עברית במכינה הטכנולוגית — אביב 2025 מועד ב' (99912)

חלק ב' – הבנת הנקרא (40 נקודות) קראו את הטקסט וענו על השאלות שאחריו.

רובוצמח עלינה בר יהודה, מרץ 17, 2020, זווית https://tinyurl.com/9crn5uhs

ד"ר יסמין מרוז מפתחת רובוט מסוג חדש, שיודע לצמוח ולטפס כמו צמח, ושיוכל למלא מגוון תפקידים בתחום ההצלה, הבנייה וחקר החלל בעתיד

פסקה א תחום הרובוטיקה נמצא בהתפתחות מתמדת, וכיום ניתן למצוא רובוטים בתעשייה, בחקלאות, בין במדפי הסחורה במחסני ענק או אפילו אצלנו בבית, כשהם עסוקים בטאטוא ושטיפת הרצפה שלנו. זה נראה כאילו אנו מתקדמים במהירות לעתיד שבו רובוטים המתנהגים ואף נראים כמו בני אדם הם חלק בלתי נפרד מהעולם. במקביל לרובוטים שפותחו בצלמו ובדמותו של האדם, יש גם לא מעט רובוטים שפותחו בהשראת עולם החי, אך את הפיתוח של רובוט בהשראת עולם הצומח גם סרטי המדע הבדיוני הנועזים ביותר לא ידעו לחזות.

פסקה ב Growbot הוא פרויקט חדשני במימון האיחוד האירופי, שמטרתו לפתח רובוט צומח, בהשראת צמחים מטפסים. מעבדתה של ד"ר יסמין מרוז מאוניברסיטת תל אביב לוקחת חלק בפרויקט זה יחד עם שמונה מעבדות נוספות ברחבי אירופה. לדברי מרוז, עד היום פיתוח רובוטים בדרך כלל נעשה בהשראת עולם החי, כאשר השראה זו באה לידי ביטוי בעיקר באופן בו הרובוטים נעים ממקום למקום. "התנועה שלהם מבוססת על הנעה עצמית, כלומר בעזרת רגליים או גלגלים. הבעיה היא שרובוט מבוסס רגליים או גלגלים הוא מוגבל בתנועה שלו בשטח שאינו מובנה, כמו בשטחי הריסות, שם יש סלעים, בורות וחריצים קטנים, וקשה לרובוט להסתדר שם," מסבירה מרוז. "לכן, אם אנחנו רוצים רובוט שיֵדע להסתדר בשטח לא מובנה כזה, אולי רובוט צומח יוכל, למשל, לבצע משימות במקומות רבים שלאדם, לכלי רכב, ולרובוטים מסוגים אחרים אין אליהם גישה. הרובוט הזה יעבור מבעד לסדקים צרים, יטפס על סלעים וקירות ויגשר על פני חללים. כך, הוא יוכל לחדור להריסות של בניינים או לחקור כוכבי לכת רחוקים או לשמש כבסיס לטכנולוגיה חדשה של בנייה.

פסקה ג תחרות על האור צמחים מטפסים התפתחו ביערות ובחורשים מוצלים, שם קיים מחסור במשאב האור, ובין הצמחים מתקיימת תחרות מתמדת על משאב זה. כדי להגיע לאור, החיוני עבור כל הצמחים לקיום תהליך הפוטוסינתזה,(1) הצמחים המטפסים פיתחו לעצמם אסטרטגיות של צמיחה מהירה לגובה. אסטרטגיה אחת היא שמירה על מבנה גבעולים דקים וארוכים, זאת בניגוד לעץ שהוא בעל גזע מאוד עבה) ושצומח לגובה במשך זמן ארוך מאוד. על מנת שצמח מטפס יוכל לשמור על היציבות בגובה, הוא מנצל תמיכה של עצמים בסביבה, כגון עצים או מבנים. צמחים מטפסים שונים פיתחו התאמות שונות שמאפשרות להם להיאחז בעצים או במשטחים שונים, כמו קנוקנות (2) בצמח האפונה או חומר דביק המופרש מצמח הפסיפלורה.

פסקה ד "התנועה של צמח מטפס היא לא על ידי תזוזה ממקום למקום כמו בעולם החי, אלא תנועה מתוך גדילה, מהוספה של חומר. מה שאנחנו רוצים ליצור זה רובוט שיכול לצמוח, כך שהתנועה שלו תהיה על ידי הוספת חומר והתארכות. זו בעיה מורכבת וצריך מעורבות של אנשי מחקר מתחומים שונים," אומרת מרוז. כאמור, בפרויקט עובדות בשיתוף פעולה תשע מעבדות, העוסקות במגוון רחב של תחומים: רובוטיקה, בוטניקה, מתמטיקה, הנדסת חומרים, אנרגיה ועוד.

פסקה ה מרוז מבהירה שכאשר היא מדברת על זיכרון וקבלת החלטות בצמחים, היא מתכוונת לתהליכים בסיסיים שמתקיימים בכל מערכת ביולוגית, החל מתא בודד ועד לבני אדם. "אנחנו מסתכלים על מערכות ביולוגיות בתור מערכת של חישה-תגובה. לצמחים יש חיישנים לגירויים חיצוניים כמו לאור, לכבידה, למים, לכימיקלים ולמגע, מה שמאפשר להם להגיב לעולם שסביבם. במעבדה אנחנו מסתכלים על כיוון הגדילה של הצמח כתגובה לאיזשהו גירוי חיצוני, כאשר רוב הגירויים שאנחנו עובדים איתם הם בעיקר תגובה לאור ותגובה לכיוון הכבידה".

פסקה ו על סמך תנועת הצמח בתגובה לגירוי, מרוז וצוותה יכולים לנסות לשחזר את מה שקרה ב"קופסה השחורה" של עיבוד האינפורמציה בתוך הצמח. לאחר מכן, החוקרים מפתחים מודלים מתמטיים שמתארים את ההתנהגויות של הצמח בתגובה לגירויים השונים. "הרעיון הוא שאת המשוואות שאנחנו מפתחים נשלב ב'מוח' או מערכת הבקרה של הרובוט, שהשפה היחידה שהוא מבין היא מתמטיקה. וכך, הוא יוכל לנוע באופן אוטונומי בתוך שאינו מובנה, ולצמוח כמו צמח מטפס," מסבירה מרוז.

פסקה ז עיבוד האינפורמציה בצמח המטפס הוא עניין מורכב, משום שהצמח כל הזמן מקבל מידע מחיישנים עבור גירויים שונים, ובנוסף, תוך כדי הגדילה מתווספים לו עוד חיישנים. "זה אולי לא נראה מפתיע שעץ צומח כלפי מעלה ועומד ישר, אבל כשחושבים על כך, זה לחלוטין לא מובן מאליו שהעץ מוסיף לעצמו עוד חומר ועדיין מצליח להישאר זקוף ללא תמיכה חיצונית... גם בבניית בניין יש צורך ביסודות ותמיכה על ידי ברזלים. אז לחשוב שצמח יודע להוסיף לעצמו חומר לבד מבלי שמשהו חיצוני יתמוך בו – בעיניי זה די מטורף".

פסקה ח יישום התנהגות של צמחים מטפסים הוא אתגר גדול מבחינה רובוטית, מה שמסביר את הצורך בשילוב כוחות בין אנשי מדע מעולמות תוכן שונים לחלוטין.

¹ תהליך שבו יצורים חיים, כמו צמחים, אצות, ואפילו חיידקים, מתפתחים הודות לאנרגיית האור. באופן הפשוט ביותר - אור השמש מאפשר להם לייצר מזון. ² גבעול מסולסל הצומח מבסיס העלה של צמח מטפס, במטרה לעזור לצמח להיאחז בסביבתו.

ענו על חמש מתוך השאלות 1-6 (ערך כל שאלה - 8 נקודות). כל השאלות מתייחסות למאמר, אלא אם נכתב אחרת.

חלק ג' – הבעה בכתב (32 נקודות) לפניכם חמישה נושאים. בחרו נושא אחד וכתבו עליו חיבור (באורך של כעמוד וחצי). תנו כותרת לחיבור, הקפידו על טקסט רציף, ניסוח בהיר, סימני פיסוק, כתיב נכון וכתב יד ברור. המלצה: כדאי לכתוב ראשי פרקים לפני כתיבת החיבור עצמו ולבדוק שוב את התוצר הסופי.