חוקרת שמובילה מחקרים בהנדסה – מרקטות ועד למחקרי סרטן

ד"ר אושרית הופר היא אחת החוקרות הבולטות בישראל. היא עוסקת, בין השאר, בתחומי האנרגיה, הביטחון, התעופה, הרפואה בכלל וחקר הסרטן בפרט. ד"ר הופר היא ראשת המחלקה להנדסת חשמל במכללה האקדמית אפקה, ומכהנת בתפקידה כשנה וחצי.

בראיון לפודקאסט אנשים ומחשבים היא מספרת על מחקר שעשתה יחד עם ד"ר ינון יבור, גם הוא מאותה המכללה, שמשתמש בראייה ממוחשבת ובבינה מלאכותית כדי לנתח את תהליך הבעירה של דלק רקטי, ובכך לייעל את שריפת האנרגיה. היא מספרת גם על מחקרים נוספים שהובילה, ומפרטת כיצד מכשירים מהנדסים בעידן ה-AI ואיך מתמודדים במכללה עם מצבי חירום, כשמחצית מהסטודנטים מגויסים למילואים.

ספרי קצת על עצמך. איך הגעת לתחומי המדעים?
"אני מכהנת כראשת בית הספר להנדסת חשמל במכללה האקדמית אפקה, ובנוסף עוסקת במחקרים. תמיד התעניינתי במדעים. בצבא שירתתי בבית הספר לטיסה, כחונכת פרחי טיס. לימדתי אותם מתמטיקה, פיזיקה ,אווירודינמיקה ועוד. אז נחשפתי ליופי העצום שיש בהנדסה, ולכן, מיד אחרי שהשתחררתי פניתי ללימודים אקדמיים. עשיתי את התואר הראשון והשני באוניברסיטת בן גוריון, ואת התואר השלישי באוניברסיטת תל אביב. הדוקטורט שלי היה בתחום הראייה הממוחשבת".

תסבירי בבקשה על המחקר בנושא תכנון צריכת הדלק במנוע רקטי.
"המחקר הוא בשיתוף ד"ר ינון יבור, שהוא ראש בית הספר להנדסה מכנית באפקה, והתחום הזה הוא הבייבי שלו. הרציונל הוא שבזמן שדלק רקטי נשרף, יש בתוכו חלקיקים זהירים של אלומיניום, ויש תהליך בעירה שמביא לכך שהחלקיקים נמסים ומתנגשים אחד בשני. חלק מהם נדבקים והם יוצרים גושים קטנים. הגושים הקטנים האלה נקראים אגלומרנטים. לאותם אגלומרנטים יש השפעה על קצב שריפת הדלק, עד כמה האנרגיה באמת משתחררת ואיך הם זורמים בתוך המנוע".

מה הפתרון שמצאתם?
"באמצעות ניתוח סרטוני וידיאו של בעירת הדלק ניתן לזהות ולכמת את אותם גושים, כי הגודל והכמות משפיעים ישירות על יעילות הדלק ועל ביצועי המנוע. כלומר, יש פה פונקציה של יעילות, שיכולה לחסוך אנרגיה וגם לשפר את הביצוע של סוגי הרקטות השונים.

למחקר הזה היו שותפים סטודנטים שלנו, כחלק מעבודת גמר שלהם, ועוד אנשים מסגל המכללה. הניסויים שעשינו בעזרת הסטודנטים הראו תוצאות מדהימות, והגשנו את זה לפרסום באחד העיתונים הנחשבים המפרסמים מחקרים אקדמיים".

לאילו עוד מחקרים היית שותפה?
"מחקר נוסף שנעשה בקבוצת המחקר שלנו הוא פיתוח שיטה לזיהוי פגמים ברכיבי תעופה, המיוצרים בהדפסת תלת ממד, על ידי ניתוח אותות אקוסטיים ובינה מלאכותית. המערכת מקישה על הרכיב ומנתחת את גלי הקול המתקבלים כדי לזהות פגמים. את המחקר הזה עשינו בשיתוף פעולה עם התעשיה האווירית וקיבלנו עבורו מימון. המחקר פורסם בכתב עת מאוד נחשב בעולם בתחום זה".

ספרי עוד על המחקר שלך בדוקטורט.
"הדוקטורט היה על שימוש במצלמות תרמיות וב-AI לזיהוי ולמעקב אחרי טיפול בסרטן. גידולים סרטניים יוצרים חום בשל קצב חלוקת התאים הגבוה ורשת כלי הדם סביבם, ולכן ניתן לאתר 'נקודות חמות' באמצעות הדמיה תרמית. המחקר הוביל לארבעה פטנטים ולפרסומים רבים".

כיצד בא אצלכם ליד ביטוי הקשר בין האקדמיה לתעשייה?
"אנחנו מאוד מעודדים וחיים את המחקר היישומי. למעשה, כל המחקרים שלנו הם יישומיים. למשל, שיתוף הפעולה עם התעשיה האווירית בא כתוצאה מבעיה שהם הציפו בפנינו. יש לנו עוד הרבה דוגמאות של שיתופי פעולה עם התעשיה. אנחנו גם מקבלים מימון מרשות החדשנות למחקרים יישומיים".

"ה-AI לא תחליף את המהנדס"

איך מכשירים מהנדסים לעידן ה-AI?
"בית הספר להנדסת חשמל הוא בין הגדולים במכללה ולומדים בו בין 160 ל-180 סטודנטים לתואר ראשון. אין ספק שה-AI היא דבר אייקוני, שחייבים להתייחס אליו ולהכיר אותו, אבל צריך לזכור שזה לא יחליף את הידע הבסיסי שצריך לדעת במתמטיקה, בפיזיקה, בהנדסה הבסיסית. ה-AI מסייעת במידע, וזה חשוב מאוד. היא מכוונת לחשיבה ביקורתית, כדי שנוכל להבחין מה הגיוני ומה לא, אבל היא לא תחליף את המהנדס.
אנחנו בהחלט מעודדים את הסטודנטים להשתמש בכלי בינה מלאכותית, אבל גם מלמדים אותם להבין את המגבלות. בסופו של דבר, כדי לפתח צריך כישורים שאין היום עדיין לבינה המלאכותית. לא רק ידע, אלא כישורים כמו עבודת צוות, הצגה בפני קהל ועוד דברים חשובים, שאנחנו משקיעים בהם לא מעט, בכל מקצועות ההנדסה".

מה הפרופיל של המהנדס שאתם מכשירים?
"מהנדסי חשמל הם מהנדסי חומרה שבונים את החומר, למשל צ'יפים במחשבים, אבל גם יודעים לתכנת. כלומר, מהנדס חשמל שמסיים אצלנו הוא בעל ידע ויכולות המשלבות כישורים גם מחומרה וגם מתוכנה. מאחר שהתחום הוא מאוד רחב, כל אחד יכול למצוא בו את עצמו, במגוון תעשיות, וזו הסיבה שאחוז ההשמה של בוגרים שלנו בתעשייה הוא בין הגבוהים".

בינה מלאכותית – גם בחדר ההרצאות. צילום: ג'מיני

מה הבידול של סטודנט שלכם לעומת בוגר אוניברסיטה?
"אני שמחה ששאלת את השאלה. דיברתי לא מזמן עם בוגר שלנו, והוא סיפר לי שכאשר הגיע למקום העבודה החדש, היה לו כבר ניסיון מעשי, כי אצלנו זה חלק מהלימודים. הסטודנטים עושים פרויקטים, כלומר נוגעים במערכות. הוא קיבל פרויקט ותוך שבועיים סגר אותו. לעומת זאת, לבוגרי אקדמיה היה הרבה יותר קשה, וזה היתרון של מי שבוחר ללמוד אצלנו".

איך אתם עוברים את תקופת המלחמה?
"זה די קשוח. כמעט מחצית מהסטודנטים שלנו היו מגויסים, עשינו את כל מה שיכולנו כדי לתת להם את המעטפת, לסייע להם. סטודנט שחזר ממילואים הוא לא אותו סטודנט שהיה קודם, גם מבחינה רגשית ומנטלית, ונתנו להם הרבה תמיכה וקורסים עוקבים. מבחינתי ,הם הגיבורים האמיתיים – גם לוחמים ששומרים עלינו וגם בלימודים לא מוותרים. הם לא מבקשים מעבר להקלות בסיסיות, ומוציאים ציונים גבוהים".