- מערכת ממוחשבת לזיהוי ניתור ומעקב אחר שומות מלנומיות
שמות המתחרים: חיאל רדר, יוגב אורנשטיין
ביה"ס: קריית חינוך "מעיין השחר", קיבוץ עין החורש
מורה מלווה: מר ראובן דינוביץ
מנחים: מר ראובן דינוביץ, מר אהרון רזנוב
מדי שנה מאובחנים בישראל כ-1200 איש כחולים במלנומה (סרטן העור הממאיר), מתוכם ימותו כ-200 איש עקב גילוי מאוחר או אבחון לקוי של המחלה. כיום האבחון העיקרי של מלנומה, מתבצע ע"י רופא עור מומחה וכך הבדיקה חשופה לשגיאות וטעויות אנוש.
הפתרון המוצע כאן הוא, ביצוע בדיקה דומה אך באמצעות מערכת ממוחשבת, בעלת רמת דיוק גבוהה.עיקרון הזיהוי מבוסס על סידרת בדיקות שיבוצעו על בסיס ניתוח תמונה של השומה. הנתונים שיבדקו הם: גודל, גוון, גיאומטריה (אסימטריה) וגבולות. במהלך העבודה פיתחנו מערכת המבוססת על מצלמת אינטרנט פשוטה, שתצלם את השומה ותבצע ניתוח של התמונה על פי הפרמטרים שהוזכרו לעיל. במידה שקיימת סבירות גבוהה לשומה החשודה במלנומה, המערכת תתריע בפני הנבדק ותפנה אותו לקבלת יעוץ רפואי באמצעות הודעה על מסך המחשב. כמו כן, המערכת תבצע מעקב שוטף אחר הבדיקות שביצע המשתמש.
הפרויקט מהווה התקדמות משמעותית בתחום גילוי וזיהוי שומות סרטניות, ויוכל לשמש בתור אבן פינה לפיתוח מערכות מורכבות יותר, שיבצעו אבחונים לנגעי עור נוספים.
חזרה לראש העמוד - פיתוחי פלנקטון ליישום תא גידול ימי אוטונומי על היבשה
שמות המתחרים: ניצן בן-נון, גיא הולדנגרבר, עידן דכנר
ביה"ס: קריית חינוך "מעיין-שחר", קיבוץ עין החורש
מורה מלווה: מר ראובן דינוביץ'
מנחים: מר ראובן דינוביץ', מר אהרון רזנוב
בעוד אוכלוסיית העולם הולכת וגדלה, אוכלוסיית הדגים הולכת וקטנה, אם בשל דיג אגרסיבי לצורכי מזון, ואם בגלל הזיהום והפגיעה במערכת האקולוגית. הפתרון הקיים הוא החקלאות הימית: כלובי דגים בים, שמזהמים ופוגעים בסביבה האקולוגית באזור הכלובים, ובריכות דגים על היבשה. גידול דגים בבריכות דורש את האכלתם. רוב סוגי הלרווה (דגים בשלב הבקיעה מהביצה) ניזונים מפלנקטון זעיר עקב מפתח הפה הקטן מאוד שלהם. את הפלנקטון הזעיר קשה לגדל עקב רגישותו לכל שינוי בתאי הגידול. גידול הפלנקטון המזערי כרוך במעקב ידני ממושך של חוקר ובבדיקת דגימות של פלנקטון הלקוחות מתאי הגידול, לכן כאשר החוקר מגיע לתוצאות הן כבר אינן רלוונטיות.
הפתרון שלנו: מערכת ממוחשבת שתעקוב אחר התפתחות הפלנקטון הזעיר בתאי הגידול שלו ע"י עיבוד תמונה שמתקבלת מהמיקרוסקופ, ותספק למדען נתונים לגבי סוגי הפלנקטון הקיימים בדגימה. בכך תאפשר גידול יעיל יותר של הפלנקטון הזעיר שיוביל להתפתחות משמעותית בכל תחום החקלאות הימית.
חזרה לראש העמוד - מערכת ממוחשבת לאבחון פצעי לחץ והצעת דרכי טיפול
שמות המתחרים: אלון גלבר, ענבל פליישר, רועי שחר
ביה"ס: תיכון "שרת", נתניה
מנחה ומורה מלווה: מר ראובן דינוביץ
פצע לחץ הוא איזור של נזק בעור שנוצר כאשר רקמה רכה נלחצת בין עצם לבין משטח חיצוני קשיח, למשך תקופת זמן ממושכת. בכדי לזהות פצע לחץ נכונה יש לעבור התמחות, שכן פצע לחץ הוא פצע מורכב בעל מס' דרגות חומרה, דבר המקשה על בחירת הטיפול היעיל ביותר.
מטרת המערכת שפיתחנו היא לזהות ולאבחן את דרגת הפצע על ידי הפקה ועיבוד תמונה תלת מימדית. הנתונים שהתקבלו מוזנים למערכת ובעזרת מסד הנתונים מתקבלת ההצעה לטיפול היעיל ביותר לפצע. יתרונות המערכת מתבטאים בשימוש בשיטה חדשנית לחישוב עומק, שמתבססת על עיבוד מתמטי של תמונות המופקות משתי מצלמות. שיטה זו אינה פולשנית ומכאיבה בניגוד למדידות ידניות שמתבצעות כיום ע"י האחיות.
המערכת הינה ייחודית ומקלה בדיאגנוזה וקיצור תהליכים של זיהוי הפצע וטיפולו.
חזרה לראש העמוד - מערכת ממוחשבת להתאמת גרב לחץ
שמות המתחרים: יואנה ברטמן, עופר אלייז'ה, לירון פינטו
ביה"ס: מקיף שש שנתי למדעים ואומנויות ע"ש מקסים לוי, לוד
מנחה ומורה מלווה: מר ראובן דינוביץ'
גרבי לחץ הם אחד הכלים לטיפול במחלות ורידים שונות בגפיים התחתונות. ההתאמה של הגרב למטופל נעשית בשני שלבים- דיאגנוזה של רופא ומדידות פיזיות ע"י אחות. המערכת הממוחשבת חוסכת את פעילותה של האחות ומבצעת את המדידות באופן ממוחשב ע"י מצלמות. לאחר מכן המערכת מעבדת את הנתונים ומתאימה את הגרב למטופל באופן אוטומטי.
מטרת המערכת היא לחסוך כח אדם בבתי החולים ולחסוך למטופל הוצאות כספיות נכבדות, שנובעות מהתאמה לא אופטימלית או מחוסר התאמה בכלל. מטופלים רבים נוטים לוותר על התאמה של אחות בשל זמן ההמתנה הארוך ומעדיפים לקנות גרב עפ"י התאמה אישית שלא תמיד נכונה, וכך קורה שלא מחלימים מהמחלה או גרוע מכך מחמירים את המצב. המערכת מתאימה את הגרב באופן אוטומטי ללא מגע אדם ומתבצעת ע"י הרופא עצמו- כך שההתאמה נעשית בבת אחת ולא בשני שלבים.
חזרה לראש העמוד - Open-mind
שם המתחרה: איתי יהלום
ביה"ס: תיכון על"ה למדעים, לוד
מוסד אקדמי: מכון ויצמן למדע, רחובות
מורה מלווה: גב' אלה מריאנובסקי
מנחה: מר שי בושינסקי
Open-mind הינה בינה המסוגלת ללמוד, ע"י שמירת סמלים בזיכרון, משלל נושאים במתמטיקה ועד לזיהוי עצמים בתמונות. המערכת הינה פלטפורמה שיכולה לגדול בשלל דרכים, כאשר אחד היתרונות של המערכת הוא שאפשר ללמד אותה ללמוד לבד מקטעי טקסט או סרטים, דבר אשר מאפשר לימוד מהיר של התוכנה בלי צורך במרכיב אנושי. כמו כן, ניתן לקטוע את יכולת הלמידה של התוכנה בכל שלב, דבר המאפשר ליצור מגוון רב של תוכנות בלי סכנה שהן ימשיכו לגדול.
בסיס הלמידה של התוכנה מתבסס על תורת הכאוס והשאלה הפילוסופית "מה נוצר קודם הביצה או התרנגולת?". כמו כן התוכנה משתמשת באלגוריתם אבולוציוני תוך שימוש בשיטת ניסוי וטעייה.
השימושים לתוכנה מגוונים ורבים ובעלי יכולת להניב תרומה רבה לחברה ולמדע בתחומים השונים (ממנועי חיפוש בעלי הבנה עד בינה מלאכותית שתפרוץ למחשבים אחרים לצרכים ביטחוניים).
חזרה לראש העמוד - בקרת חדרים נקיים באמצעות מערכת ממוחשבת
שמות המתחרות: פידדאא עסלי, נוור מחאמיד, נסרין ריאד' מחאמיד
ביה"ס: תיכון עתיד, אלאהליה, אום אל פחם
מוסד אקדמאי: ביה"ח תל-השומר
מורה מלווה: מר עיסאם אגבאריה
מנחה: מר עזיז מצארוה
בימינו, חולים המאושפזים בבתי חולים נמצאים במצב בו הם עלולים להידבק בזיהומים ולחלות במחלות בגלל חיידקים עמידים שמתרבים בבתי החולים. הסכנה היא לכל החולים אך בעיקר לאלו המאופיינים במערכת חיסון מוחלשת שאינה יכולה להתגבר על זיהומים אלה. על פי סקר שפירסם ארגון הבריאות העולמי בשנת 2006, ב- 55 מרכזים רפואיים בעולם, בכל רגע נתון סובלים למעלה מ- 1.4 מיליון אנשים בעולם מזיהומים שבהם נדבקו במהלך אשפוז בבתי חולים. במדינות פחות מפותחות שיעור ההדבקה גבוה פי שניים עד עשרה. בארץ, זיהומים גורמים למותם של כ- 4000 עד 5000 מאושפזים מדי שנה. ב- 70% מהמקרים מדובר בחיידקי על.
בפרויקט זה, ביצענו ניסוים וסקירה של חדרי בידוד (חדרים נקיים) במחלקת טיפול נמרץ ילדים בבית החולים תל השומר. במחקר תכננו מערכת בקרה ממוחשבת אשר תפקידה לשמור על אוויר נקי ככל האפשר בחדרים, ולמנוע יציאת אוויר מזוהם מהחדרים לשאר המחלקות. המערכת נבנתה כך שהיא מגלה את כמות הזיהומים בחדרי הבידוד, מחליפה אוויר עפ"י כמות הזיהומים ועוד.
חזרה לראש העמוד - דימוי לתופעת הפרכוס בעזרת מערכת ממוחשבת
שמות המתחרים: אחמד אגבאריה, איימן מחאגנה, מוחמד מחאגנה
ביה"ס: תיכון עתיד,אלאהליה, אום אל פחם
מוסד אקדמי: ביה"ח תל-השומר
מורה מלווה: מר עיסאם אגבאריה
מנחה: מר עזיז מצארוה
תופעת הפרכוס היא אחת המחלות הנפוצות בקרב בני האדם. תופעה זו נוצרת כתוצאה מפגיעה במערכת העצבים המרכזית של החולה, והיא גורמת לתנועה בלתי רציונאלית באיברים שונים בגוף.
מטרתו של פרויקט זה היא לדמות מחלות אלו ואת תופעת הפרכוס באמצעות בובה ממוחשבת ומשוכללת, ע"י שליטה בתדר ובעוצמת הפרכוס. בובות מסוג דומה קיימות (לדוגמה, במרכז הסימולציה הרפואי בבית חולים תל השומר) אך להן כמה חסרונות, בעיקר משום שניתן לשלוט בהן רק בצורה ידנית, התדר והעוצמה שלהם קבועים, והן חשופות לתקלות.הבובה שאנו בנינו תדמה את תופעת הפרכוס בגפיים (ידיים ורגליים) ובראש, ע"י כך שהמשתמש יוכל להקליד את עוצמת ותדר הפרכוס הרצויים, והבובה תגיב על כך בדימוי תופעת הפרכוס.
פרויקט זה תורם רבות בתחום הרפואה, בעיקר בשלב הניסויים והתרגולים, כהכשרה הטובה ביותר להתמודדות עם התופעה בזמן אמת, ויסייע ברמה משמעותית להעלות את רמת היעילות בטיפול הולם בחולים עם פגיעה במערכת העצבים המרכזית.
חזרה לראש העמוד - רובוט אזורים
שם המתחרה: מקסים סבנצ'קו
שם ביה"ס: מכללת אורט גבעת רם, ירושלים
מנחה ומורה מלווה: מר מוטי מאיר
רובוט ההצלה "אזורים" נבנה במסגרת תחרות רובוטים בינלאומית, RoboCup Junior Rescue 2007. הרובוט הינו דימוי של רובוט עתידי שמטרתו למצוא במהירות האפשרית פצועים הנמצאים בשטח, וכל זאת באופן עצמאי לחלוטין, תוך התגברות על המגבלות השונות (פיזור אקראי של הגופים השונים, יכולת אבחנה בין פצועים לגופים אחרים תוך התמודדות עם מכשולים, יכולת ניווט בשיפועים שונים וכדומה).
הפרויקט נבנה תחת מגבלות חוקי התחרות. הרובוט הוא אוטונומי לחלוטין. על הרובוט לעבור במבנה בעל שלושה חדרים, כאשר דרגות הקושי שעל הרובוט להתמודד איתן הולכות וגדלות במעבר בין החדרים. הרובוט כולו נבנה בעבודת יד ומשלב פיתוח רכיבי אלקטרוניקה, תוכנה ומערך גדול של חיישנים מתקדמים המסייעים לביצוע תפקוד הרובוט בצורה המהירה, היעילה והטובה ביותר. החיישנים נבנו מחומרים נגישים ביותר ושילובם הייחודי במסגרת המחקר משדרג אותם לרמת ביצועים של חיישני מפעל.
רובוט "אזורים" מהווה פתרון אופטימלי לבעיית מציאת נפגעים במקומות קשים והוא בעל ערך מוסף עתידי לחברה כולה.
חזרה לראש העמוד - פיתוח מכשיר ריגול עם מנגנון השמדה עצמית
שמות המתחרים: ארטיום בלנק, לובה קויסמן, גיא נובק
ביה"ס: תיכון על"ה למדעים, הרצליה
מורה מלווה: גב' ילנה קיסין
מנחים: גב' ילנה קיסין, מר בוריס שוורץ
פיתוח מכשיר ריגול עם מנגנון השמדה עצמית נועד לשכלל ולייעל את יכולת איסוף המידע החיוני לכוחות הביטחון, תוך שמירת הערכים החשובים ביותר: ערך הדבקות במשימה והחתירה לניצחון וערך חיי אדם. המערכת היא פונקציונלית ורב תכליתית. הדבר בא לידי ביטוי בכך שהיא קומפקטית, זולה יחסית, קלה לתפעול ותחזוקתה נוחה. כמו כן, היא ניידת - בעלת יכולת ניווט בשטח אויב בתנאי חוץ שונים (קרקע, שיפועים, מזג אויר וכו'), ובעלת יכולת לקלוט ולשדר מידע קולי וויזואלי בזמן אמת.
הייחוד של מכשיר זה הוא שאינו אוגר מידע ובמקרה של גילוי ע"י אויב מופעל מנגנון השמדה עצמי. בנוסף, הצורה החיצונית של המערכת, צורת צב, נועדה לצורך הסוואה וייעול הניידות בשטח. המכשיר יכול לתרום רבות לחברה בכלל ולמודיעין הצבאי בפרט, ואף להציל חיי אדם.
חזרה לראש העמוד - רובוט נייד אלחוטי בעל מערכת הרמה בורגית לינארית והנעה פוטנציאלית
שמות המתחרים: רוני גורן, מיכל ינקו, איגור ציניקובסקי
ביה"ס: תיכון הנדסאים הרצליה, תל-אביב
מורים מלווים: גב' לילך מוזיקנט, מר שלומי כהן
מנחה: גב' לילך מוזיקנט
במסגרת הפרויקט שלנו בנינו רובוט שלם בעל שתי מערכות עיקריות - מערכת הנעה דו גלגלית פולינומית ומערכת הרמה מבוססת ג'קים. פיתחנו מערכת הנעה המסוגלת להתמודד עם תמרונים קשים ומסובכים, ומערכת הרמה המסוגלת להרים עד 220 קילוגרם כוח. תכנון כל מערכת היה כרוך בחלקים מכנים ותוכניתיים.
במערכת ההנעה מצאנו פיתרון מתמטי המבוסס על עקרונות מעולם חקירת המשוואות ממעלות גבוהות - משוואה ממעלה שלישית בה השתמשנו על מנת לתאר את פונקצית ההאצה של הרובוט. במערכת ההרמה מצאנו פיתרון יוצא דופן ומיוחד מבחינה הנדסית. המערכת מסוגלת להתמודד עם משקלים כבדים וחסרי מרכז כובד מאוזן. המערכות נבחנו בעבודת שטח ותחת תנאים קיצוניים, והן עבדו מעל ומעבר למצופה.
חזרה לראש העמוד - רולטת אסטמה
שם המתחרות: מרגריטה מוטייב, דיטה חולדרוב
ביה"ס: תיכון הנדסאים הרצליה, תל-אביב
מוסד אקדמי: ביה"ח לילדים הנדסה עין כרם, ירושלים
מורה מלווה: מר עדי לק
מנחים: פרופ' דני אנגהלרט, גב' גלית שפר, ד"ר רחל ש. לוי דרומר
כידוע, אסטמה הינה מחלה שאינה ניתנת לריפוי, אך ניתנת לטיפול ולשליטה. בעולם הגיעה התחלואה באסטמה לממדים של מגיפה, והיא הוכרזה ככזו על-ידי משרד הבריאות האמריקני.
מטרות הפרויקט הן לעמוד על שלל הסיבות בעקבותיהן נערים ונערות מסרבים להשתמש באמצעים למניעת התקפי אסטמה, למצוא את הקשר בין גיל ההתבגרות לשכיחות התופעה ולנסות למצוא פתרונות אשר יסייעו לצמצם את ממדי התופעה למינימום. הצורך בפרויקט הועלה על ידי אנשי ביה"ח לילדים הדסה עין כרם.
פיתחנו מספר אמצעים טכנולוגיים להפצת ידע בנושא אסטמה ותרגול לשימוש נכון באמצעי שאיפה של תרופות, אמצעי בדיקה עצמית ואמצעי מעקב אחר מצב המטופל - כולם חיוניים לטיפול באסטמה. בנוסף, העלנו הצעה למחקר הכולל שאלון.
לפרויקט חשיבות רבה ביותר מבחינה רפואית, מבחינה חברתית ומבחינה חינוכית.
חזרה לראש העמוד - רובוספר
שמות המתחרים: יהונתן רון, נאור גרניק, יניב פרקש
ביה"ס: תיכון עירוני מקיף קריית חיים
מנחה ומורה מלווה: מר פרץ ברנט
בעבודת גמר זאת בנינו מערכת משולבת המאפשרת עזרה לאנשים בעלי מוגבלות פיזית.
המערכת מאפשרת איתור והבאת ספר בספרייה למשתמש, תוך כדי הפיכת התהליך לפשוט וחוויתי. המערכת כוללת אלמנטים של שליטה ברובוט אוטונומי בעל זרוע מכנית ומצלמה, זיהוי תמונה, עיבוד קול, קשר קולי עם המשתמש בשילוב עם ניהול מאגרי נתונים, והצגת ספריה תלת-מימדית בה ניתן לסייר מעמדת המשתמש. המערכת מתגברת על מצבים בהם הספרים מוחזרים למקומות שונים במדף, ובעזרת מצלמה מאתרת ומביאה את הספר הדרוש.
חזרה לראש העמוד - תמונה בצליל
שמות המתחרים: דניאל אנג'ל, רפאל א'נג'ל
ביה"ס: ישיבה תיכונית תורה ומדע, ירושלים
מורה מלווה: מר דוד גלמן
מנחים: מר דוד גלמן, מר ישראל אלישביץ
בפרויקט חדשני זה אנו באים להציע פתרון לאנשים בעלי מוגבלויות ראיה על מנת לפתוח להם אופקים חדשים להתגבר על נכותם.
בפרויקט אנו מציגים "מפה ויזואלית" של אזור מסוים ע"י צלילים כך שאדם בעל מוגבלות ראיה (אפילו מוחלטת) יוכל לזהות מכשולים ולהתמצא במרחב. החידוש בפרויקט זה הוא המרת מפה/תמונה למטריצת צלילים בה כל פיקסל בתמונה יומר לצליל מסוים. לשם כך פיתחנו מכשיר ראשוני להדגמת הרעיון שמזהה אזור כל שהוא בעזרת חישן אינפרא אדום, ממיר אותו לתמונה וירטואלית ומציג את התמונה ע"י צלילים.בנוסף פיתחנו במסגרת הפרויקט תוכנה המאפשרת יצירת מפות/תמונות בצורה ידנית שיומרו לצלילים. התוכנה משלבת גם סביבת לימוד לעיוור להבנת משמעות הצלילים ותרגול השיטה כך שיוכל "להאזין לתמונה" ולהבינה במהירות.
חזרה לראש העמוד - רינדור פוטוריאליסטי בקולנוע- הדמית תנועת פרווה
שם המתחרה: טל דדיה
ביה"ס: התיכון למדעים ולאמנויות, ירושלים
מורה מלווה: גב' חנה שרף
מנחים: מר רוני גולדנטל, מר אינסה בולוטין
הדמיה ממוחשבת של אינטראקציות בין גופים, מהווה תחום התופס תאוצה רבה בימינו, בעקבות הצורך להמחיש באמצעות המדיה מצבים יוצאי-דופן המתרחשים בעולם הממשי, תוך התחשבות הן בעלויות פיננסיות והן במשאבי כוח אדם. הדמיה ממוחשבת, ובתוכה הפוטוריאליזם (תמונה הנראית אמיתית כמו במציאות) והרינדור (Rendering - תהליך יצירת תמונה באמצעות תוכנות מחשב, על-פי מודל) מספקים חיסכון בשני היבטים אלה. כאשר צריך להחליט מה צבעו של פיקסל בתמונה פוטוריאליסטית, חשוב להתייחס למקורות האור המגיעים אליו.
אלגוריתמים שונים פותחו כדי לספק תמונה קרובה ככל הניתן למציאות, אולם התעמקות בתנועת פרווה של בעלי חיים טרם נחקרה לעומקה, בשל הקושי הרב הכרוך בהדמיית כל שערה ושערה והתחשבות בתנועותיה האקראיות.
מחקרי מציע אלגוריתם המדמה באופן הקרוב ביותר למציאות את תנועתה של פרוות צ'ינצ'ילה במהלך אינטראקציה עם תנאי חוץ ובזמן אמת (מגע, רוח, תנועה גוף). אלגוריתם זה עשוי לתרום לתעשיות שונות, וביניהן תעשיית הקולנוע, השואפת לחיקוי אולטימטיבי של המציאות.
חזרה לראש העמוד - "שומר לב" - Cardio guard
שמות המתחרים: סער כהן, זאב סלובודניק, מתן אלגבסי
ביה"ס: ישיבה תיכונית תורה ומדע, ירושלים
מורה מלווה: מר דוד גלמן
מנחים: ד"ר יעקב חריט, מר דוד גלמן
מיליוני חולי לב בעולם נמצאים בסכנת התקף לב, במיוחד בשעות הבוקר המוקדמות. אחד מהסימנים של התקף מתקרב הוא שינוי מהותי של קצב פעילות הלב. ישנם גם לא מעט היפוכונדרים שחוששים מטבעם. לכל אלו אנו מציעים "שומר ראש" - או ליתר דיוק "שומר לב" - Cardio guard.
ה- Cardio guard הוא מכשיר הצמוד לחולה ומודד את קצב הדופק שלו באופן תמידי או רק בשעות הלילה. במידה ויש שינוי מהותי בקצב, המכשיר משחרר, ע"י גוף חימום מזערי, את התרופה שנמצאת בתוך מדבקה פולימרית על גוף החולה.
המכשיר חדשני הן בצורתו הקומפקטית והן בפיתרון הייחודי. עלות המכשיר נמוכה ומתאימה לכל כיס. הרעיון המוצע יכול לתת פיתרון לא רק בתחום קרדיולוגיה, אלא גם בתחומים רפואיים נוספים. הפרויקט משלב מספר תחומים ועולמות - אלקטרוניקה, מחשבים וכימיה, ועונה על צורך קיים ונפוץ בקרב אוכלוסיית העולם.
חזרה לראש העמוד