פרס בינלאומי שלישי לפרופ' משה זיפר

פרופסור משה זיפר מהמחלקה למדעי המחשב באוניברסיטת בן-גוריון, ביחד עם תלמידו אסף גלזר, זכו בימים אלה במקום השלישי בתחרות השנתית לתכנות אבולוציוני בכנס GECCO לחישוב גנטי ואבולוציוני באטלנטה, ארה"ב. השניים פיתחו אלגוריתם המאתר פגמים בפרוסות סיליקון דקות ביעילות העולה על זו של מהנדס מומחה.

התחרות השנתית לתכנות אבולוציוני היא גולת הכותרת של הכינוס, בה מחויבים המשתתפים להציג אלגוריתמים שתוכננו על סמך עקרונות אבולוציוניים ולהוכיח כי הם מוצלחים יותר במשימתם מבני אדם.

אין זוהי זכייתו הראשונה של פרופסור זיפר בפרס במסגרת תחרות זו. בשנת 2005 הוא זכה במקום השלישי, ב-2007 זכה במקום השני, והשנה הגיע למקום השלישי שוב, והפעם בשיתוף פעולה עם תלמידו אסף גלזר. השניים יצרו, כאמור, אלגוריתם שהצליח לאתר פגמים בפרוסות סיליקון דקות ביעילות העולה על זו של מהנדס מומחה. פעולה זו, שבוצעה עד עתה על-ידי בני-אדם בלבד, יכולה לחסוך מאות מיליוני דולרים לחברות השבבים הגדולות. האלגוריתם שפותח מסוגל לאתר ולקטלג פגמים במהירות גדולה יותר ובדיוק רב יותר ממהנדסים אנושיים המתמחים באותה משימה.

לדברי פרופסור זיפר, תחום האלוגריתמים האבולוציוניים נולד כמו תחומים רבים במדעי המחשב בשנות החמישים והשישים ואולם עוד בשנות השמונים הוא היה תחום מחתרתי. "התחום הזה שואב את השראתו מהאבולוציה בטבע. נכון שתחומי הביולוגיה ומדעי המחשב מתקרבים, אך זה מתרחש בכיוון של שימוש בשיטות חישוביות לניתוח הגנום האנושי - תחום המכונה ביו אינפורמטיקה. אנחנו פועלים בכיוון ההפוך, מיישמים עיקרון ביולוגי על מדעי המחשב. יש עוד תחומים במדעי המחשב ששואבים את הרעיונות מהטבע, למשל רשתות נוירונים, אבל אנחנו פועלים על עקרון בסיסי יותר: האבולוציה בטבע מצאה פתרונות ודברים מורכבים שאני כאיש מדעי המחשב לא יכול לתכנן: המוח, רשת נוירונים, לב או שריר".

"בטבע אין מדובר בתכנון, כי האבולוציה הוא תהליך לא מכוון. אנחנו מפשטים את התהליך האבולוציוני. דרווין, כשכתב את ספרו 'מוצא המינים' ב-1859, לא ידע כיצד התורשה עוברת מדור לדור, אבל הוא ראה את התוצאה של התהליכים הללו והתייחס אליהם כאל נתון. הרעיון הבסיסי הוא להשתמש באבולוציה כהשראה לבניית אלגוריתם", מסביר פרופסור זיפר. "האבולוציה בטבע היא תהליך מאד חזק, שיכול לייצר דברים שאנחנו לא יודעים לייצר בדרכים אחרות. אז אנחנו מעתיקים את הדגם האבולוציוני לתוך המחשב".

התכנות הגנטי מתחיל בקבוצה גדולה של אלגוריתמים שונים במקצת זה מזה, שעושים פעולה דומה ברמה נמוכה מאד של הצלחה. המחשב מריץ את האלגוריתמים, מזהה אלו מהם הגיעו לתוצאות הטובות ביותר, ובוחר אותם בתהליך של ברירה מלאכותית (המקבילה הממוחשבת לברירה הטבעית), להוות את הבסיס לדור הבא של האלגוריתמים.