Monthly Archives: ינואר 2009

מי הורג את המכונית החשמלית?

העומד בחזית מונופול הטעינה המתהווה ("בטר פלייס") של האחים עופר צוטט בכלי התקשורת מספר פעמים כשהוא מסביר שלא ניתן יהיה לאפשר לאזרחי ישראל להטעין את המכוניות החשמליות העתידיות דרך שקע ביתי רגיל, וזאת מתוך חשש נוגע ללב לבטחון הציבור. כידוע, הכנסת תקע לשקע היא פעולה מסובכת הגובלת בסכנת נפשות, ויש למנוע מהציבור את האפשרות לפגוע בעצמו. כדי לפתור את בעיית הבטיחות יועמדו שקעים מיוחדים, אותם תתקין חברה מיוחדת אשר לה יינתן רישיון מיוחד, וככל הנראה גם תגבה על החשמל מחיר מיוחד. השקע החדש הזה יהיה בטוח מאוד לשימוש, וגם הדיוט יהיה מסוגל לתפעלו בבטחון. זאת בניגוד מוחלט לשקע הרגיל המורכב והמסוכן.

כמובן שאין להטיל ספק בדאגתה הכנה של חברת "בטר פלייס" והעומד בראשה לשלומם של אזרחי ישראל, וברור לחלוטין שאין כל כוונה עסקית מסתתרת מאחורי הדאגה הנוגעת ללב. שהרי, כידוע, אנשי היי-טק הם אנשים ישרים כסרגל אשר עשו את הונם אך ורק הודות לגאונותם, ואין הם מלכלכים את ידיהם בלהטטנות העסקית הנלוזה מבית מדרשם של אנשי העסקים הלו-טקיים האפורים והמיוזעים.

את הלב החם והדואג של חברת "בטר פלייס" יש להעריך במיוחד לנוכח שרירות ליבן של מדינות כמו ארצות הברית, קנדה, יפן ומדינות אירופה השונות, אשר באכזריות שלא תאמן מאפשרות כבר היום לשווק מכוניות חשמליות אשר עיקר הטעינה שלהן מתבצע, רחמנא לצלן, מהשקע הביתי. אין לנו אלא להצטער על רוע ליבן של מדינות אלה, אשר בכדי לזרז את המעבר למכוניות חשמליות מוכנות להשתמש בתקן הסטנדרטי וברשת החשמל הקיימת, ובכך גורמות לאזרחיהן לשים את נפשם בכפם בכל פעם שהם טוענים את המכונית. מעסיק אותו אני מכיר היטב אף הגדיל לעשות, והתקין סוללת שקעים ליד חניית האופנועים של הבניין לטובת בעלי האופנועים החשמליים הרבים, אשר מתוך קלות דעת ביקשו ממנהל הבניין גישה לשקע ביתי כדי שיוכלו לטעון את הנסיעה שלהם הביתה בעודם שוהים במשרד.

   אחת הסכנות הגדולות לשלום הציבור היא המכוניות מסדרת MiEV של חברת מיצובישי, אשר יכולה להטען מהשקע הביתי או משקע תעשייתי סטנדרטי ("תלת פאזי"). ה-MiEV היא מכונית חשמלית לחלוטין שאינה גדולה במיוחד, אך יכולה להכיל בנוחות חמישה נוסעים. לפי נתוני היצרן, המכונית מסוגלת להאיץ מ-0 ל-100 קמ"ש בפחות מ-9 שניות (לא נתון מדהים ביחס למכוניות ספורטיביות, אבל בהחלט משביע רצון). טווח הנסיעה שלה הוא כ-200 קילומטרים, שבאופן מעשי מאפשר להגיע ממרכז הארץ כמעט לכל נקודה במדינת ישראל.

אבל שני דברים מעניינים ראויים לציון במכונית הספציפית הזו. הדבר הראשון המייחד את ה-MiEV הוא הטעינה. טעינה משקע ביתי אורכת אמנם לילה שלם, אך לפי הנתונים האופטימיים של היצרן, טעינת 80 אחוז מהסוללה בשקע תעשייתי סטנדרטי (שאותו כל אחד יכול להתקין) אמורה להמשך כ-25 עד 30 דקות בלבד. מכיוון שמנוחה של 30 דקות היא דבר מתקבל על הדעת ואף רצוי לאחר נסיעה של 150 או 200 קילומטרים, יוצא שעל פי הבטחות היצרן ה-MiEV לא באמת מוגבלת בטווח הנסיעה שלה. הדבר השני הוא המחיר, העומד על 27,000 דולר לדגם הראשון אשר ישווק באופן מסחרי כבר בקיץ הקרוב, ו 19,000 דולר לדגמים אחרים שיצאו לאחר מיכן. כלומר, השוואת המס על המכונית הזאת בישראל לרמת המס המקובלת בארצות הברית או ביפן היתה מעמידה אותה לרשות הצרכן במחיר של בערך 100,000 ש"ח, והיתה הופכת אותה לאחת המכוניות הזולות ביותר שניתן לקנות. יחד עם החיסכון העצום בהוצאות הדלק והתחזוקה מדובר היה בעיסקה שלא ניתן לסרב לה, כך שהארץ היתה מתמלאת כולה במכוניות חשמליות גם ללא נדיבות ליבם של האחים עופר ושותפיהם. מכיוון שכל אחד יכול להתקין שקע תעשייתי, היה זה רק טבעי ששקעים כאלה היו צצים כפטריות אחרי הגשם בכל רחבי הארץ, ומאפשרים לנהגים לטעון את מכוניתם. 
 
אחד החסרונות הוא אורך החיים של הסוללה, אותה יש להחליף לאחר כ-100,000 קילומטרים של נסיעה, אולם יש לציין שגם מכונית רגילה מתחילה לאבד מכוחה אחרי מספר דומה של קילומטרים. היצרן אינו מציין את מחיר החלפת הסוללה, אך יש לשער שזו עולה בערך כמחצית מערכה של המכונית. יתרונה של ה-MiEV מבחינה זו הוא ששאר חלקיה של המכונית החשמלית אינם סובלים מבלאי משמעותי (ב-MiEV אפילו אין נוזלי קירור כמו במכוניות חשמליות אחרות), ולכן לאחר החלפת הסוללה חוזר הרכב לצעירותו. ניתן אף לשער שעד רגע החלפת הסוללה, כ-6 עד 7 שנים, יהיו בנמצא סוללות יעילות יותר, וכך ההחלפה הבאה תהיה בהפרש זמן רב יותר ומחירה אולי יהיה נמוך יותר.

ה-MiEV תשווק קודם כל ביפן בקיץ הקרוב בגירסה בעלת שתי דלתות, ולאחר מיכן תשווק גם בארצות הברית גירסה בעלת ארבע דלתות. בינתיים מצליח מכון התקנים הישראלי (שמי שניהלה אותו בשנים האחרונות מצאה את פרנסתה החדשה דווקא ב"בטר פלייס") למנוע את כניסתן של מכוניות חשמליות נטענות מהשקע הרגיל, ומגן על מדינת ישראל מפני פלישת חיות טרף מסוג ה-MiEV אשר מסכנות את שלום הציבור ורומסות את זכותו הבסיסית לבטחון ברגל גסה.

מודעות פרסומת

היום לפני 97 שנים נולד ג'קסון פולוק

 

1933:

Untitled, 1933

 

1934:

Going west, 1934

 

 

1938:

 

Orange head, 1938

 

1942:

 

Stenographic figure, 1942

 

1943:

 

She-wolf, 1943

 

 

1944:

 

Gothic, 1944

 

1946:

Shimmering substance, 1946

 

1950:

 

Lavender mist, 1950

 

 

הבסיס המדעי של ה"גן האובדני"

לאחרונה פלש לשיח הציבורי מונח פסאודוגנטי חדש המכונה "הגן האובדני". ל"גן" הזה אין רצף ברור כלשהו ולא קיימת עדיין שיטה גנטית לזהות אותו, אבל חסידי התאוריה פיתחו שיטה פינוטיפית לזיהוי הגן על ידי בחינה קפדנית של האופן בו מגיב האורגניזם הנבדק לתמונות של הנעשה בעזה. מנגד, יש המשייכים תכונות תורשתיות גם להצבעה למפלגות מסויימות על משקל "אבא שלי הצביע X, אני מצביע X, וגם הבן שלי יצביע X".

תגלית הגן האובדני היא חדשה מדעית מרעישה, שכן עד היום לא ידוע על גנים בודדים המשפיעים על תכונות אופי. מי שכנראה הושפעו מהתגלית הישראלית הסנסציונית הם קבוצת מדענים מאוניברסיטת רייס המכובדת מטקסס, שהחליטו לבדוק אם קיים בסיס מדעי להנחה שגנים כלשהם יכולים להשפיע על הדעה הפוליטית. לשם המחקר אספו החוקרים תאומים זהים ותאומים שאינם זהים, ובדקו את הבדלי העמדות הפוליטיות בין זוגות התאומים.

השימוש בתאומים זהים ותאומים רגילים היא אחת השיטות הבסיסיות ביותר בתחום הפורח של גנטיקה סטטיסטית. העובדה שגם תאומים שאינם זהים גדלים יחד באותו בית ומקבלים את אותו חינוך, בדיוק כמו התאומים הזהים, מאפשרת לסנן את ההשפעות הסביבתיות. מכיוון שתאומים זהים הם (כמעט) זהים מבחינה גנטית, כל הבדל בין השוני בין תאומים זהים לבין השוני בין תאומים רגילים ניתן לשייך להשפעות גנטיות. כך למעשה ניתן לבדוק את מידת ההשפעה שיש לגנטיקה על התכונות השונות.

המחקר של אונ' רייס כלל כ-12,000 זוגות תאומים אשר נדרשו לפרט את ההשקפות הפוליטיות שלהם. התוצאות מראות באופן מובהק שהדעות הפוליטיות של תאומים זהים הן קרובות יותר מאשר הדעות הפוליטיות של תאומים רגילים, מה שמצביע על כך שלגנטיקה יש תפקיד בלתיזניח בעיצוב הדיעה הפוליטית. את התחום החדש הזה הם מגדירים במונח "ביופוליטיקה".

 

למאמר המלא:

John R. Alford, John R. Hibbing.; 2008, The New Empirical Biopolitics, Annual Review of Political Science, vol. 11, pp. 183-203

60 שניות של מדע: למה אפשר למות מסרטן?

השכיחות של מחלת הסרטן כבר הרגילה אותנו לחשוב שמי שחולה במחלה הנוראה הזאת נמצא בסכנה גדולה ועלול אף למות. אבל למה בעצם גידול סרטני צריך לגרום למוות? הרי תאים סרטניים אינם אלימים. הם אינם מפיצים רעל ואינם פוגעים (ברוב סוגי הסרטן) באופן אלים במערכות הגוף השונות. הם פשוט חיים. על סמך זה ניתן לחשוב שבעל חיים יכול לחיות בשקט ובשלווה גם כשהגוף שלו מכיל תאים סרטניים.

אז למה בכל זאת סרטן עלול לגרום למוות? זאת בעצם שאלה לא טריוויאלית כמו שהיא אולי נראית. ההשערה המובילה היא שהנכחות של התאים הנוספים (הסרטניים) פוגעת בהרמוניה המערכתית של הגוף, וכך יכולה לשבש את זרימת הדם לתאים או את מערכת העצבים. כלומר, הגידול הסרטני לא הורג את הגוף באופן פעיל, אלא גורם לכשל מכני מערכתי שהוא למעשה הגורם הישיר למוות.

כנסים מדעיים חשאיים

לפני מספר ימים קיבלתי מכתב הזמנה להשתתף בכנס מדעי כלשהו. בין שאר הנושאים הפרוצדורליים שפורטו במכתב כגון הכנת המצגת, סדר הדוברים וסידורי הלינה, היה גם סעיף של הסכם סודיות. על פי סעיף זה, כל המשתתפים בכנס צריכים לאשר את הסכמתם לכך שהם לא יעשו שום שימוש פומבי בנתונים ובמידע שהם נחשפו אליו במסגרת ההרצאות של הכנס.

מדענים ממספר תחומים בוודאי היו מגיבים למכתב כזה, הדורס ברגל גסה את הרוח האקדמית, בתחושת חלחלה המלווה בזעזוע עמוק. למרבה הצער, במסגרת האתיקה הקלוקלת (יחסית לתחומים אחרים) שהשתרשה בתחום מדעי החיים הליך מסוג זה איננו בלתי מתקבל על הדעת. ההיגיון העומד מאחורי ההליך הוא לעודד את משתתפי הכנס לשתף את עמיתיהם במידע, וכן להצהיר על כך שההרצאות של הדוברים האחרים יהיו מעניינות ומועילות יותר שכן הללו לא יחששו לחלוק במידע העדכני ביותר שלהם בפני קהל שומעיהם.

למרות ההיגיון המסויים (אם כי מעוות משהו) שיש בכך, לא נראה שמדען ששמע פריט מידע שיכול לשמש למחקר שלו יכול לבצע פעולה של מחיקת הזיכרון לאחר שהיה נוכח בהרצאה, ולא להשתמש באותו מידע למרות שהוא יכול לסייע לו. בנוסף, בהחלט ייתכן ששני מדענים עובדים בדיוק על אותו נושא, והסכם כזה עלול לגרום לכך שהגעתם לכנס תמנע מהם מלעשות שימוש בעבודה שהם כבר ביצעו רק מישום שמדען אחר עובד באותו זמן בדיוק על אותו מחקר.

אבל הנקודה העיקרית כאן, לדעתי, היא שלא ברור איך הסכם כזה יכול להשתלב ברוח האקדמית הדוגלת בשיתוף במידע ובסיוע הדדי של מדענים שונים הפועלים למען מטרה משותפת. הרי מטרתו הבלעדית של כנס מדעי היא לאפשר לכל מדען לשתף את עמיתיו במידע בכדי שיוכלו לנצל אותו לטובתם ולקדם הלאה את המדע בדרך לתגליות חדשות. נראה שהמארגנים של כמה כנסים בתחום מדעי החיים שכחו זאת לחלוטין, והחליטו שמטרת הכנס היא לא לשתף את הקהילה המדעית במחקר, אלא להאדיר את שמו של הדובר ולתת לו את האפשרות להפגין את חוכמתו בפני קהל השומעים. הרי אם קהל המדענים לא יכול לעשות שימוש הדדי במידע שנמסר להם במסגרת ההרצאות, הכנס נשאר ללא מטרה מלבד סיפוק יצר המציצנות של איש אל מעבדתו של רעהו.

אם לא די בכך, חלק מהכנסים במדעי החיים אפילו לא מתביישים לשאול בשלב הגשת המאמר אם הכותב הוא חוקר ראשי, ואם לא מי החוקר הראשי שהוא עובד איתו. השאלות כמובן חסרות כל רלוונטיות לעבודה שנעשתה, אבל נשאלות מטעמים מטופשים ובלתי מדעיים בעליל של יוקרה. מבחינה זו אולי היה רצוי לתחום מדעי החיים הוותיק לאמץ גישה פופולרית מאוד בתחום צעיר ממנו בהרבה כגון מדעי המחשב. בכנסים (ומספר לא קטן של כתבי עת) במדעי המחשב מגישים הכותבים גירסה של המאמר אשר אינה כוללת את שמות הכותבים, ורק לאחר שהוא מתקבל נמסרת גירסה סופית הכוללת גם את השמות. המטרה היא שהשופטים לא יושפעו מהמוניטין של הכותב, אלא ישפטו את העבודה בצורה האובייקטיבית ביותר ועל סמך איכותה בלבד. כמובן שבמקרים רבים ניתן לנחש את שמות הכותבים על פי תוכן המאמר, אבל הנושא העיקרוני הוא החשוב כאן. במדעי החיים גישה כזאת היא בלתי נתפשת, שכן בניגוד לגישה של מדעי המחשב נראה ששמות הכותבים הם למעשה הדבר החשוב ביותר במאמר, לפעמים מעבר לתוכן עצמו.

איך (לא) לכתוב מאמר מדעי

כתיבת מאמר מדעי היא ברוב המקרים משימה מרגיזה ובלתי מהנה שבה מדען או קבוצת מדענים צריכה לסכם ממצאים ועבודה של כמה חודשים, ולפעמים אפילו כמה שנים, במסמך של בערך 10 עמודים. אופיה הבלתי מרגש של המשימה, ולעיתים קרובות גם היעדר יכולת ניסוח מינימלית, בדרך כלל מביאים למצב שבו המדענים שעבדו על המחקר מעדיפים להתעלם מהנושא ולחכות שמישהו יואיל וייקח על עצמו את המשימה, רק כדי ששבועיים לאחר מכן יוכל צוות המחקר להתכנס לישיבה מיוחדת שבה יוכלו כולם יחד לנזוף בכותב על כך שהמאמר לא משקף את המחקר שנעשה. מכאן נכנסים למצב של עיכוב של עוד כמה חודשים עד להכנת נוסח חדש, שוב מכנסים דיון, ומכאן יכולות לעבור גם שנים עד שהמאמר מוגש לפרסום, אם בכלל. אבל מכיוון שמאמרים הם מטבע המסחר האקדמי, אף מדען לא יכול להרשות להפסיק לפרסם, ולכן בכל זאת מומלץ להתמודד עם הבעיה ולבצע את הפעולה הבלתי מהנה של כתיבת מאמר.

על מנת לעמוד בקריטריונים של פרסום (כלומר, לעבור את העורכים ואת השיפוט המדעי) המאמר צריך לעמוד בשלושה קריטריונים עיקריים: הוא צריך להיות נכון ומדוייק מבחינה מדעית, הוא צריך להוות חידוש על הידע שכבר קיים, והממצאים שבו צריכים להיות מעניינים וחשובים עבור האנשים שעוסקים בתחום. אחד הכללים הבלתי רישמיים הוא שצריך שיהיה ניתן לקרוא את המאמר ולהבין מה כתוב בו, אך מכלל זה נהוג בדרך כלל להתעלם.

מכיוון שהמשימה כל כך חשובה, הדרך הטובה ביותר ללמוד אותה היא לבדוק מה עשו מדענים אחרים שכן הצליחו להעביר את המאמרים שלהם בשלום. דוגמא אחת שאפשר ללמוד ממנה היא מאמר שפורסם בכתב העת Science, אחת משתי ספינות הדגל של כתבי העת האקדמיים. המשמעות של פרסום מאמר בכתב עת זה היא ברורה לכל איש אקדמיה, וכל מדען, מוערך ומפורסם ככל שיהיה, תמיד ישאף לפרסם בו. מכיוון שהמאמר פורסם בכתב עת יוקרתי כל כך, ניתן להשתמש בו ככלי עזר הדרכתי לכתיבת מאמרים.

כותרת המאמר היא: 100%Accuracy in Automatic Face Recognition המכריזה נצחון על אחת הבעיות היותר חשובות בתחום הראיה הממוחשבת בפרט ומדעי המחשב בכלל, והיא זיהוי פנים אוטומטי. הכותרת מרעידת אמות הסיפים אכן הוכיחה את עצמה כיעילה מאוד בכדי לעבור את צוות העורכים הבררני של Science, אולם יצר בלתי נשלט לקריאה של תוכן המאמר מגלה ש "100 אחוז" הושגו רק בניסוי אחד, ותוך שימוש בבסיס נתונים קטן באופן דרמטי של 25 אנשים (בזמן שמחקרים מקבילים משתמשים בבסיס נתונים של מעל 1000).  העובדה שבמחקר נכללו 25 אנשים היא למעשה מניחה את הדעת, שכן באותה מידה יכלו החוקרים לבצע את הניסוי עם אדם אחד, ולדווח על 100 אחוזי דיוק אם הזיהוי היה במקרה יוצא נכון. בחירת הכותרת מדגימה כלל ידוע בכתיבת מאמרים מדעיים, והוא שהכותרת חייבת להיות "מפוצצת", גם אם המסר המשתמע ממנה אינו עולה בקנה אחד עם תוכן המאמר.

עוד משתמע מהכותרת שזיהוי הפנים נעשה בצורה אוטומטית, אבל ניסיון להבין את השיטה לעומק מלמד שבתהליך מעורב שלב ידני ועתיר עבודה של התאמת התמונות, אשר אינו יכול להתבצע בצורה אוטומטית בטכנולוגיה הקיימת כיום. חלקו של השלב הידני בתהליך אינו מתואר במאמר, אלא ניתן להגיע אליו רק כאשר קוראים (בזהירות רבה) את החומר הנוסף (supplementary material) אשר לא נמצא בז'ורנל עצמו אלא רק באתר האינטרנט של כתב העת. המסקנה, אם כך, היא תמיד לשים את המידע שמחליש את המאמר כחומר נוסף. צעד זה יבטיח להוריד למינימום את הסיכון שמישהו אי פעם יקרא את אותם חלקים של המחקר שהחוקר פחות גאה בהם.

המשך קריאה של המאמר מביא לניסוי נוסף שהתבצע בעזרת בסיס נתונים שונה מעט, שהוביל לתוצאות צנועות הרבה יותר של 80 אחוזי דיוק (20 מתוך 25). העובדה שתוצאות אלה אינן משתקפות בכותרת מרעישת העולמות (המכריזה על "100 אחוז") היא דוגמא ליישום יעיל של החוק השלישי בכתיבת מאמר מדעי: תמיד תדווח על התוצאות שתומכות בהנחת המחקר, ותשתמש רק בנתונים שמספקים את התוצאות הטובות ביותר. יישום נכון של כלל זה תמיד ייאפשר לחוקרים לפרסם את התוצאות הרצויות, וכך יבטיחו את הצלחת המחקר.

כלל נוסף וחשוב בכתיבת מאמר מדעי הוא תמיד לוודא שלא ניתן לבצע רפליקציה של הניסוי. בהתאם לכלל זה, כותבי המאמר השתמשו בתמונות שהם אספו בעצמם מהאינטרנט (במקום באחד מבסיסי הנתונים הקיימים), וכן בתוכנת זיהוי פנים מסחרית שאינה קוד פתוח, וציבור המדענים אינו יכול לדעת כיצד היא פועלת. אולם מכיוון שקיים חשש סביר שמישהו יקנה את התוכנה וינסה לחזור על הניסוי, בחרו החוקרים לבצע את הניסוי שלהם באמצעות שירות אינטרנט של חברה מסחרית (My Heritage). אותה חברה אמנם טוענת שהיא משתמשת באותה תוכנת זיהוי, אך מדובר כמובן בסוד מסחרי בבעלות חברה פרטית, שאינה מחוייבת לכללי השקיפות המאפיינים את העולם המדעי. מיכוון שמדובר בממשק אינטרנטי, כמובן שלא ניתן לדעת בוודאות מה באמת קורה בצידו האחר של השרת.

באותו עניין, הניסוי המתואר ב-Science עונה גם על דרישה נוספת של כתיבת מאמר מדעי, והיא לעולם אל תחלוק את הנתונים שלך עם מדענים אחרים. בכדי לעמוד בדרישה זו, נמנעים החוקרים מלהשתמש באחד מבסיסי הנתונים הסטנדרטיים, אלא משתמשים בבסיס נתונים של חברה פרטית שאיש (פרט לעובדי אותה חברה) לא יודע מה טיבו ומה למעשה הוא כולל. החוקרים אף מגדילים וטוענים ש"אין להם שליטה על בסיס הנתונים". מכיוון ש-My Heritage מעדכנת את בסיס הנתונים שלה באופן תדיר, הניסוי שנערך על ידי החוקרים כבר לא יוכל להתבצע לעולם, אפילו לא על ידי החוקרים עצמם, שכן גם להם אין שליטה על הנתונים של My Heritage. בכך משתמשים החוקרים בצורה מבריקה בהגיגו של הרקליטוס לפיו "לא ניתן לחצות את אותו נהר פעמיים".

מלבד הכותרת, תמיד יש לעשות ניסיון לשבץ במאמר מספר גדול ככל הניתן של הכרזות מרעישות עולם. במאמר הנידון גם כלל זה מיושם בצורה יעילה, וניתן למצוא בו שלל הכרזות רבות משמעות. למשל, החוקרים קובעים שהשיטה שלהם משתווה לרמת זיהוי הפנים של הקוגניציה האנושית. למרבה הצער, המדענים בדקו את השיטה שלהם בעזרת 25 אנשים בלבד, ושכחו שהאדם הממוצע מסוגל לזהות אלפי אנשים ללא טעות.

בכדי להבין היטב את המנגנונים המתוארים בניסוי תמיד רצוי לשנות שני פרמטרים באותו ניסוי, על מנת שהקורא לא יוכל לדעת איזה מהפרמטרים השפיע על השינוי בתוצאות. עיקרון זה מיושם בצורה נאה במאמר בכך שהחוקרים משתמשים  בתמונות "ממוצעות" (ממוצע לכל פיקסל מבין אוסף התמונות של אותו אדם) במקום בתמונות רגילות, אבל בנוסף גם מפרידים את הרקע מהתמונה. על ידי ביצוע שני השינויים באותו ניסוי מבטיחים הכותבים שהקורא לא יוכל לדעת אם הזיהוי המדוייק הוא תוצאה של התמונות הממוצעות, או שאולי מדובר בהסרת מפגעי הרקע של התמונות.

 לבסוף, מדע איכותי תמיד צריך שיהיה לו יישום מעשי. כפי שמציעים הכותבים בתבונה, היישום המעשי המתבקש לתגלית המרעישה הוא כמובן אימות של כרטיסי זיהוי (עם תמונה). אולם מטרת כרטיס הזיהוי היא לאפשר לאדם להוכיח שהוא אכן בעליו החוקיים של הכרטיס תוך שכנוע הסובבים אותו שהתמונה המופיעה בו היא אכן תמונתו שלו. מכיוון שמרבית האנשים לא מסוגלים להבדיל בין התמונה "הממוצעת" של ביל קלינטון שמוצגת במאמר לבין הדודה של עצמם, קיים ספק עם תעודות הזיהוי המצויידות בתמונות החדשות אכן יעמדו במשימה. כלומר, גם אם כרטיס הזיהוי יזוהה על ידי מערכת אוטומטית כלשהי, לא תהיה שום דרך לוודא שהאדם המחזיק בו הוא אכן האיש המופיע בתמונה, מה שפותח פתח רחב לזיופים, הונאות ומעשי התחזות. בנוסף לכך, הכותבים מציינים ששימוש בתגלית החדשה שלהם ידרוש החלפה של כל מסמכי הזיהוי הקיימים במסמכים עליהם תופיע תמונה "ממוצעת" במקום תמונה רגילה. את התהליך של החלפת מאות מיליוני מסמכים במסמכים בעלי תמונות ממוצעות מסכמים החוקרים בשתי מילים-  "Technically Straightforward".

 

 

[*** זו הגירסה של המכתב באנגלית. נוסח מקוצר ומתון הרבה יותר פורסם ב-Science. ***]

 

How (not) to Write a Scientific Paper

Lior Shamir

In the paper "100% accuracy in automatic face recognition” published in the journal “Science” (Vol. 319, p. 435, 2008), two researchers from the University of Glasgow propose a new computer vision method of automatic face recognition that can “elevate machine performance to the standard of familiar face recognition in humans”. The authors propose to simply average several face images of each person, and advertise that the resulting averaged image can be recognized with no error. Since this work was published in arguably the flagship scientific journal, it can effectively be used as an educational resource that demonstrates how scientific research should be conducted and reported.

First, it is common truth that the first rule of scientific writing is to always give an earth-shattering title to your manuscript. The title "100% accuracy in automatic face recognition", which declares victory on one of the most burning problems in machine vision, is definitely appealing enough to get the paper through the editorial board of "Science". This by itself is an indication of the efficacy of the title. However, an unexplained passion of reading the fine print reveals that 100% accuracy was achieved by using just 25 face images (while standard face recognition datasets include more than 1000 subjects). This finding is indeed a relief, as one could suspect that technically valid 100% accuracy could have been reported by testing just one face image, if that image happened to be recognized correctly.

The title also uses the term "automatic face recognition". However, an attempt to obtain deep understanding of the proposed method leads to the unfortunate understanding that the "automatic" recognition is actually based on a highly labor-intensive step of image registration, using a method that cannot be automated with the currently available technology. The presence of this step is not mentioned in the manuscript, and the reader is exposed to it only if she cares to read the supplementary material. The conclusion is, therefore: describe all pieces of information that weaken the paper only in the on-line supplementary material. This measure will surely minimize the chances of anyone seeing those part of your research that you are less proud of.

Further reading of the manuscript leads to another experiment, in which a subset of the original data was used. These data are perfectly valid in terms of the input of the proposed method, but achieve only 80% accuracy (20 images out of 25 were recognized correctly). These results, however, are not reflected in the title, which trumpets "100% accuracy". This demonstrates a good practice of rule number three of scientific writing – report only on the results that best support your hypothesis, and use only the data that give you the desired performance. This is a highly important practice in conducting scientific research, as proper implementation of this rule allows researchers to customize their reported results to a desirable level.

Another basic rule that must be kept in mind when reporting on a scientific experiment is always make sure that the experiment is unreplicable. Following the proper procedure of conducting scientific research, the authors use a commercial face recognition software, which operates in a fashion that is uncertain to the public. Being aware of the risk that someone might purchase the same version of the commercial software and repeat the experiment, the authors do not use the software themselves. Instead, they use an on-line service provided by another commercial company that claims it uses the software developed by the former company. By doing this, the authors not only dismiss themselves from any responsibility of knowing how the face images are actually being recognized, but also brilliantly make the experiment unrepeatable, as the commercial company providing the on-line service ("My Heritage”, Ltd.) modifies its data and software regularly. Potential hazardous transparency of the way the face recognition is performed is protected by the fact that commercial companies often become unfriendly to strangers demanding to review their intellectual properties and commercial secrets.

In the same matter, the experiment described in "Science" also follows the complementary rule of never share your data. In order to meet this requirement, the authors avoid reporting their experimental results using one of the numerous publicly available face datasets. Instead, they use a celebrity image dataset owned by a commercial company, which consists of thousands of images that cannot be downloaded in one piece. The authors claim in the paper that they "have no control" of these data. Since the dataset is highly dynamic, by the time someone tries to repeat the experiment it can be reasonably assumed that the data will be different from what they were when the reported experiment was performed. This is a remarkable practical use of Confucius's theory according which "we can never step into the same river twice”.

Except from an epochal title, a proper scientific report should also include several earth shaking statements in the body of the manuscript. The authors definitely follow this rule by stating that their face recognition method can "elevate machine performance to the standard of familiar face recognition in humans". Regretfully, the authors tested their systems using 25 subjects, and did not take into account that the average human can recognize with no error many times more faces. They also fashionably ignore the second reported experiment, which shows 80% accuracy in face recognition.

In order to achieve deep understanding of the mechanism being studied, it is advised to always change two parameters in a single experiment, so that it will be uncertain which parameter actually affected the results. This principle is nicely implemented by averaging the face images, but also segmenting the faces form the image background. Applying these two image processing elements in the same experiment verifies that the reader is not able to determine whether the recognition accuracy changed due to the image averaging, or perhaps resulted from the controlled segmentation of the faces and their separation from the noisy background.

Finally, good science must always have a practical application. The natural application of this research is to use it for verifying photo identification cards, as the authors wisely propose in the paper. However, an important purpose of the photo in the ID is to allow its owner to easily convince that the person in the photo is actually them. Since most people would probably find it difficult to distinguish between the averaged Bill Clinton’s photo presented in the paper and their own auntie, the averaged image will doubtfully satisfy this requirement. The authors also note that practical implementation of their method requires changing the photos in all photo IDs, and replacing them with averaged face photos. The project of changing the photos in hundreds of millions of documents and replacing them with “averaged” images is summarized by the authors in two words – “technically straightforward”. Even Douglas Adams could not have written it better.

מי צייר את הציורים של סלבדור דאלי?

על השאלה "מי כתב את שייקספיר" כנראה יתווכחו לנצח, וזאת בין השאר מכיוון שהאנשים המעורבים בנושא נפטרו לפני מאות שנים, והתיעוד ההיסטורי שהשאירו אחריהם הוא מוגבל בהיקפו. אבל נראה שהשאלה הזאת תקפה גם ליוצרים שנפטרו לפני שנים בודדות. מידת האותנטיות של ציוריו של סלבדור דאלי היא נושא שנוי במחלוקת, אשר לאחרונה גברה כשסוחר אמנות ומומחה לבדיקת זיופים בשם סטן לוריסן פרסם לפני מספר חודשים את הספר "דאלי ואני – הסיפור הסוריאליסטי".

סלבדור דאלי

סלבדור דאלי הוא ככל הנראה השם המזוהה ביותר עם תנועת הסוריאליזם. למרות שהוא התפרסם בזכות הציור, דאלי גם היה סופר, משורר, תסריטאי, מפיק סרטים, מעצב בגדים ואנימטור. בהתאם לתדמית המוחצנת ושוברת המוסכמות של עבודתו האמנותית, גם את חייו האמיתיים ניהל דאלי בסגנון הולל ופרוע אשר כלל גם התקפות היסטריה תכופות ומצבי דיכאון. אישיותו הבלתי יציבה גרמה לו לעימותים כמעט בכל מקום בו דרכה כף רגלו, והוא אף הספיק לבלות זמן מה בבית הכלא. תמיכתו הגלויה בימין האירופאי עוררה עליו את זעם חברי התנועה הסוריאליסטית, אשר ביקרו אותו בחריפות בשל כך ובסופו של דבר סילקו אותו מהתנועה. הוא חזר מאוחר יותר לתנועה הסוריאליסטית, אך נזרק ממנה שוב לאחר ששחצנותו העלתה את חמתם של חברי התנועה האחרים. כך בילה דאלי את רוב תקופת היצירה שלו על הקו הדק המפריד בין טירוף לגאונות, תוך שהוא מסגל לעצמו אורח חיים ראוותני ופרוע.

לוריסון הוא סוחר אמנות אשר הרוויח כסף רב מעיסקאות בעבודות החתומות על ידי סלבדור דאלי, אשר במקרים רבים התבצעו (בידיעתו) במסגרת הלבנת כספים. סוחרי אמנות יודעים ללמוד את פרטי הפרטים של חייהם של האמנים אשר הם סוחרים בעבודותיהם, וזאת בכדי שיוכלו לזהות זיוף על פי בדיקת ההיסטוריה של עבודת האמנות אותה הם שוקלים לרכוש. כך נחשף לורייסון לפרטים אשר הובילו אותו בסופו של דבר למסקנה שחלק גדול מאוד מעבודותיו של דאלי, כולל כמה מהציורים המפורסמים שלו המוצגים במוזיאונים ידועים, הם למעשה עבודות של ציירי צללים.

על פי ספרו של לוריסון, בכדי לממן את סגנון החיים הראוותני שלו נזקק דאלי למקור הכנסה קבוע. מכיוון שתפוקתו של דאלי לא היתה תמיד עקבית, הוא חתם לעיתים קרובות על עבודות שצויירו על ידי אחרים, וזאת בתמורה לסכום כסף. מכונת הכסף הזו, טוען לורייסן, ייצרה מאות עבודות מזוייפות של דאלי, ולמעשה מרבית הציורים הנחשבים לציורי דאלי מקוריים (כולל כמעט כל העבודות שלו משנות ה-40 ואחריהן) אינם אלא עבודות של ציירים אנונימיים. חלק מהעבודות אפילו זוייפו במלואן (כולל החתימה), כשלפעולה זו מסייעת מאוד העובדה שלדאלי לא היתה חתימה קבועה, והוא פיזר עשרות חתימות שונות על עבודותיו.

למרות שהאותנטיות של חלק מהעבודות של דאלי הועמדה בספק כבר בשנות ה-90, זמן קצר לאחר מותו (ואולי אף לפני כן), הספר של לורייסן חושף פרטים נוספים אשר כביכול היו ידועים לו כאחד מסוחרי דאלי הפעילים ביותר, ומי שהיה קרוב מאוד לחוג המכרים של דאלי ואף גר בשכנות אליו בתקופה מסויימת תוך שהוא מתחמק מזרועות החוק (שלבסוף השיגו אותו). בספרו חושף לוריסן פרטים בלתי מחמיאים לגבי עולם הסחר באמנות בכלל, ולגבי עצמו בפרט. בקרוב אמור לצאת גם סרט חדש בעל שם זהה המבוסס על הספר, כשאת סלבדור דאלי ייגלם השחקן אל פצ'ינו.

"התמדתו של הזיכרון", סלבדור דאלי?

משחק מלחמה

סיפור פסאודו-היסטורי מתקופת הרקונקיסטה (תקופה בספרד שנמשכה כמאה שנים בסביבות המאה ה-11), מספר על העימות בין איבן עמאר מושל סיביליה המוסלמי לבין אלפונסו מלך קסטיליה הנוצרי. איבן עמאר היה איש רוח אשר נולד למשפחה ענייה, אך שיריו נשאו חן בעיני השליט עבאד אל מותאמיד אשר מינה אותו לתפקיד ראש הממשלה. במהלך שלטונו של עמאר הגיע המלך אלפונסו עם צבאו, וצר על העיר במסגרת העימותים הצבאיים התכופים בין המוסלמים לנוצרים שכל כך אפיינו את תקופת הרקונקיסטה.

אולם עוד בטרם החל הקרב פנה עמאר לאלפונסו בהצעה הגיונית: במקום שהחיילים יילחמו וישפכו דם איש את רעהו רק כדי שתתקבל הכרעה של מנצח ומפסיד, בו נקיים ביננו משחק שחמט, והמפסיד במשחק ייקבל את תוצאות הפסד המלחמה. [משחק השחמט היה באותה תקופה פופולרי מאוד בספרד, בה הוא עוצב והפך למשחק המוכר לנו כיום. למשל, תפקידה של המלכה במשחק השחמט, שהיא הכלי הנשי היחידי במשחק אך גם החזק ביותר, הושפע ככל הנראה מדמותה העוצמתית של המלכה איזבל מקסטיליה.] אלפונסו, שהיה ידוע כלוחם שש לקרב, הצליח דווקא לזהות את ההיגיון העומד בבסיסה של ההצעה והסכים לקיים את המשחק.

דבר אחד שאלפונסו לא לקח בחשבון הוא שמשחק השחמט של עמאר היה ללא רבב, והוא היה ידוע כמי שלא הפסיד אפילו משחק אחד בכל ימי חייו. עמאר כמובן לא התקשה להביס את אלפונסו, ובכך הוכרע המאבק ללא קרב וללא שפיכות דמים. האמנם? לא ממש. הפסד במשחק השחמט לא היה די בכדי לשנות את שאיפתם של אלפונסו וממלכת קסטיליה להלחם בשכנתם השנואה. אלפונסו אמנם קיים את הבטחתו והסיר את המצור על העיר, אך היה זה צעד טקטי בלבד. ייתכן שזעמו של אלפונסו אף גבר לאחר שהבין שנפל קרבן למזימה, ושיחק למעשה לא נגד מושל מין המניין אלא נגד הבובי פישר של סיביליה (סברה אחרת היא שהוא צפה את ההפסד מראש, אך פעל כך בתור צעד טקטי). כך קסטיליה וסיביליה המשיכו להלחם בינהן, מלחמה שגבתה עוד קורבנות רבים ובינהם אלפונסו עצמו.

 

"בניה רכה בשעועית מבושלת", סלבדור דאלי(מלחמת האזרחים בספרד)

התפלת מי ים באפס אנרגיה

מה כבר לא נאמר בישראל על התפלת מים? מצד אחד מחיר התפלת מי ים הוא נמוך מהמחיר אותו משלם הצרכן הביתי, כך שהתפלת מי ים עשוייה להיראות כמו הזדמנות עסקית לא רעה. מנגד, כלכלנים יודעים להסביר שהמחיר אותו משלם הצרכן הביתי עבור המים אינו משקף את המחיר הכלכלי, אלא מגולם בו גם רכיב גדול מאוד של מס אשר תפקידו לסבסד את המים לחקלאים (שמחירם זול בהרבה).

אבל התמריץ לפיתוח מערכות התפלה יעילות מגיע דווקא מכיוון אספקת המים למדינות מתפתחות, תחום שמוליד לעיתים רעיונות מקוריים ומעוררי השראה. במסגרת מאמצים אלה הראתה לאחרונה חברה מקליפורניה בשם "ספקטרה" שניתן להתפיל מי ים גם במערכת עצמאית לחלוטין וללא מקור אנרגיה חיצוני, ואף פיתחה מערכת מסחרית שמסוגלת לעשות את זה. היעילות של המערכת הזאת נובעת משימוש בשיטה שמנצלת את האנרגיה של הלחץ ההידראולי שנוצר במהלך תהליך ההתפלה, וכך משלשת (לפי טענת החברה) את היעילות של התהליך. שאר האנרגיה הדרושה מגיעה דרך תאים פוטואלקטריים וטורבינת רוח, אשר מספיקים להתפלה של בין 4 ל-15 קו"ב של מים ליום ללא זיהום וללא תלות במקור אנרגיה חיצוני. על פי הנתונים שמספקת החברה, מחיר מערכת כזו הוא בסביבות ה-60 אלף דולר ליחידה, ועלות ההתפלה הכוללת (כולל התחזוקה ועלות המימון לקניית המערכת) היא בערך 0.2 סנט לליטר (או 2 דולר לקו"ב).

הפיתוח הזה לא מיועד להחליף אספקה של מים ממקורות רגילים, אבל מדגים בצורה מעניינת בפעם הראשונה שהתפלת מים יכולה להיות מעשית גם בצורה לא-מזהמת וללא תלות באנרגיה חיצונית.