המדף" של המידע – ב-2013 הצליחו חוקרים מדנמרק להפיק DNA מעצם של סוס שחי לפני 700,000 שנה. ב-2021 הצליח צוות בין-לאומי להפיק DNA של ממותות שחיו לפני יותר ממיליון שנה. לשם השוואה, אורך החיים של דיסק מגנטי, כמו אלה המשמשים בחוות שרתים, נמדד בשנים או לכל היותר בעשורים בודדים. לכן ברורה קפיצת הענק הצפויה באחסון ארוך טווח.

בהקשר הכלכלי והאנרגטי ראוי לציין כי ה"ענן", המספק לנו את רוב שירותי המחשוב, מבוסס על חוות שרתים הצורכות כיום כ-3% מצריכת החשמל העולמית ופולטות כ-2% מסך פליטות הפחמן. מאחר שכמות המידע גדלה באופן מעריכי, ברור שהנזק הסביבתי הצפוי מהמשך השימוש בטכנולוגיות הקיימות עתיד לגדול בהתמדה.

באשר לצפיפות המידע – צפיפות המידע ב-DNA גדולה עד פי מאה מיליון בערך מזו של אחסון דיגיטלי. פירוש הדבר הוא כי פוטנציאלית, על כל יחידת נפח המחזיקה כיום 1 מגה-בייט נוכל לאחסן עד 100 טרה-בייט.

DNA היא מולקולה שמורכבת מרצף של תרכובות אורגניות הקרויות נוקלאוטידים. אלה מתחלקים לארבעה סוגים המסומנים באותיות T, G, C, A. בהתאם לכך, אם במחשוב המסורתי מיוצג המידע על ידי שתי ספרות בלבד – 0 ו-1 – הרי שאחסון ב-DNA מבוסס על רצפים של ארבע אותיות, מה שמגדיל דרמטית את מספר הצירופים האפשריים.

כדי לכתוב (לאחסן) את המידע בטכנולוגיה זו דרושה סינתזה (DNA Synthesis) – יצירה של מולקולות DNA לפי הרצף שמקודד את המידע; וכדי לקרוא את המידע נדרש ריצוף (DNA sequencing).

פיתוח טכנולוגיית אחסון ב-DNA מלווה באתגרים טכנולוגיים רבים. ראשית, גם הסינתזה וגם הריצוף הם תהליכים ארוכים ורועשים המכניסים שגיאות במידע שנוצר. אלה הן בעיקר שגיאות הסרה, הוספה והחלפה (Insertion/Deletion/Substitution). בנוסף, עקב מגבלותיו של תהליך הסינתזה נוצרים במהלכו עותקים רבים לכל אחת ממולקולות ה-DNA המקודדות את המידע. אלה נשמרים יחד, ללא סדר, בכלי אחסון המהווה את מערכת הזיכרון. במהלך הריצוף מתקבלים עותקים שגויים רבים של מולקולות אלה; מרביתם מכילים שגיאות וחלקם אף נעלמים לגמרי. המחקר הנוכחי מציג פתרון חישובי כולל לאחזור המידע ולתיקון השגיאות במערכות מורכבות אלה, זאת באמצעות אלגוריתמים ושיטות חדשניות לקידוד המידע ולאחזורו. באמצעות ניסויים מראים החוקרים כי הפתרון שפיתחו מאפשר לקצר את משך אחזור המידע וקריאתו מימים שלמים ל-10 דקות.

השיטה שפיתחו חוקרי הטכניון, DNAformer, מורכבת ממודל AI שאומן על בסיס דאטה סימולטיבי (שיוצר באמצעות סימולטור שפותח בטכניון) כך שיידע לשחזר רצפי DNA על בסיס עותקים שגויים שלהם. בנוסף, השיטה מכילה גם קוד לתיקון-שגיאות ייעודי וייחודי ל-DNA, ששומר את המידע בצורה עמידה בפני שגיאות. מעל כל זה פותח מנגנון בטיחות נוסף, שיודע לזהות רצפי DNA רועשים במיוחד ולהפעיל עליהם כלים אלגוריתמיים חזקים בצורה יעילה. בסוף התהליך, הכול מומר חזרה למידע דיגיטלי.

השיטה החדשה שהציגו החוקרים מאפשרת קריאה של 100 מגה-בייט של מידע במהירות גדולה פי 3,200 מזו של השיטה המדויקת ביותר שהייתה קיימת עד כה, ללא אובדן דיוק. בהשוואה לשיטות אחרות שנחשבו מהירות עד לפיתוח זה, השיטה החדשה מציגה שיפור דיוק של עד 40% בנוסף לשיפור זמנים ניכר. יכולות אלו הודגמו על מידע בנפח 3.1 מגה-בייט, שכלל תמונת סטילס צבעונית, קטע קול שאורכו 24 שניות, המציג את דבריו של האסטרונאוט ניל ארמסטרונג על הירח, וטקסט כתוב על מעלותיו של ה-DNA כשיטת אחסון מבטיחה. [כאן]

החוקרים מתכוונים לפתח על בסיסDNAformer  גרסאות המותאמות לצרכים שונים. הם מסבירים גם כי הטכנולוגיה שפיתחו היא סקליבילית ואדפטיבלית, כלומר אפשר יהיה להתאים אותה לכמויות מידע גדולות מאוד המתאימות לצורכי השוק ולטכנולוגיות סינתוז וריצוף עתידיות. 

המחקר נתמך על ידי הנציבות האירופית למחקר (מענק ERC), על ידי הרשות האירופית לחדשנות (מענק EIC, פרוייקט DiDAX) וכן על ידי הקרן הלאומית למדע (ISF).

הפוסט חוקרים בטכניון פיתחו טכנולוגיה לקידוד, שחזור וקריאה מהירה של מידע המאוחסן ב-DNA הופיע לראשונה ב-Chiportal.

ב-8 באפריל 1982 גילה פרופ' דן שכטמן מהטכניון את התופעה שתזכה אותו לימים בפרס נובל בכימיה (2011): הגביש הקוואזי-מחזורי. לאחר מדידה במיקרוסקופ אלקטרונים, החומר החדש נראה "מבולגן" במבט מקרוב, אך ממעוף הציפור ניכרו הסדר והסימטריה המאפיינים אותו. צורה זו של חומר נחשבה בלתי אפשרית, ונדרשו שנים רבות כדי לשכנע את הקהילה המדעית באמיתותה של התגלית. הפיזיקאים הראשונים שהצליחו להסביר את התגלית הניסויית במונחים תאורטיים היו פרופ' דב לוין, אז דוקטורנט באוניברסיטת פנסילבניה וכיום חבר סגל בפקולטה לפיזיקה בטכניון, והמנחה שלו, פרופ' פול סטיינהארט.

התובנה המרכזית שאיפשרה את ההסבר הייתה שקוואזי גבישים מתנהגים מוזר, כי הם, למעשה, גבישים רגילים – אבל במימד גבוה יותר מ-3 הממדים שקיימים במציאות. צורת הגביש שאנחנו רואים במציאות נובעת ישירות מה"גביש" במימד הגבוה, בדומה לצל של גוף תלת מימדי המוטל על מישור. תובנה זו הסתמכה על תגלית מוקדמת יותר של המתמטיקאי הבריטי רוג'ר פנרוז, לימים גם הוא חתן פרס נובל (פיזיקה, 2020), ונגעה לאפשרות לריצוף מלא של מישור באריחים משני סוגים בלבד. התגלית זכתה לשם "ריצוף פנרוז", שאותו טבע ניקולס דה ברוין, שגם הסביר כיצד הריצוף של פנרוז משתמש, למעשה, באריח בודד בממד גבוה יותר.

מחקר חדש שפורסם ב-SCIENCE

כעת, במאמר בכתב העת היוקרתי Science , שופכים חוקרי הטכניון אור חדש על התופעות האמורות. את המחקר הובילו פרופ' גיא ברטל מהפקולטה להנדסת חשמל ומחשבים ע"ש ויטרבי בטכניון וד"ר שי צסס, כיום פוסט-דוקטורנט ב-MIT, שעשה את הדוקטורט בהנחייתו של פרופ' ברטל. במחקר השתתפו עמיתיהם מהטכניון ומגרמניה.

במאמרם ב- Scienceמראים החוקרים כי לא זו בלבד שהגביש הארבעה-ממדי מכתיב את התכונות המכניות של גבישים קוואזי-מחזוריים – הוא מכתיב גם את תכונותיהם הטופולוגיות, כלומר את אותן תכונות שאינן משתנות גם לאחר עיוות החומר (מתיחה, פיתול וכו').

טופולוגיה היא ענף במתמטיקה שחוקר צורות ותכונות גאומטריות שאינן משתנות תחת עיוותים רציפים. טופולוגיה של מרחבים גבוהים מתמקדת בתכונות של אובייקטים ביותר משלושה מימדים ומהווה בסיס חשוב בתחומים ובהם פיזיקה ומדעי המחשב, למשל בחקר מבנה היקום ובפיתוח אלגוריתמים. קשה מאוד לדמיין מרחב ארבעה-ממדי, זאת משום שאנו רגילים לתפוס את העולם סביבנו כמרחב תלת-ממדי, וקשה אף יותר למדוד אותו.

אז איך מאששים תיאוריה שאי אפשר למדוד? במאמרם השתמשו החוקרים בטכנולוגיית "מיקרוסקופיית שדה קרוב" כדי למדוד תבניות שדה קוואזי-מחזוריות שנוצרו על ידי גלים משטחיים – גלי רפאים שאינם מתגלים במיקרוסקופים סטנדרטיים. בעזרת שליטה בגלים משטחיים, ה"חיים" על השפה של פרוסת זהב, החוקרים ייצרו תבניות שונות שכל אחת מהן מייצגת מבנה ארבעה-מימדי בעל טופולוגיה שונה. להפתעתם, בעוד שבמדידה התבניות נראו כמעט זהות וללא יכולת להבדיל בין התכונות הטופולוגיות שלהם, ניתוחם במימדיות הגבוהה חשף את האפיון הטופולוגי המיוחד לכל אחת מהן.

דפוסי התאבכות קוואזי-מחזוריים של גלי שטח אלקטרומגנטיים

החוקרים בחנו דפוסי התאבכות קוואזי-מחזוריים של גלי שטח אלקטרומגנטיים וגילו למרבה ההפתעה כי אף שהדפוסים נראו שונים, לא היה אפשר להבדיל ביניהם על ידי מדידת תכונות טופולוגיות בדו-מימד. האבחנה בין הדפוסים, הם גילו, הייתה אפשרית רק על סמך הגביש הארבעה-מימדי המקורי. זוהי התצפית הראשונה בהיסטוריה בטופולוגיה ארבעה-מימדית המופיעה באופן טבעי במערכת פיזיקלית, זאת אחרי ממצאים דומים במערכים מהונדסים (מוליכי-גל וסריגים אטומיים קרים מבוקרים).

החוקרים גילו תופעה נוספת: שני דפוסים שונים-טופולוגית של גלי שטח נראו זהים לחלוטין אם נמדדו בהפרש זמן נתון. הפרש זמן זה היה קצר מאוד ונמדד באטו-שניות – מיליארדית של מיליארדית השנייה. התאוריה המקורית של לוין, סטיינהארט ופר בק מסבירה תופעה זו במעין "תחרות" בין התכונות הטופולוגיות של הגבישים לבין תכונותיהם התרמודינמיות (האנרגטיות).

הממצאים הושגו בשתי שיטות – מיקרוסקופיית שדה קרוב (Near-field scanning optical microscopy), שבוצעה במעבדתו של גיא ברטל על ידי ד"ר קובי כהן, ומיקרוסקופיית אלקטרונים (two-photon photoemission electron microscopy), שנמדדה בשת"פ בין אוניברסיטת  שטוטגארט ואוניברסיטת  Duisburg-Essen בגרמניה. הגילויים המוצגים במאמר סוללים דרך חדשה למדידת התכונות התרמודינמיות של גבישים קוואזי-מחזוריים, ואכן, בעתיד הקרוב, מתכוונים החוקרים להרחיב את ממצאיהם למערכות פיזיקליות נוספות ולהעמיק בחקר יחסי הגומלין בין תכונות תרמודינמיות וטופולוגיות. הם מעריכים שבאופן זה יהיה אפשר לגלות ארכיטקטורות חדשות להצפנה, העברה ופענוח של מידע.

המחקר נתמך על ידי הנציבות האירופית למחקר (ERC), הקרן הגרמנית למדע (DFG), קרן  משרד החינוך והמחקר בגרמניה (BMBF), BW Stiftung, Carl-Zeiss Stiftung, מכון ראסל ברי לננוטכנולוגיה בטכניון (RBNI), מרכז הקוואנטום ע"ש הלן דילר בטכניון (HDQC) והמרכז לננואלקטרוניקה ע"ש שרה ומשה זיסאפל בטכניון (MNFU).

למאמר ב- Science

הפוסט ד"ש מהמימד הרביעי הופיע לראשונה ב-Chiportal.

"האם האדם עדיין יצירתי יותר מהמכונה?" זו השאלה שהעלה פרופ' יועד קנת מהטכניון במפגש הסיליקון קלאב שנערך ב-6 בינואר בבית IBM בפתח תקווה, ביוזמת חברת ASG , בה נגע באחת הסוגיות החשובות והמסקרנות ביותר בעידן הטכנולוגי: היכולת להשוות בין היצירתיות האנושית לבין מערכות בינה מלאכותית (AI).

במפגש הסיליקון קלאב שנערך ב-6 בינואר בבית IBM בפתח תקווה, ביוזמת חברת ASG, הציג פרופ' יועד קנת מהטכניון את אחת השאלות המרכזיות והמסקרנות ביותר בעידן הבינה המלאכותית: "מי יצירתי יותר – האדם או המכונה?" בהרצאה מעמיקה ומעוררת השראה, נגע פרופ' קנת במורכבות של חקר היצירתיות, תפקיד הידע והיכולת האנושית לשאול שאלות פורצות דרך.

פרופ' קנת פתח את הרצאתו בתיאור חקר היצירתיות כתחום צעיר יחסית שהתפתח בעיקר בשלושת העשורים האחרונים. לדבריו, היצירתיות היא מושג רחב הכולל תחתיו תהליכים רבים ומגוונים, מיצירת רעיונות חדשניים ועד פתרון בעיות בצורה אנליטית. "היצירתיות אינה תכונה בודדת," הסביר. "מדובר בתופעה דינמית, מורכבת, וכמעט כל תחום במוח שלנו משתתף בתהליך היצירתי – מהדמיון הילדותי ועד למטלות אנליטיות מורכבות." מהמחקרים שביצע, עולה כי הדרך להבין יצירתיות עוברת דרך ניתוח המרכיבים השונים של המושג. הוא ציין כי היצירתיות תלויה במידה רבה ביכולת האדם לארגן את הידע שלו ולשלב אותו בתהליכי חשיבה גמישים.

בהתמקדותו בתפקיד הידע, הדגיש פרופ' קנת את הרעיון שיצירתיות היא למעשה היכולת לקחת ידע קיים ולייצר ממנו ידע חדש. בניגוד לדעה הרווחת שידע הוא רק מאגר סטטי של עובדות, הוא טוען שידע מאורגן היטב הוא הבסיס לכל חשיבה יצירתית. במעבדתו בטכניון, הוא וצוותו חוקרים כיצד ארגון של מושגים בידע משפיע על גמישות החשיבה ועל היכולת לייצר רעיונות מקוריים. פרופ' קנת הסביר כי במצבים שבהם מושגים קרובים זה לזה ברשת הידע של האדם, יש יותר סיכוי לחשיבה גמישה ולפריצות דרך יצירתיות. הוא הדגיש את הייחודיות של המוח האנושי בהשוואה למערכות AI, וציין כי למרות ההתקדמות המרשימה של מכונות, הן עדיין אינן יכולות להתחרות בגמישות ובמגוון של תהליכי החשיבה האנושיים.

אחת מהמשימות המרכזיות במחקריו היא "משימת השימושים האלטרנטיביים," שבה נבדקים מתבקשים לייצר כמה שיותר רעיונות לשימושים בחפצים יומיומיים. לדוגמה, כאשר מציגים לנבדקים קופסה פשוטה, התגובה הראשונה של רובם היא להשתמש בה לאחסון – תשובה פונקציונלית אך לא יצירתית במיוחד. עם זאת, ככל שהנבדקים מייצרים יותר רעיונות, התשובות שלהם הופכות למקוריות וליצירתיות יותר. "המוח האנושי נבנה לייצר גיוון," ציין פרופ' קנת, "והתשובות היצירתיות מגיעות לעיתים רק אחרי תהליך ממושך של חשיבה והתנסות."

פרופ' קנת הציג גם מודלים ממחקרים עדכניים שמשווים בין חשיבה אנושית למודלי AI מתקדמים כמו GPT. בעוד שמודלים אלה מצליחים לייצר תשובות שנראות יצירתיות, הן נוטות להיות פחות מגוונות ומקוריות לעומת תשובות אנושיות. "המכונה מצטיינת באיסוף ידע קיים ובהצגתו בדרכים שונות," אמר, "אך היא מתקשה לחרוג מהמגבלות של המידע שאגרה וליצור חיבורים בלתי צפויים כפי שהמוח האנושי יודע לעשות."

לשאול את השאלות הטובות

בהרצאתו, הדגיש פרופ' קנת את החשיבות של שאילת שאלות כבסיס לחשיבה יצירתית. לדבריו, שאלות מורכבות מובילות לחשיבה מעמיקה ולפיתוח רעיונות חדשים. במעבדתו פותחה מטלה שמאפשרת למדוד את רמת המורכבות של שאלות הנבדקים, והמחקרים מראים כי אנשים השואלים שאלות פשוטות נוטים להיות פחות יצירתיים, בעוד אלו השואלים שאלות מורכבות מפגינים יצירתיות רבה יותר. "היכולת לשאול שאלות טובות היא תכונה שמבחינה אותנו כבני אדם," הסביר. "באמצעותה אנחנו יכולים להניע תהליכי חשיבה פורצי דרך ולפתח רעיונות חדשים."

לסיום, פרופ' קנת הזמין את המשתתפים לבקר במעבדתו בטכניון ולהתנסות בכלים ובשיטות המחקר שהוא וצוותו פיתחו. הוא גם שיתף בתובנה אופטימית: "למרות התקדמות הבינה המלאכותית, האדם עדיין מוביל ביצירתיות וביכולת לפרוץ דרך."

הפוסט "מי יותר יצירתי: האדם או המכונה?" הופיע לראשונה ב-Chiportal.

חוקרים בפקולטה להנדסת חשמל ומחשבים ע"ש ויטרבי פיתחו גישה המקנה "שקיפות אלקטרומגנטית" למשטחים קשיחים. שקיפות זו נשמרת עבור כל זווית פגיעה של האור במשטח. את המחקר, שפורסם לאחרונה בכתב העת Advanced Optical Materials, ערכו פרופ' אריאל אפשטיין והדוקטורנט עמית שחם.

הטכנולוגיה החדשנית מבוססת על עיקרון אלקטרומגנטי בשם Generalized Huygens' condition, המאפשר יצירה של מטא-משטחים חדשניים השומרים על שקיפות אלקטרומגנטית בכל טווח הזוויות. שקיפות גורפת זו (omnidirectional transparency) באה לידי ביטוי הן ברמת תא היחידה המהונדס (מטא-אטום) והן ברמת המשטח השלם (מטא-משטח).

מטא-משטחים קיימים סובלים ממגבלות רבות בכל הקשור לתגובה זוויתית רחבה, והגישה החדשה פותרת בעיה זו. פריצת דרך זו והשלכותיה רלוונטיות ליישומים רבים ובהם אנטנות שטוחות, התקנים אופטיים לעיבוד תמונה אנלוגי, מראות ועדשות דקות ומערכות דימות קומפקטיות.

המחקר ונגזרותיו הוצגו השנה על ידי עמית שחם בכנסים המרכזיים בתחום. בכנס האגודה האירופית לאנטנות ולהתפשטות גלים שנערך בגלזגו (EuCAP 2024), ועדת השיפוט של הכנס זיכתה אותו בפרס המאמר הטוב ביותר בתחום האלקטרומגנטיות, ובכנס נוסף (של ארגון ה-IEEE) שהתקיים בפירנצה (IEEE APS/URS 2024) הוא זכה במקום השני בתחרות למאמרי סטודנטים.

למאמר ב-Advanced Optical Materials

הפוסט חוקרים בטכניון פיתחו טכנולוגיה המקנה "שקיפות אלקטרומגנטית" למשטחים קשיחים הופיע לראשונה ב-Chiportal.

בשנים האחרונות מתפתח תחום חדש בעולם החומרה – חישוב בתוך זיכרון המחשב. גישה זו שונה משמעותית מהאופן שבו מחשבים עובדים בדרך כלל. בעוד שבמחשב רגיל מבצע המעבד חישובים על בסיס מידע שמאוחסן בזיכרון, בגישה חדשנית זו חלק מהחישוב מתבצע בתוך זיכרון המחשב וכך מצמצם את נפח המידע שעובר בין הזיכרון לבין המעבד. העברת מידע בין יחידות המחשב צורכת זמן רב ואנרגיה משמעותית, ושינוי זה מוביל לחיסכון ניכר בשני היבטים אלה.

בעשורים האחרונים חל שיפור דרמטי בביצועיהן הנפרדים של שתי יחידות אלה; קצב החישוב של המעבדים זינק וכמוהו נפח האחסון ביחידות הזיכרון. שינוי זה רק מעצים את הבעיה של העברת המידע כצוואר בקבוק המגביל את קצב החישוב של המחשב כולו.

פרופ' שחר קוטינסקי מהפקולטה להנדסת חשמל ומחשבים ע"ש ויטרבי מתמקד בשנים האחרונות במציאת פתרונות לבעיית המבנה הדואלי של המחשב. במאמרים שפרסם בשנים האחרונות הוא הציג טכנולוגיות חומרה המעבירות חלק מן החישובים לזיכרון וכך מצמצמות את אותם "פקקי תנועה" הנוצרים במחשב הקונבנציונלי בין המעבד לזיכרון. 

לשינוי פרדיגמטי זה בארכיטקטורת המחשב יש השלכות יישומיות מרחיקות לכת במגוון תחומים ובהם בינה מלאכותית, ביואינפורמטיקה, פיננסים, מערכות מידע ועוד. לכן עוסקות בנושא זה קבוצות מחקר רבות באקדמיה  ובתעשייה, הבוחנות היבטים כגון מבנה הזיכרון, ייצור זיכרון כזה במפעלי שבבים, והפעולות החישוביות הבסיסיות המרכיבות מחשב כזה.

היבט חשוב שכמעט שלא נחקר עד כה הוא היבט התוכנה. תוכנות המחשב נכתבות מזה עשרות שנים עבור מחשבים "קלאסיים" הבנויים באופן שכמעט לא השתנה מאז יצירת המחשבים הראשונים בשנות הארבעים. תוכנות אלה הן מעין אוסף של פעולות קריאה וכתיבה בזיכרון ופעולות חישוב המתבצעות במעבד. ליחידות המידע השונות בזיכרון יש "כתובות" המאפשרות לתוכנה לאתר אותן ולהעביר אותן לעיבוד במעבד. "כעת, לאור העברת חלק מהפעולות החישוביות לזיכרון, נדרשות תוכנות חדשות," מסביר פרופ' קוטינסקי. "התוכנות האלה צריכות להיות מבוססות על פקודות חדשות התומכות בחישובים בזיכרון. מדובר בשיטת חישוב כל כך שונה מהשיטה הרגילה, שלא ניתן להשתמש בחלק מאבני הבניין הקיימות כיום במדעי המחשב. לכן יש צורך בכתיבה מחודשת של קוד, הדורשת מאמץ רב ועלולה לקחת זמן עבודה רב של מפתחי תוכנה."

מאמר חדש של קבוצת המחקר של פרופ' קוטינסקי, בהובלת הדוקטורנט אוריאן לייטרסדורף ובשיתוף החוקר רוני רונן, מציג פתרון לבעיה זו. הפלטפורמה החדשה מבוססת על אוסף פקודות שמגשרות בין שיטת החישוב החדשנית לשפות תוכנה נפוצות כגון פייתון. לשם בניית הפלטפורמה החדשה פיתחו החוקרים תיאוריה לממשקי התכנות של ארכיטקטורת חישוב בזיכרון ופיתחו ספריות לפיתוח תוכנה, הממירות פקודות בפייתון לפקודות מכונה המבוצעות בתוך זיכרון המחשב.

את הקונספט החדש הם מכנים PyPIM – שילוב הקיצורים של Python ו-Processing-in-Memory (עיבוד בזיכרון). פלטפורמה זו תאפשר למפתחי תוכנה לכתוב בקלות תוכנות שיותאמו למחשבים המבצעים חישובים בתוך הזיכרון.

המחקר מציג גם כלי סימולציה לפיתוח החומרה ולמדידת ביצועים, מה שיאפשר למפתחים להעריך את השיפור בזמן הריצה של התוכנה יחסית למחשב רגיל. החוקרים מדגימים במאמר ביצוע של חישובים מתמטיים ואלגוריתמים שונים באמצעות הפלטפורמה, כשהוא כתוב בתוכנה קצרה ופשוטה ומשפר משמעותית את ביצועי המחשב.

המחקר הוצג בכנס IEEE/ACM International Symposium on Microarchitecture, אחד הכנסים החשובים בתחום ארכיטקטורת מחשבים, שנערך בנובמבר באוסטין, טקסס.

אוריאן לייטרסדורף בן ה-21 עתיד להיות הסטודנט הצעיר ביותר בטכניון המסיים תואר שלישי, רוני רונן הוא חוקר בכיר בפקולטה, ופרופ' שחר קוטינסקי הוא חבר סגל בפקולטה וראש מרכז המחקר למעגלים משולבים ולארכיטקטורות (ACRC).  

למאמר המדעי

הפוסט זיכרון רב-תכליתי: חוקרי הטכניון פיתחו טכנולוגיה המאפשרת להשתמש ביחידות הזיכרון גם כיחידות עיבוד וחישוב הופיע לראשונה ב-Chiportal.

עמיאל ואיתן גורבונוס, תאומים וסטודנטים בטכניון, פיתחו שבב לניקוי רעש בתמונות. את הפרויקט, שנערך בתמיכת "אפל" בפקולטה להנדסת חשמל ומחשבים ע"ש ויטרבי, הנחה מהנדס המעבדה גואל סמואל.

בשנים האחרונות מממנת אפל פרויקטי סטודנטים במעבדת VLSI בפקולטה, וזאת כדי לספק לסטודנטים הזדמנות להתנסות בתהליך כפי שהוא בתעשייה – מקונספט לתכן ועד בדיקת השבב הפיזי לאחר ייצורו.

דליה חיים, דירקטור בקבוצת הסיליקון באפל ישראל, מסבירה כי המעורבות של אפל נועדה לחשוף את הסטודנטים לפוטנציאל העצום בתחום החומרה וכך לפתח את הדור הבא של מהנדסי שבבים. הסטודנטים המשתתפים בפרויקטים אלה מקבלים ליווי ממהנדסי אפל, ובתום שלב התכן מממנת אפל את ייצור השבב במפעלים הרלוונטיים. לאחר הייצור מוחזרים הצ'יפים למעבדה והסטודנטים בודקים אותם ואת ביצועיהם. כך הם זוכים בחוויה של עבודה בצוות פיתוח בדומה למציאות בתעשיית ההייטק.

השבב החדש שפיתחו הסטודנטים נועד לסנן רעשי תמונה. הסטודנט החלו בתכן כללי (ארכיטקטורה) של השבב. השבב יוצר על פי התוכנית במפעל וחזר לטכניון לטובת בדיקות. זה היה השבב הספרתי הראשון במעבדת VLSI שיוצר בתהליך TSMC65  לייצור שבבים VLSI.

הפוסט סטודנטים בטכניון פיתחו שבב חדשני לשיפור תמונות בתמיכת אפל הופיע לראשונה ב-Chiportal.

נדב אדיר ואלון דנקנר, בוגרי הפקולטה למדעי המחשב ע"ש טאוב, הציגו השבוע, בכנס Black Hat USA בלאס וגאס, הישג דרמטי בעולם הסייבר: השתלטות על הבקרים החדשים של חברת סימנס, מהבקרים המאובטחים ביותר בעולם, באמצעות שבירת פרוטוקול התקשורת המאובטח. המחקר של אדיר ודנקנר נערך בטכניון בהנחייתם של פרופ' אלי ביהם, ראש מרכז המחקר לאבטחת סייבר ע"ש הירושי פוג'יווארה בטכניון, וד"ר שרה ביתן, חוקרת בכירה במרכז.  סימנס החליפו (עדכנו) את פרוטוקול התקשורת של הבקרים בעקבות מחקר שהוצג ע"י הקבוצה בכנס בשנת 2019. 

חשיבותו היישומית של ההישג נובעת מהעובדה שבקרים אלה משמשים במגוון רחב של מערכות ובהן מערכות קריטיות כגון כלי טיס, כלי רכב, פסי ייצור, תחנות חשמל, צינורות גז ונפט, בתים חכמים, רמזורים ואפילו כורים גרעיניים. זו הסיבה שאדיר ודנקנר הוזמנו לכנס Black Hat   – אירוע בין-לאומי יוקרתי שבו מוצג הידע הרלוונטי העכשווי באבטחת מידע. חוקרי הטכניון מקווים שההשתלטות, שהודגמה כמובן על בקרים מבודדים שאינם משולבים במערכות חיוניות, תסייע לסימנס לשפר את מנגנוני האבטחה שלה.

קבוצת המחקר הטכניונית, בהובלתם של פרופ' ביהם וד"ר ביתן, כבר השתתפה שלוש פעמים בעבר בכנסי Black Hat   – ב-2019, ב-2022 ובתחילת 2024. באוגוסט 2022 הציגה הקבוצה בכנס Black Hat USA פיצוח והשתלטות על הבקר החכם של סימנס, וממצאי המחקר הועברו לסימנס לטובת שיפור אבטחת המוצר. לדברי פרופ' ביהם, "סדרת ההופעות שלנו בכנסיBlack Hat   מקדמת שוב ושוב את אבטחת המערכות הללו, והיא חלק ממחקר ארוך שנים שנועד לשפר את אבטחת מערכות הבקרה, ואכן, סימנס הכניסה שינויים במנגנוני האבטחה שלה בעקבות המחקרים שלנו."

המתקפה של חוקרי הטכניון בוצעה על התוכנה של בקר CPU 1515SP והשתלטה לראשונה על התוכנה המשותפת לכל הבקרים בסדרה. לדברי ד"ר ביתן, "המתקפה המוצלחת ב-2022 חשפה חולשות אפשריות בבקר זה ובבקרים אחרים מהסדרה וחיזקה את הצורך להגביר את אמצעי האבטחה על בקרים כאלה."

הבקרים של סימנס מצויים כאמור בצמתים קריטיים שונים ובהם כורים גרעיניים. נושא זה עלה לכותרות כבר לפני כ-15 שנה כאשר פריצה לבקרי סימנס, באמצעות תולעת המחשב Stuxnet, הובילה לפגיעה משמעותית בכורים האיראניים בנתאנז. Stuxnet נחשבת לאחת הנוזקות ההרסניות ביותר, והיא מאפשרת לא רק פגיעה בבקרים אלא גם הסוואה של אותה פגיעה. לדברי ד"ר שרה ביתן, "הפגיעה נעשית הן בדרך אל הבקר, ואז פוגעת בתפקודו, והן בדרך ממנו החוצה, ואז יוצרת מצג שווא כלפי המערכות שמנטרות אותו ומשלה אותן כאילו הכל תקין. כאמור, סימנס ערכה שינויים בפרוטוקול האבטחה של הבקרים, אבל אנחנו הצלחנו לזהות פרצה שמאפשרת לתוקף לשבש את התקשורת המאובטחת עם הבקר וכך הצלחנו גם להשפיע על פעולתו וגם להסוות את הפגיעה כלפי חוץ."

עולם ההצפנה המודרני מושתת כולו על שימוש בצמד מפתחות הקשורים זה לזה מבחינה מתמטית: מפתח ציבורי להצפנה, מפתח פרטי לפענוח. המפתח הפרטי אמור להישמר ב"כספת", ובמקרה של סימנס – באזור מאובטח בתוך הבקר. חוקרי הטכניון הצליחו לחדור לאותו אזור מאובטח ולשלוף את המפתח הפרטי, וכך הם השיגו שליטה בתקשורת הנכנסת פנימה ובזו היוצאת החוצה.

בשנים האחרונות הידקה סימנס את האבטחה על בקרים אלה באמצעות עדכוני גירסה, ובאוגוסט האחרון פרסמה כתבה שלפיה "דיגיטציה מוצלחת מחייבת תמיד אבטחת סייבר נרחבת. אף שאבטחה כזו היא תמיד חלק בלתי נפרד מהבקרים המודרניים, חשוב לזכור כי סימנס מספקת מגוון רחב של מוצרים ושירותים שנועדו להעצים את אבטחת הסייבר". למרות הבטחות החברה ומאמציה הצליחה הקבוצה הטכניונית, כאמור, להשתלט על התוכנה בבקרים מעודכנים אלה.

הפוסט צוות מחקר מהטכניון השתלט על הבקר המאובטח של סימנס הופיע לראשונה ב-Chiportal.

בפקולטה להנדסה כימית ע"ש וולפסון נחנכה לאחרונה מעבדה לתהליכי ייצור בתעשיית המוליכים למחצה. את הקמת המעבדה, שהוקמה בתמיכת אינטל, הוביל פרופ' ירון פז ביחד עם מהנדסת מעבדות ההוראה בפקולטה הגב' לובה טקסלר. 

בחנוכת המעבדה השתתפו מטעם אינטל ד"ר סיגל בן-צבי, מנהלת קשרי אינטל-טכניון, שגזרה את הסרט, ואסתי גזית, רכזת קשרי אקדמיה באינטל ישראל. חברי צוות המעבדה הציגו לנוכחים את המכשור ואת תחנות העבודה השונות.  

"תעשיית המיקרואלקטרוניקה היא תעשייה כימית במהותה," אמר פרופ' פז, "שכן היא תעשייה תהליכית המשלבת ריאקציות כימיות מגוונות, דיפוזיה וזרימה וכל זאת בתנאים מבוקרים. על כן אין להתפלא על כך שכ-15% מבוגרי הפקולטה משתלבים בתעשייה זו. כבר יותר מעשרים שנה הפקולטה מקיימת קורס בנושא תהליכי הייצור של התקני מוליכים-למחצה, שמטרתו לא רק ללמד תהליכים אלו מנקודת המבט של מהנדס הכימיה אלא גם להקנות כלים להשתלבות בתעשייה זו תוך יצירת שפה משותפת עם גורמים המגיעים מרקעים מגוונים ומדיסציפלינות שונות. כעת, בזכות המעבדה החדשה, אנו מוסיפים ממד נוסף להכשרה אותה מקבלים בוגרינו."

המעבדה, שהוקמה כאמור בתמיכת אינטל, תאפשר לסטודנטים בפקולטה להתנסות בתהליכי ייצור הדומים לתהליכים המקובלים "בעולם האמיתי" של תעשיית המוליכים-למחצה: גידול שכבות אטומיות, חמצון סיליקון, איכול רטוב, גידול שכבות מתכת ופוטוליתוגרפיה. לדברי פרופ' פז, "מגבלות התקציב הכריחו אותנו להיות יצירתיים, לתכנן ולבנות חלק מתחנות הניסוי בעצמנו ולהתאים את המעבדה לעבודה בחלל שאינו נקי מאבק. צריך להבין שהמעבדה נבנתה בעלות כוללת של פחות מ-250 אלף דולר, סכום זעום בהשוואה למעבדות דומות בתחום. הרעיון המרכזי היה לאפשר לסטודנטים להכיר, להבין ולהפעיל את מרבית יחידות הפעולה הקיימות בתעשיית המיקרואלקטרוניקה, תוך עקיפת הדרישה למזעור על משמעויותיה הכספיות. בנוסף, הקפדנו על קיומן של דרגות חופש רבות ביחידות הפעולה אותן יצרנו, באופן שמאפשר לסטודנטים 'לשחק' עם המשתנים השונים ועל ידי כך לאמת (ולהתעמת) עם תאוריות בנושא."

"המעבדה הזאת היא גולת הכותרת של שיתוף הפעולה בינינו לפקולטה," אמרה ד"ר סיגל בן-צבי מאינטל. "זו המעבדה הראשונה מסוגה בפקולטות להנדסה כימית בישראל והיא תספק לסטודנטים התנסות בעבודה ממשית וקבלת סט כלים רלוונטי מאוד לתעשייה."

הפוסט נחנכה מעבדה לתהליכי ייצור בתעשיית המוליכים-למחצה בפקולטה להנדסה כימית בטכניון בשיתוף אינטל הופיע לראשונה ב-Chiportal.

בינה מלאכותית היא אמצעי המשנה את העולם במהירות – בעיבוד תמונה, בזיהוי דיבור, באבחון מחלות, בפיתוח תרופות חדשות, בתחבורה אוטונומית, בכתיבה ובתרגום, ואפילו בהפקה יצירתית של טקסטים, תמונות וסרטונים.

תורת המספרים היא תחום שעד כה לא זכה לתשומת לב רבה מצד חוקרי AI, וכאן נכנס לתמונה מאמר חדש של חוקרי הטכניון בקבוצה של פרופ' עדו קמינר מהפקולטה להנדסת חשמל ומחשבים ע"ש ויטרבי. את המחקר הוביל רותם אלימלך, שהיה סטודנט לתואר ראשון בזמן שעבד על המחקר שהתפרסם כעת ב-PNAS, וכיום הוא סטודנט לתואר שני בפקולטה. החוקרים מסבירים כי "גילויים חדשים בתורת המספרים – למשל גילוי של נוסחאות של קבועים מתמטיים שלא היו ידועות – נחשבים לאתגר יצירתי שמצריך רגעי השראה אנושית, ולכן היה נהוג להניח שאין בתחום זה מקום לבינה מלאכותית."

נהוג להניח – ושגוי. חוקרי הטכניון הציגו פריצת דרך בחיבור בין שני התחומים כבר לפני כשלוש שנים. בשנת 2021 הם פרסמו בכתב העת Nature "מחולל השְׁערות"' המייצר נוסחאות מתמטיות. את מחולל ההשערות הם כינו בשם "מכונת רמנג'ואן" על שמו של המתמטיקאי יליד הודו, מגדולי הגאונים המתמטיים בכל הזמנים. 

אחת מיכולותיו הנדירות של רמנג’ואן הייתה בניסוח נוסחאות מתמטיות באופן אינטואיטיבי וללא הוכחה. חוקרי הטכניון ביקשו לשחזר או לחקות את אותה אינטואיציה באמצעות אלגוריתמים וכוח מחשוב גדול. ואכן, המכונה החדשה הפיקה כמה השערות שחלקן היו מוכרות וחלקן חדשות לגמרי.

במאמר החדש שהתפרסם לאחרונה ב-PNAS מציגה קבוצת המחקר של פרופ' קמינר את "מכונת רמנג'ואן 2.0", הממוקדת בסוגיית היחסים בין הקבועים המתמטיים השונים ומראה איך תוצאות שפיתח מחשב מספקות קצות חוט למתמטיקאים. המחקר החדש הוא פריצת דרך בתחום הקרוי AI for Science – התקדמות מדעית באמצעות בינה מלאכותית.

לדברי אלימלך ופרופ' קמינר, "ברמה הפילוסופית, העבודה שלנו חוקרת את יחסי הגומלין בין אלגוריתמים ומתמטיקאים. המאמר החדש מראה כי אלגוריתמים אכן יכולים לספק את המידע הנחוץ לייצור תובנות יצירתיות ולהוביל לגילוי נוסחאות חדשות וקשרים חדשים בין קבועים מתמטיים."

קבועים מתמטיים כגון פאי, קבוע אוילר, ויחס הזהב הם מספרים שמופיעים באופן טבעי בפיתוחים מתמטיים וערכם אינו משתנה. לרבים מהם יש ערך עצום לא רק במתמטיקה אלא גם בתחומים אחרים ובהם ביולוגיה, פיזיקה, ואקולוגיה.

העבודה על המשימה המקורית, גילוי קבועים חדשים, הניבה כמה "תוצרי לוואי" דרמטיים:

• הדגמת יעילותן של "מעבדות וירטואליות", שבהן נערכים ניסויים במחשב המדמים ניסויים "פיזיים" במדעי הטבע. במעבדות אלה אפשר לייצר נוסחאות מתמטיות חדשות ואפילו השערות מתמטיות חדשות באמצעות אלגוריתמים. השערות שמתבססות על דוגמאות ומנסות להכליל אותן הן הכוח המניע של המחקר המתמטי. ככל שיש יותר דוגמאות התומכות בהשערה, כך היא מתחזקת וגדלים סיכוייה להיות נכונה.
• בתור דוגמה להצלחה כזו, החוקרים השתמשו בנוסחאות שגילה האלגוריתם כדי לבנות הוכחה פשוטה לאי רציונאליות של קבוע מפורסם שנקרא על שם רוג'ר אפרי, שהוכיח תכונה זו ב-1979. ההוכחה שלו ידועה כפריצת דרך מפתיעה, מבוססת על אינטואיציה יוצאת דופן בהשערה בת יותר מ-100 שנה, שעד עכשיו ההיגיון המתמטי מאחוריה היה מסורבל וקשה להבנה.
• הרחבת השימוש במחשוב מבוזר – מחשוב המושתת על יחידות מחשוב רבות (מחשבים רבים, מעבדים רבים). לדברי החוקרים, חלק מהתגליות המתמטיות אינן אפשריות בלי העוצמה הטמונה במחשוב מבוזר. בהיבט זה, שיתפו החוקרים פעולה עם פרופ' מרק זילברשטיין מהפקולטה להנדסת חשמל ומחשבים ע"ש ויטרבי בטכניון ועשו שימוש בתשתית של חישוב מבוזר הנתמך על ידי אלפי מתנדבים מכל העולם ש"תרמו את מחשבם למדע" והריצו את האלגוריתם ותרמו לגילויי.
• מכונת רמנג'ואן החדשה, בשילוב המחשוב המבוזר, יכולה לשמש חוקרים אחרים בייצור אלגוריתמי-חיפוש המשרתים את מטרותיהם, כך שבכל מקרה שהאלגוריתם מצליח למצוא "קצה חוט", הוא יסייע לכוון את המחקר של חוקרים אנושיים לבחינה של תופעות חדשות באזורים מבטיחים. 

במחקר השתתפו וולפרם ברנדט, קרלוס דה לה קרוז מנגואל, אופיר דוד, פרופ' מרק זילברשטיין, ירון חדד, רתם קליש ומיכאל שליט.

למאמר ב-PNAS

הפוסט האם התגלו פריצות דרך במתמטיקה באמצעות בינה מלאכותית? הופיע לראשונה ב-Chiportal.

"יהודה היה דוגמה ומופת לבוגר טכניון שרתם את חזונו ואת כשרונו לטובת פיתוח הטכנולוגיה והכלכלה הישראלים ולחינוך הדורות הבאים," אמר נשיא הטכניון פרופ’ אורי סיון. "הוא גילם באישיותו את הרוח האמיתית של הטכניון, המשלבת מצוינות, חדשנות, חריצות ורוח יזמית עם מחויבות חברתית עמוקה ודאגה לרווחת הקהילה. חזונו ומחויבותו לחברה הישראלית באו לידי ביטוי בפעילותו החינוכית והחברתית רבת ההשפעה. הוא ואחיו זהר, שהלך לעולמו בשנה שעברה, היו חברים ושותפי אמת של הטכניון, מקור גאווה עבורנו ומודל השראה לכל בוגרי הטכניון. יהודה וזהר זיהו בשלב מוקדם את הפוטנציאל הטכנולוגי הטמון בננוטכנולוגיה והתגייסו להקמת המרכז לננו-אלקטרוניקה ע"ש הוריהם שרה ומשה זיסאפל, שהיה הראשון מסוגו בישראל. המרכז יחד עם מכון ראסל ברי לננוטכנולוגיה התניעו את מהפכת הננוטכנולוגיה בישראל ומיצבו את הטכניון בחזית המחקר העולמי בתחום. עם פתיחת שנת הלימודים הנוכחית פתחנו בטכניון את הבניין להנדסת חשמל ומחשבים שתרמו האחים זיסאפל והוא נקרא על שמם. הבניין החדש ינציח את חזונם – הכשרת עילית המהנדסים לטובת תעשיית ההייטק הישראלית. הוא יאפשר לנו להמשיך ולפתח את הפקולטה להנדסת חשמל ומחשבים ע"ש ויטרבי, לגייס חברי סגל מובילים ולשמר את מעמדנו בחזית המחקר העולמי. תמיד נשאר אסירי תודה ליהודה ולזהר ולכל משפחת זיסאפל על התמיכה, על השותפות ועל החברות רבת השנים. יהיה זכרו של יהודה ברוך."

דיקנית הפקולטה להנדסת חשמל ומחשבים ע”ש ויטרבי, פרופ' עדית קידר,  אמרה כי "הפקולטה להנדסת חשמל ומחשבים נפרדת בצער רב מבוגר הפקולטה, יהודה זיסאפל ז"ל, חלוץ התעשיות עתירות המדע בישראל בתחומי האלקטרוניקה, התקשורת והמחשבים. מעבר לתרומתם הגדולה להייטק הישראלי, יהודה ואחיו זהר תרמו רבות להתפתחות הפקולטה ולשגשוגה. בחזונם המשותף לפריצת דרך בתחום הננו-אלקטרוניקה הם הביאו להתפתחות התחום בארץ. לאחרונה אפשרו לטכניון להרחיב את תחומי פעילותיו בתחומי טכנולוגיות העילית על ידי הרחבת התשתית הפיזית של הפקולטה ותוספת הבניין ע"ש יהודה וזהר זיסאפל."

"יהודה היה דוגמה ומופת לבוגרי הטכניון, אדם אשר לא רק הפך לחלוץ תעשיית טכנולוגיות העילית בישראל, אלא היה לראש חץ לידידי הטכניון בישראל. זו אחת הדוגמאות יוצאות הדופן לבוגר טכניון שהטביע את  חותמו על מדינה שלמה, אבל באותו הזמן לא שכח את הטכניון," אמר פרופ' פרץ לביא, יו"ר אגודת ידידי הטכניון בישראל ונשיא הטכניון לשעבר. "תמיכתם של יהודה וזהר בטכניון, ובמיוחד בפקולטה להנדסת חשמל ומחשבים ע"ש ויטרבי, שבה למדו, הייתה עקבית וארוכת שנים. התרומה הגדולה הראשונה שלהם, בניין משה ושרה זיסאפל לננוטכנולוגיה, הייתה – במבט לאחור – שינוי פרדיגמה. אני בטוח שהבניין החדש של הנדסת חשמל ומחשבים יביא לתוצאות דומות. יהודה היה יזם ברוך כישרון ואדם מיוחד שצפה וחזה את העתיד."

יהודה זיאספל ז"ל החל ללמוד בפקולטה להנדסת חשמל ומחשבים ע"ש ויטרבי בטכניון עוד בתקופת שירותו הצבאי וסיים את לימודיו ב-1966. הוא נפצע במלחמת ששת הימים ובתום האשפוז החל לעבוד ב"מוטורולה", שם התקדם במהירות לתפקידים בכירים. באמצע שנות השבעים הקים את חברת "בינת", לשיווק מוצרי תקשורת נתונים. בתום שירותו הצבאי של האח הצעיר זהר, אף הוא בוגר הפקולטה להנדסת חשמל ומחשבים ע"ש ויטרבי בטכניון, הזמין אותו יהודה לחבור אליו בתחום המקצועי. כך נולדה בשנות השמונים "רד תקשורת נתונים" שפיתחה מוצרים ייחודיים והתחרתה בחברות ענק בשוק הגלובלי. יחד הם יצרו מודם זעיר שהוביל למהפכה ולהצלחה כלכלית מסחררת. הרעיונות החדשניים שלהם הובילו ליצירת חברות הזנק נוספות וכך הפכו האחים יהודה וזהר זיסאפל ליזמים הסדרתיים הראשונים של מדינת ישראל. לימים אמר יהודה: "יצרנו שותפות נדירה. אנו מאוד שונים איש מאחיו, הן בחזות והן בחשיבה ובהתייחסות לדברים. זה טוב – אנו מפרים זה את זה." 

יהודה היה יזם פעיל גם בתחומי הביוטכנולוגיה והטכנולוגיה הביו-רפואית והקים עם פרופ' נאוה זיסאפל את חברת "נעורים פרמקולוגיה" ואת החממה "רד ביומד".

כשנקרא יהודה לדגל והתבקש לעמוד בראש ארגון בוגרי הטכניון הוא נעתר מייד, ובתפקיד זה פעל להעצמתו של הארגון ולהידוק הקשר בין הטכניון, בוגריו והתעשייה. הוא הקים את "מועדון המאה" של בוגרי הטכניון ואת הפרויקט החינוכי "משלוש לחמש" המקדם תלמידי תיכון על ידי חונכים בוגרי הטכניון. קידום הדור הצעיר בפריפריה הגאוגרפית והחברתית עמד תמיד לנגד עיניו והוא מימש זאת בשורה של יוזמות חלוציות ורבות השפעה.

בשנת 2001 העניק הטכניון ליהודה תואר דוקטור לשם כבוד על מנהיגותו ועל תרומתו לפיתוח תעשיית ההייטק בישראל ועל מעורבותו הרבה בקידום החינוך הטכנולוגי והמדעי בישראל.

ב-2003 הונחה אבן הפינה למרכז לננו-אלקטרוניקה ע"ש שרה ומשה זיסאפל, שנבנה הודות לתרומתם של האחים. הקמת הבניין סייעה לפיתוח תחום הננו-טכנולוגיה בטכניון והפכה את ישראל למובילה בתחום.

בשנת 2019 העמידו האחים זיסאפל תרומה גדולה להקמת הבניין להנדסת חשמל ומחשבים ע"ש יהודה וזהר זיסאפל, וב-2022 הוענק להם אות הטכניון – אות ההוקרה הגבוה ביותר שמעניק המוסד על מפעל חיים למען הטכניון ועל תרומה לקידום האנושות, רווחת העם היהודי ומדינת ישראל.

"זהו כבוד עבורנו לקבל את אות הטכניון ואני מודה לכם בשמי ובשם זהר," אמר יהודה זיסאפל בטקס שהתקיים לפני שנתיים. "התחלתי את לימודיי בטכניון בשנת 1961 וסיימתי ב-1966, עוד לפני שנטבע הצירוף 'הייטק ישראלי'. רק כעבור עשור התרחשה הפריצה בתעשייה הטכנולוגית בישראל, ולשמחתי נכנסנו אליה בנקודת זמן קריטית והפכנו לחלוצים בהייטק הישראלי. בתפקידי כיו"ר ארגון בוגרי הטכניון וגם בתפקידיי בהמשך יזמתי תוכניות חינוכיות המתייחסות לצורכי ההייטק הישראלי ובה בעת מקדמות תלמידים מהפריפריה וכך מצמצמות פערים חברתיים. יחד עם זהר הקמתי בטכניון את המרכז לננוטכנולוגיה ע"ש הורינו, שרה ומשה זיסאפל, ובקרוב נחנוך את הבניין החדש בפקולטה להנדסת חשמל ומחשבים. המשק הישראלי סובל ממחסור חמור במהנדסים ובכוח אדם טכנולוגי, ואנו מאמינים שהבניין החדש של הפקולטה יסייע לטכניון במשימתו להגדיל את מספר חברי הסגל ואת תחומי המחקר וההוראה ולהכשיר יותר מהנדסים צעירים לטובת תעשיית ההייטק בישראל."

יהי זכרו ברוך.

הפוסט הטכניון נפרד מיהודה זיסאפל, בוגר הפקולטה להנדסת חשמל ומחשבים ע"ש ויטרבי, מהגדולים שבידידי הטכניון ומהאבות המייסדים של ההייטק הישראלי הופיע לראשונה ב-Chiportal.