מחקר בגובה העיניים
מחקר בגובה העיניים
עובדות ומספרים


בקרה של רשתות בוליאניות
תורת הבקרה עוסקת בתכנון וניתוח של בקרים למערכות ולתהליכים שונים. מחקר זה מתמקד ברשתות בקרה בוליאניות, כלומר מערכות דינמיות עם משתני מצב ומשתני בקרה שיכולים לקבל רק שני ערכים
תורת הבקרה עוסקת בתכנון וניתוח של בקרים למערכות ולתהליכים שונים. תורת הבקרה המודרנית צמחה עם המצאת מנוע הקיטור. מנועים אלו נטו להסתובב במהירות משתנה מאוד ונדרשו בקרים כדי לווסת ולייצב את פעילותם. בקר הוא מערכת שמודדת את מצב המערכת המבוקרת, משווה אותו למצב הרצוי, ומשנה את כניסת המערכת בהתאם. תכנון וניתוח בקרים כאלה מבוססים בד"כ על פיתוח מודל מתמטי של המערכת המבוקרת ולאחר מכן שימוש בכלים אנליטיים שונים לפיתוח בקר מתאים. רשתות בקרה בוליאניות הן מערכות דינמיות עם משתני מצב (המתארים את מצב המערכת "מבפנים") ומשתני בקרה (הנשלטים בידי הטבע או החוקר או הנסיין) שיכולים לקבל רק שני ערכים: TRUE ו-FALSE (או 0 ו-1). רשתות כאלו יכולות למשל למדל אוסף של גנים שמקושרים ביניהם כאשר כל גן יכול להיות "מופעל" (כלומר הגן נקרא ומתורגם לחלבונים) או "לא מופעל". המחקר שנתמך ע"י הקרן הלאומית למדע עסק בבקרה של רשתות בוליאניות. המטרה המרכזית הייתה להשתמש בייצוג חדש יחסית של רשתות כאלה שהוא בעל מבנה אלגברי מיוחד כדי לתכנן ולנתח בקרים מתאימים. הראינו שכאשר הרשת מוצגת באמצעות ייצוג זה אפשר לפתור בצורה אלגנטית בעיות בקרה שונות. למשל, אפשר לנתח אם יש בקרה שמביאה את הרשת מכל מצב התחלתי נתון לכל מצב סופי רצוי. אם הרשת מייצגת למשל את המצב של מערכת ביולוגית מסוימת והבקרה מתארת מתן תרופה, אז הבעיה מתמצית בשאלה אם ניתן להביא את המערכת מכל מצב התחלתי (שיכול לייצג בין השאר מצב לא רצוי, למשל מחלה מסוימת) למצב רצוי (שמייצג מצב בריא של המערכת). הראינו שהייצוג האלגברי מאפשר קישור בין בעיות בקרה לבין תחומים מדעיים אחרים, למשל תורת המטריצות ותחום שנקרא דינמיקה סימבולית. קישורים כאלה הם חשובים כי הם מאפשרים לייבא כלים ורעיונות שימושיים מתחומים אחרים לתחום הנחקר.