סונר ואולטרא-סאונד, המשמשים ככלים לניווט ולעיבוד תמונה הם בסיס לפיתוח טכנולוגיות רבות בתחומים צבאיים, רפואיים ועוד. אך עד כתיבת שורות אלו, לסונר הביולוגי של הדולפין, העטלף והחפרפרת יש יתרונות רבים על פני הסונר שפותח על ידי האדם.
במחקר משולב של פרופ' נתן אינטרטור מאוניברסיטת ת"א ועמיתו ג'ים סימונס מאוניברסיטת בראון שבארה"ב לומדים מהם המאפיינים המקנים לסונר הביולוגי של הדולפין, של העטלף ושל החפרפרת את היתרונות הרבים על הטכנולוגיות שפותחו על ידי האדם. באמצעות שימוש בשיטה ייחודית למדידת עיבוד האותות החוזרים מבעלי החיים, הגיע פרופ' אינטרטור למסקנה שהמפתח לדיוק עיבוד האותות של בעלי החיים הוא עיבוד נתונים בזמן אמת.
התמצאות במרחב באמצעות תהודה (echolocation) מתבצע על ידי בעלי החיים במילישניות, ברזולוציה גבוהה עד כדי כך שדולפינים יכולים "לראות" כדור טניס ממרחק של 80 מטר (!), וכמובן לבצע מספר חישובים ועיבודים בו זמנית. בעל חיים שולח צלילים רמים לסביבה (pings), צורת האות החוזר, או ההד, קובעת מה בעל החיים "רואה", ומסייעת לו לנווט, או לצוד. בעשרות מילישניות, מתבצעת במערכת העצבים המרכזית של בעל החיים אנליזה של הסביבה ומתקבלת תמונה תלת מימדית של הסביבה ביעילות אנרגטית גבוהה ביותר. אפילו בעזרת מחשבי על, אשר צורכים אנרגיה רבה מאוד, לא יכולות הטכנולוגיות האנושיות ליצור תמונה כה ברורה של הסביבה. באמצעות echolocation "רואה" עטלף אם זבוב נמצא במנוחה או בתעופה או איזה משני פירות כבד יותר על ידי "התבוננות" בתנועת הפירות ברוח.
בהשראת איכות הסנסורים הביולוגים, חקרו פרופ' אינטרטור ופרופ' וסימונס כיצד מאתרים בעלי חיים מיקום באמצעות קול במהירות ובדייקנות. הם שינוי את עוצמת הקול ואת התדר של ההד המוחזר לבעל החיים, ובחנו כיצד משפיעים השינויים על התמונה המתקבלת.
פרופ' אינטרטור ופרופ' וסימונס יצרו מודל מתמטי המשלב עיבוד אותות, מודל המאפשר ניתוח אותות מדויק יותר ויש לו גם את היכולת להקטין את רעש הרקע במהלך עיבוד האותות.
חיקוי טוב יותר של הביוסונרים שבטבע, יאפשר פיתוח מכשור הדמיה רפואית מדויק יותר ובטיחותי יותר, שלא כמו CT ו MRI, שימוש בטכנולוגיות המבוססות על קול צורכות פחות אנרגיה והן פחות הרסניות לרקמות הגוף.
לכתבה המלאה
במחקר משולב של פרופ' נתן אינטרטור מאוניברסיטת ת"א ועמיתו ג'ים סימונס מאוניברסיטת בראון שבארה"ב לומדים מהם המאפיינים המקנים לסונר הביולוגי של הדולפין, של העטלף ושל החפרפרת את היתרונות הרבים על הטכנולוגיות שפותחו על ידי האדם. באמצעות שימוש בשיטה ייחודית למדידת עיבוד האותות החוזרים מבעלי החיים, הגיע פרופ' אינטרטור למסקנה שהמפתח לדיוק עיבוד האותות של בעלי החיים הוא עיבוד נתונים בזמן אמת.
התמצאות במרחב באמצעות תהודה (echolocation) מתבצע על ידי בעלי החיים במילישניות, ברזולוציה גבוהה עד כדי כך שדולפינים יכולים "לראות" כדור טניס ממרחק של 80 מטר (!), וכמובן לבצע מספר חישובים ועיבודים בו זמנית. בעל חיים שולח צלילים רמים לסביבה (pings), צורת האות החוזר, או ההד, קובעת מה בעל החיים "רואה", ומסייעת לו לנווט, או לצוד. בעשרות מילישניות, מתבצעת במערכת העצבים המרכזית של בעל החיים אנליזה של הסביבה ומתקבלת תמונה תלת מימדית של הסביבה ביעילות אנרגטית גבוהה ביותר. אפילו בעזרת מחשבי על, אשר צורכים אנרגיה רבה מאוד, לא יכולות הטכנולוגיות האנושיות ליצור תמונה כה ברורה של הסביבה. באמצעות echolocation "רואה" עטלף אם זבוב נמצא במנוחה או בתעופה או איזה משני פירות כבד יותר על ידי "התבוננות" בתנועת הפירות ברוח.
בהשראת איכות הסנסורים הביולוגים, חקרו פרופ' אינטרטור ופרופ' וסימונס כיצד מאתרים בעלי חיים מיקום באמצעות קול במהירות ובדייקנות. הם שינוי את עוצמת הקול ואת התדר של ההד המוחזר לבעל החיים, ובחנו כיצד משפיעים השינויים על התמונה המתקבלת.
פרופ' אינטרטור ופרופ' וסימונס יצרו מודל מתמטי המשלב עיבוד אותות, מודל המאפשר ניתוח אותות מדויק יותר ויש לו גם את היכולת להקטין את רעש הרקע במהלך עיבוד האותות.
חיקוי טוב יותר של הביוסונרים שבטבע, יאפשר פיתוח מכשור הדמיה רפואית מדויק יותר ובטיחותי יותר, שלא כמו CT ו MRI, שימוש בטכנולוגיות המבוססות על קול צורכות פחות אנרגיה והן פחות הרסניות לרקמות הגוף.
לכתבה המלאה
