קלטתם? מעבדים הרבה מידע
איך מערכות טכנולוגיות קולטות את המידע שאנחנו מעבירים אליהן ויודעות לעשות את הפעולה הרצויה? ואיך המוח שלנו קולט את חומר הלימוד ומעבּד אותו כך שנדע את התשובה הנכונה?
"אמרתי רחוב בּיאליק ברמת גן! למה הוא לא מקשיב לי?!" - כמה פעמים ישבתם ברכב ושמעתם את הנהג מדבר אל מכשיר הניווּט שלו? בדרך כלל מַגיעים לאחר מכן משפטים נוספים, עָצמת הדיבור עולה ועולה וסבלנותו של הנהג הולכת וקטֵנה, עד שבשלב מסוים הוא אומר: "אוי, בכלל לא הִפעלתי את האפשרות הקוֹלית!".
מה קרה כאן? העולם מלא מערכות טֶכנוֹלוֹגיות. בעבר תוּכננוּ המכונות לעיבּוד חומרים ולהמרת אנרגִייָה ובכך לחסוך עבודה של בני אדם, ואילו היום מטרת המערכות הטכנולוגיות מוּגדרת אחרת: עיבּוּד מידע, ורצוי כמה שיותר מידע בכמה שפחות זמן ואנרגייה, ואם אפשר - גם בגודל נוח שנכנס לכף היד ובעיצוב מגניב.
מערכת של פקודות
הִבּטתם פעם במעבֵּד המזוֹן שבמטבח? המעבּד מחוּבּר לשקע החשמל, זאת כּניסת האנרגייה. החומרים שיש לִקצוֹץ מונחים בתוך המְכָל, וזאת כניסת החומרים. אנרגיית החשמל מוּמֶרת לאנרגיית תנועה סִיבוּבית, הסכין מסתוֹבב, ואנו מקבלים את החומרים קצוּצים ומוכנים. היכן המידע? למעבד יש גם כמה כפתורים: כפתור ההפעלה ("פְּעל" ו"הַפסֵק") וכפתורים האחראים לאופן הפעולה ולמהירותה. מערכות מסוג זה מופעלות על ידי פקודות שאנו מעבירים באמצעים מֵכָניים כמו מִקלֶדת, לַחצנֵי הפעלה, מסך מגע.
בעצם, כל מפסֵק הפותח וסוגר מעגל חשמלי הוא אמצעי מכני להעברת מידע למערכת. הדוגמה הראשונית היא נורת התאורה והמפסק המחובר אליה. אבל לפעמים הפעלת המכשיר לא נעשית בעזרת אמצעי מכני. אַחד הפתרונות - כמו בדוגמה שבהתחלה - הוא הפעלה קולית.
כיצד המַנגָנוֹן של הפקודות הקוליות עובד במערכת הניווט בטלפון? בעזרת שרשרת של מערכות: במערכת הראשונה, אות הקול מוּמר לאות חשמלי. חלק ממערכת זו הוא המיקְרוֹפון; במערכת השנייה, האות החשמלי מומר לסדרת אותות חשמליים שהם שפת המחשב; המערכת השלישית היא מערכת הניווט, זו למעשה תָּכנה, סִדרת הוראות שיודעת לבצע את תהליך הניווט; המערכת הרביעית היא הֲמָרה חזרה - האוֹתות החשמליים מוּמרים שוב לאות קוֹל, וזה מעביר לנו את הוראות הנסיעה, חלק ממערכת זו הוא הרַמקוֹל; למערכת כולה יש שתי כניסות נוספות – אנרגייה ומידע; אלה נדרשות כדי לאפשר את פעולתה.
לא הפעיל את הקול
אז מה קרה לנהג בדוגמה שלנו? הוא לא הפעיל את האפשרות למַתָן פקודות קוליות. סביר להניח כי המערכת הראשונה פעלה, אבל המערכת השנייה, האמורה לתרגם ולהמיר למערכת הניווט את הפקודות הקוליות לא הופעלה, כלומר לא קיבלה את המידע המוֹרֶה לה לפעול, ולפיכך לא עבדה כלל.
הנהג הפעיל את מערכת הניווט, וכעת הוא ממשיך בנסיעה לכיוון היַעַד, ולפתע נזכר: "רגע, שכחתי לאסוף את דני מהחוג! זה ברחוב מודיעין 10". הנהג מנסה להעביר את ההוראה החדשה למערכת הניווט, אבל ללא הצלחה. המערכת פועלת, אך בכל פעם מזהה רחוב אחר - רק לא את הרחוב המבוּקש. מה קרה הפעם? חלונות הרכב היו פתוחים, ובקִרבת מקום נערכו תיקונים בכביש בעזרת כלים שהשמיעו רעש חזק. בגלל הרעש החזק לא הִצליחה המערכת להבחין מהי הפְּקוּדה הקולית שהועברה לה. בעיית הרעש היא בעיה מוּכּרת במערכות טכנולוגיות, והמְפתחים מייחדים זמן רב לניסיונות להתגַבֵּר עליה ולהבטיח כי האותות יועברו במלואם וללא הַפרעוֹת.
רעש קיים לא רק במערכות קוֹליות. הוא מפריע לא פחות במערכות המעבּדות אות חוזי. נניח שאנו רוצים להעביר איור של פנים מחייכות - איך המערכת הטכנולוגית מזהה מה זה? היא מחלקת את הפנים למשבצות קטנות מאוד (פיקְסלים) ומעבירה אותן אחת=אחת, כולל הצבע שלהן. כלומר המערכת מקבלת סדרה של אותות חשמליים שנוצרה מתרגוּם הפנים המחייכות. אם יהיה רעש או הפרעה בתהליך הקֶלט - כל שיבּוּש קטן יפגע במידע, ואותם פיקסלים יועברו שגויים למערכת, וכך בשלב העיבּוּד עלול להיווצר מצב שהמערכת תזהה צורה אחרת או צבע אחר או בכלל לא תזהה. גם באמצעים מכניים עלול להיות רעש. למשל, המקלדת היא ערוץ קלט מכני, אבל אם נרצה להקליד "שלום" ונחמיץ אחד או יותר מהמקשים, היות שאנו מקלידים מהר ובאזור חשוך, ונקליד "דחון", תכנת התרגום שלנו לא תעזור – ולא נדע לעולם מה זה "דחון".
ה"תכנות" שבמוח
האם גם למכוֹנה המוּפלָאה מכּוּלן - גוף האדם - יש מערכות שמיועדות להמרת מידע ולעיבּוּדוֹ ולהַקטָנת רעשים? גוף האדם בּורך בחושים שבעזרתם הוא קולט מידע מהסביבה. כמו המערכות הטכנולוגיות - כל מידע שמועבר בעזרת אַחַד החושים מתורגם לאותות עצביים, אלה מועברים אל המוח ומועבדים. במוח שמורות "תָּכנות" רבות שמטרתן לזהות את המידע המתקבל, לעבֵּד אותו ולהפעיל את המערכות הנדרשות בהתאם.
נמשיך באותה דוגמה - כמו במערכת הניווט הטכנולוגית, גם ב"מערכת הניווט" האישית יכולות להיווצר בעיות. אני אוהבת מאוד לנווט ומִתגאה ביכולת הניווט שלי בכבישי הארץ ובחוץ=לארץ, אבל ככל שגילי מתקדם, כן מערכות החושים שלי נחלשות. הכְּתוּביוֹת במפּה נראות לי לעִתים כמו שורת נמלים הצועדת לאִטה. מעט רעש רקע מהנוסעים מאחור מוציא אותי מריכּוּז, ואני עלולה להַחמיץ את הפנייה הנכונה. מה עושים? מזהים את הבעיה ומנסים למנוע אותה, למשל: מרכיבים משקפיים ומבקשים מהנוסעים להיות בשקט.
רעש רקע
עד כה עסקנו בדוגמה נקודתית של ניווט בזמן נסיעה. אחת הפעולות הדורשות יכולות קליטת מידע רב במהירות ובדיוק ומיוּמנוּת עיבּוּד מידע מהירה ויעילה היא למידה. מה קורה בכיתה בבית הספר? האם כל התלמידים קולטים את המידע שהמורה מעבירה קליטה זהה? איך התלמידים מְגיבים לרעש הרקע הקיים? לכמה מהתלמידים יכולה להיות מִגבָּלה פיזית כמו בעיית ראייה, שמיעה לקוּיה, בעיה בוויסוּת חושים ועוד בעיות רבות אחרות. חִשבו על תלמיד אשר עקב דלקת אוזניים סובל זמנית מיכולת שמיעה לקויה - כמה מהמידע שתעביר המורה באותו יום הוא יקלוט נכונה?
לא רק מגבלה פיזית זמנית או קבועה מפריעה לנו ביכולת קליטת המידע - גם המערכת האחראית לתרגום המידע שונה מאדם אחד לאחר: אני למשל יכולה לקלוט מידע באמצעות כּתיבה - כל ניסיון שלי להאזין לחומר לימוד ללא כּתיבתו משאיר אותי בּוֹהה בחלל הכיתה. מה אִתכם? האם מספיק לכם להאזין להֶסבּריה של המורה או שגם לכם עוזר לכתוב אותם? מה אתם קולטים מהר יותר - הסבר מילוּלי או שִֹרטוּט שממחיש את ההסבר? ומה בנוגע לרעש?
במערכת טכנולוגית יש חשיבות רבה ליכולת להפריד בין האותות הנושאים מידע ובין רעש. חִשבו על תלמיד אשר כל רעש קטן, שינוי באור או בתחושה מונע ממנוּ את קליטת המידע וכך גם את העיבּוּד שלו. מה עושים? נעזרים באמצעים חיצוניים, כגון אוזניות (עם מוזיקה או בּלעדיה) כדי להפחית את הרעש מן הסביבה; דואגים לתאורה נוחה ועִקבית; לא לומדים מול חלון פתוח, טלוויזיה וכדומה, וזאת לשם הפחָתת רעש חזותי (מסיחֵי דעת). אבל כשהבעיה אינה בקלט אלא בעיבּוד גם זה לא עוזר, ואז לומדים שיטות מיוחדות לשיפּוּר ולחידוּד יכולות העיבּוד.
הכותבת היא בעלת מידעלע – ממידע לידע . רוצים לקרוא עוד? לקבלת מגזין גליליאו צעיר במתנה
לפנייה לכתב/ת 
