סליחה, אני אומר לד"ר אלונה ברנע, הבנתי אותך נכון? אתם באמת הולכים ליצור ברשת הצה"לית העתקים דיגיטליים מדויקים של מפקדים בכירים, שניתן יהיה להתייעץ איתם בצ'אטבוט בכל רגע נתון?
ברנע, ראש מחלקת נוירוטכנולוגיה החדשה במפא"ת (המינהל למחקר ופיתוח אמצעי לחימה ותשתית טכנולוגית במשרד הביטחון), רצינית לגמרי: "הרעיון הוא לסייע בקבלת החלטות בעזרת 'תאום דיגיטלי' – מערכת AI שתחשוב באותו אופן שבו מומחה אנושי ספציפי היה חושב. אנחנו מתחילים כבר לאסוף נתונים, לבנות פרופילי קבלת החלטות דיגיטליים של אנשים, כולל סקירה ומיפוי של הפעילות המוחית שלהם, כדי לייצר תאומים כאלה. יש כבר סימנים לכך שזה עובד, ואנחנו נבנה את זה לאורך עשר השנים הבאות".
תאום דיגיטלי, למי שטרם נחשף למושג, הוא ייצוג דיגיטלי, לפרטי פרטים, של אובייקט — מערכת, מכשיר, איבר אנושי או תהליך — שניתן "להפעילו" במחשב כאילו היה הדבר האמיתי. רופאים נעזרים בו כדי לדמות לב אדם פועם בניתוח, יצרניות מטוסים מבצעות בעזרתו ניסויים במחשב במקום בשחקים או במנהרות רוח.
כלומר, אני אוכל לבקש מ'תאום' של אלוף הפיקוד עצה מבצעית, והוא יענה לי לאחר ש'חשב' באותו אופן שבו היה האלוף חושב? אפשר בכלל ליצור תאום דיגיטלי של קוגניציה, של חשיבה?
"עקרונית כן – על ידי איסוף מאוד נרחב של מידע על הפעילות המוחית שלו בסיטואציות שונות. יש כאן אפשרות לבנות ממש מערך, שבוחן איך המוח פועל וגם איך המוח יכול לפעול. אלה שאלות שיש להן חשיבות למשל בתחומי המודיעין, ב'איפכא מסתברא', והן עוסקות באיך אנשים שונים יכולים לראות דברים באופן שונה זה מזה".
לתרגם צלילים לתמונה
עד לפני שבועות ספורים, שמה של ד"ר אלונה ברנע ועצם קיומה של החטיבה שלה במפא"ת, שהיא למעשה המקבילה הישראלית לדארפ"א (DARPA) האמריקאית, נאסרו בפרסום. ברנע, 41, היא עוף מוזר בין לובשי המדים בארגון האזרחי-צבאי, שהצמיח פרויקטים כמו כיפת ברזל, טיל החץ ומיירט הלייזר: חוקרת מוח מבריקה, מדענית עם ניסיון בינלאומי, שעד לא מכבר הייתה יד ימינו של חתן פרס נובל פרופ' פול גרינגרד במכון רוקפלר למחקר רפואי בניו-יורק.
ברנע, נשואה לנמרוד, משקיע בקרן הון סיכון NFX, ואם לאיתן (8) ולנעמי (6), שבה לישראל כ"מדענית חוזרת" בדיוק בתקופת הקורונה, עם כוונה להקים בארץ מכון למחקר תאי גזע למחלות חשוכות מרפא.
ואז הגיע טלפון ממשרד הביטחון.
"נכון. לפני כן לא הכרתי בכלל את מפא"ת. ההצעה הייתה להצטרף לפרויקט בניית חיישן המשלב ביולוגיה ורובוטיקה, כיועצת ביחידת המדע וטכנולוגיה (מדע"ת) שעוסקת באתגרים העתידיים של העשור הבא. ביררתי קצת, והבנתי שמדובר במקום שבו עובדים על רעיונות שנשמעים כמו מדע בדיוני אבל לעומק ובאופן שיטתי. נפגשתי עם ד"ר מיכל סורני-הררי, ראש המחלקה להנדסה ביולוגית, ועם אנשי היחידה, מדענים חכמים וערכיים, וחשבתי שאחרי שנים במחקר, אין דבר שמשמעותי עבורי יותר מהיכולת ללוות רעיון עד שהוא הופך ליכולת שמגנה על בני אדם.
"עם הזמן ראיתי שאנחנו עובדים על הרבה פיתוחים של ממשקי אדם-מכונה, אבל תמיד מהצד של המכונה. אז התחלנו להתמקד בצד של בני-האדם, בצוותים משולבים של רובוטים ואנשים, בממשקי מוח-מכונה, ובאינטליגנציה משולבת - חיבור של בינה טבעית ובינה מלאכותית".
כדי להבין מה מסתתר מאחורי המונחים הללו כדאי להציץ בחלק הלא-חסוי מתוך רשימת הפרויקטים המבצעיים שבהם עוסקים ברנע ואנשיה, רובם אכן על גבול המדע הבדיוני. בין השאר הם בודקים שליטה במערכות שונות באמצעות שרירי העיניים בלבד; "ראייה של צלילים", כלומר תרגום במוח של צלילים למידע ויזואלי; ודיבור ללא הוצאת קול, באמצעות אלקטרודות על שרירי הפנים. וכמובן – פיתוח צוותים היברידיים, משולבים, של בני-אדם ובינה מלאכותית לצורך קבלת החלטות מורכבות.
לא בטוח שלוחמים בשטח יאהבו את הטכנולוגיה העדינה הזאת. היא לא תמיד מעשית כשמדובר באנשים שנמצאים תחת אש, בתנאים קשים.
"בעבר התמקדו באמת בטכנולוגיות של רטט: שרוולי רטט למשל, שרוטטים 'ימינה' או 'שמאלה'. זה נכשל, כי בשדה הקרב, בגלל האדרנלין, אנשים יכולים אפילו לחטוף כדור ולא להרגיש, אז בטח שלא ירגישו ברטט קל. אז אנחנו מנסים לפתח טכנולוגיות כאלה שכן יגיעו לחושים, ויוצאים לניסויים בשטח כדי לראות באלו תנאים לוחמים יכולים להיעזר בהן.
"האתגר הוא לבנות מערכות אינטואיטיביות שכל אחד יבין כיצד להשתמש בהן, כמו שהוא מבין במהירות איך לתפעל אייפון חדש בלי לקרוא את ההוראות. עובדים על מזעור, על אלקטרודות גמישות ונצמדות לעור, שעומדות בזיעה ובתנאי שטח. המטרה היא שמפקד לא יצטרך להוריד את הידיים מהנשק רק כדי להעביר איזושהי פקודה בקשר, או לשלוט ברחפן שמעליו; שהוא יוכל לעשות את זה עם תנועות עיניים, ידיים, או אפילו פעילות מוחית בלבד".
בינתיים זה קורה רק בסרטים.
"לא, זה כבר בניסויים. צריך להבין — יש הרבה דברים שאנחנו לא יודעים על המוח שלנו, אבל יש גם דברים שאנחנו כן יודעים. את ה'קורטקס המוטורי', למשל, שאחראי על המוטוריקה, אנחנו מכירים טוב מאוד: כשאני מזיזה את היד, יש תאים מסוימים במוח שמפעילים אותה; אנחנו יודעים מאיזו נקודה הוא שולט על יד ימין, מאיזו על יד שמאל, מאיפה על אצבע זו או אחרת, ומאיפה על הגב או על הלחיים. כך שאפשר לדעת בדיוק איפה צריך ליצור גירוי כדי להפעיל את היד. יותר מזה — מה שמעניין בבני אדם זה שמספיק רק לחשוב על הזזת היד. מה שאומר, שהמוח יודע, ויכול ללמוד בקלות, לתת פקודות מאוד פשוטות, כמו ימינה, שמאלה, ישר, אחריי וכדומה".
אבל זה דורש תרגול.
"נכון, גם חניך בקורס טיס לא נכנס כבר ביום הראשון ל-F16 ומתחיל לטוס. אנחנו עובדים על מחקרים, שבודקים איך ללמד אנשים לשלוט במוח שלהם. כשאומרים לי להפעיל את אזור השינה במוח אני באמת לא יודעת מה לעשות, אני צריכה ללמוד את זה. ואני יכולה.
"אלה יכולים להיות מסרים פשוטים, אבל המוח יכול גם 'להבין' את התנועות שאנחנו עושים עם הפה כשאנחנו מדברים, ואז אני יכולה בעצם 'לדבר' איתך בלי להוציא בכלל קול. תחשוב על ההשלכות המבצעיות של זה, כשיש צורך בתקשורת שקטה או בפעילות באזור רועש. זה יכול לקרות, בשלב ראשון, עם אלקטרודות שמצמידים לשרירי פנים – פרויקט פעיל שנמצא בעבודה עכשיו. בעתיד לא נצטרך גם את זה, יספיק לנו המוח".
מערכת לזיהוי עייפות טייסים
ד"ר ברנע מדברת גם על תחום נוסף שנקרא "התמרה חושית": "האם אפשר ללמד אנשים 'לראות' מאחורי הגב שלהם, באמצעות האוזניים, או בעיניים עצומות? או לחוש באמצעות סאונד? אנחנו מעורבים בפרויקט בנושא, שנולד מתוך מחקר של חוקר מאוניברסיטת רייכמן, בוגר הרווארד. הוא פיתח טיפול לעיוורון שנקרא 'עין מוזיקלית', ובעצם עוסק בייצוג של המרחב הוויזואלי באמצעות סאונד. נדרש לזה אימון מאוד משמעותי. הפרויקט המשותף שלנו מטמיע את הטכנולוגיה הזו דווקא באנשים בריאים שיכולים לראות: מלמדים אותם לקלוט מידע ויזואלי בחוש השמיעה. צילומי FMRI (המתמקד באיתור שינויים במוח – י.ו.) שנעשו אחרי תהליך הלמידה הזה מלמדים, שעם הזמן הם ממש מתחילים להשתמש באזורים הוויזואליים של המוח. הם ממש 'רואים את השמיעה'".
אני מנחש שאתם לא תמיד מצליחים.
"זו מחלקה שעושה דברים בסיכון גבוה, עם המון כישלונות. אנחנו מראש יודעים שלא כל מה שנעשה יצליח, אבל אם כן – זה יהיה דרמטי ולטווח מאוד ארוך. כאן אנחנו יכולים לגעת בנושאים ייחודיים שגופים אחרים לא רוצים לממן מסיבות כלכליות, ובהזדמנות זו לענות גם על שאלות מדעיות עמוקות. זה חלק מהאסטרטגיה של מנכ"ל משרד הביטחון, אלוף (מיל') אמיר ברעם, לשים דגש על היתרון הטכנולוגי של מערכת הביטחון.
"כשאני מגייסת עובדים, אני מסבירה שזה מקום שעושים בו מחקר שמגרד את גבולות הדמיון. ובאמת, לעומת האקדמיה ואפילו התעשייה, למחקר כאן יכולה להיות השפעה מיידית. התחומים שאנחנו נוגעים בהם 'זזים' מהר, עם הטכנולוגיה או עם הצרכים בשטח".
7 באוקטובר היה נקודת מפנה גם עבורכם. המחלקה בעצם הוקמה בעקבותיו.
"כן. הבנו מהר מאוד, שהרבה ממה שאנחנו מפתחים לצרכים מבצעיים של המערך הלוחם יכול גם לשמש לפתרונות בתחומי בריאות הנפש – לטיפול נפשי, לחוסן, לשיקום. נוצרו כאן פתאום אתגרים עצומים והיה צורך לסייע להמון אנשים, ומצד שני התגייסות מאוד גדולה של האקדמיה והתעשיות לפתח מוצרים חדשים. לעומת הנוירוטכנולוגיה המבצעית, שם אנחנו מתמקדים במחקר ואז מעבירים ליחידה מקבילה במפא"ת שעובדת על ההטמעה בפועל – כאן, בתחום השיקום, אנחנו מלווים כבר את כל התהליך.
"המטרה היא שמפקד לא יצטרך להוריד את הידיים מהנשק רק כדי להעביר איזושהי פקודה בקשר, או לשלוט ברחפן שמעליו; שהוא יוכל לעשות את זה עם תנועות עיניים, ידיים, או אפילו פעילות מוחית בלבד"
"התחלנו לבנות פרויקטי מחקר גדולים מול יחידות בצה"ל, משרדי הבריאות והמדע, רשות החדשנות, עשרה מרכזים רפואיים, כל המוסדות האקדמיים, וגם 20 סטארטאפים. הפעילות כל כך התרחבה, עד שנדרש להקים מחלקה נפרדת סביב זה. כך הוקמה המחלקה שלי, וכיום אנחנו עוסקים בעצם בשני התחומים; עושים 'פיתוח דואלי'. כלומר, אם אני מפתחת פרוטזה מתקדמת שנשלטת על-ידי המוח, אני יכולה לפתח במקביל, באותה טכנולוגיה, גם רחפן שנשלט על ידי המחשבה".
תוכלי לתת דוגמה לפרויקט דואלי שהובלתם?
"למשל, אחד האתגרים המרכזיים שלנו הוא הערכה של מצבים נפשיים. אם אתה מגיע, למשל, לרופא ורוצה לבדוק סכרת, שולחים אותך לבדיקת דם. פה אין לנו דרך לאבחן, פרט לדיווח סובייקטיבי של המטופל. אז בסיוע האקדמיה וקבוצה של חברות אנחנו מנסים לבנות מדדים אובייקטיביים: משתמשים בניתוח קול, ניתוח תמונה, תנועות עיניים ועוד. בוחנים את הפיזיולוגיה והביולוגיה של האדם כדי לחזק מסקנות בתחום הפסיכיאטריה.
"כלומר, היום, בעידן ה-AI, אם אני אוספת נתונים על תפקוד המנגנונים החשמליים והכימיים במערכת העצבים והשרירים, אני יכולה להעריך בעזרתם מצב נפשי, סטרס או עומס קוגניטיבי. אז למשל, במקביל לבנייה של מערכת הערכה כזו, אנחנו בונים גם סייען לטייסים: כשטייס לחוץ או עייף - המערכת יכולה לזהות את זה, ואז לעשות מעקף ולפזר את המשימות שלו לאנשים אחרים בצוות".
שיחה עם אווטאר
את המסלול האקדמי החלה ד"ר אלונה ברנע בחוג לפסיכולוגיה באוניברסיטת בן-גוריון. לאחר שסיימה תואר ראשון בהצטיינות התקבלה לתוכנית מיוחדת לתואר שני באוקספורד במדעי המוח, שאותו הקדישה להדמיות שמייצרים בני-אדם במוחם ("למשל, איך המוח מפצה על קטיעת יד"). היא המשיכה לדוקטורט במוסד היוקרתי, שעסק בהשתלות של תאי גזע מהונדסים באנשים עם בעיות רשתית גנטיות, כדי להחזיר להם ראייה.
באוקספורד הכירה את נמרוד, לימים בעלה, גם הוא ישראלי שעשה שם תואר שני. מצוידים בתארים, אחרי חמש שנים באנגליה השניים המשיכו לפוסט-דוקטורט בניו-יורק. שם, במכון רוקפלר – מוסד יוקרתי שהוציא מתוכו 26 חתני פרס נובל – עבדה ברנע על מחקר תאי גזע לסיוע באלצהיימר לצד פרופ' גרינגרד, מאבות מדעי המוח ("הוא נפטר בזמן שהייתי שם, בגיל 92").
במחלקה החדשה במפא"ת היא חולשת בינתיים על כעשרה איש, כולם בעלי תארים מתקדמים, ביניהם חוקרות מתחומי הרפואה והנוירוטכנולוגיה וקצינים וחיילים מתחומי הביו-טכנולוגיה, הנדסת חשמל, פיזיקה ומדעי המוח. עד היום הובילה המחלקה יותר מ-40 פרויקטי מחקר ופיתוח ועוד כ-50 פרויקטים בפיתוח מהיר במיוחד.
הפעילות המאומצת בתחום בריאות הנפש הולידה עד כה פרויקטים שחלקם טרם נוסו אפילו בעולם. למשל, כדי להתמודד עם הצורך להגיש סיוע נפשי מהיר לכמות גדולה של אנשים במצב של מחסור במטפלים, פותחה מערכת מבוססת AI לאבחון פסיכיאטרי במחשב באמצעות אווטאר; הדמות הווירטואלית מנהלת שיחה חופשית עם המטופל ומפיקה עבור הפסיכיאטר תמלול, סיכום, אבחנה והמלצה טיפולית. לצורך הורדת העומס, ה-AI הוכנס לשימוש גם לצורך תמלול, סיכום והפקת תובנות משיחות טיפוליות בצה"ל, באגף משפחות שכולות ובאגף השיקום.
את מדברת על אוטומציה. זה לא מתנגש עם הרגישות המיוחדת שנדרשת בטיפול בנפש?
"אז קודם כול, אנחנו מדברים על אבחון בלבד, שבעיקר מקצר זמן וחוסך כוח אדם. במשרד הביטחון מבינים שהגל רק מתחיל, ובעוד זמן מסוים יהיו לנו המון פוסט-טראומתיים, שקרוב לוודאי שלא יימצאו עבורם מספיק מטפלים. הבינה המלאכותית יכולה להיות כלי תומך החלטה אבל האחריות, הקשר, תמיד מגיעים בסוף מבן-אדם. יחד עם זה, ראינו, שהמערכת שבה שילבנו אווטאר נתפסת על ידי המטופלים דווקא כמחזקת את הקשר האנושי. אנשים טענו שזה הפסיכיאטר הכי נחמד שפגשו: הוא לא היה לחוץ בזמן, ובזמן שישבו מולו פתאום עלו בהם דברים הרבה עמוקים, שלא היו עולים בשיחה רגילה".
ניסויים מתקדמים נעשים גם בחיישנים לבישים – אלקטרודות ראש, שעונים וצמידים חכמים - שנועדו לאימון חוסן, לטיפול בהפרעות שינה, ולהתמודדות עם תופעות שונות של פוסט טראומה. מחקר מבוקר אחר בוחן את יעילותו של טיפול המשולב בסם האקסטזי (MDMA) בקבוצות של חיילים שאובחנו עם תסמונת פוסט-טראומתית.
ברנע: "טכנולוגיות שהן כבר בשלות, שקיבלו את אישור ה-FDA האמריקאי או משרד הבריאות, אנחנו מטמיעים מיידית באגף השיקום ובמרכזים רפואיים. למשל, חברה בשם 'גריי מאטרס' מחיפה פיתחה כובע עתיר חיישנים המאפשר לאמן אדם הסובל מעוררות-יתר לשלוט בה ולהפחית אותה בהדרגה. המערכת, שמבוססת על מחקר של פרופ' תלמה הנדלר מאוניברסיטת תל-אביב, מציגה על מסך מול המטופל דמויות מחדר המתנה - אנשים קמים, צועקים, תינוק בוכה - והוא נדרש למצוא אסטרטגיה מנטלית להרגיע אותם באמצעות המחשבה בלבד. למעשה, הוא לומד כך 'להרגיע' את האמיגדלה, האזור במוח שרגיש לטראומה.
"חשבנו שזה יכול לעזור גם במרפאת בריאות הנפש שקמה עכשיו בצה"ל, אז נכנסנו איתם לפיילוט, ובמקביל שאלנו: רגע, אם הטיפול מועיל לאנשים בטראומה, אולי הוא יסייע גם ללוחמים בריאים שחוו טראומה וצריכים לווסת את האמיגדלה שלהם לפני שהם חוזרים לפעילות מבצעית? האם נוכל להשתמש בזה גם ככלי חוסן?"
"אנחנו עוסקים גם בניתוח קול וניתוח תמונה. מדובר במחקר גדול, שאנחנו קוראים לו 'רנטגן לנפש' – שם שהמציאה ראש אגף השיקום – שהתוצאה שלו תהיה, שניתן יהיה לאבחן ולמדוד תופעה בתחום הנפש בעזרת כלים פשוטים כמו סמארטפון. הרעיון הוא לבנות קורלציות, התאמות וקשרים. כלומר, אם זיהיתי בביטחון פעילות מוחית כלשהי בעזרת מכשירים כמו EEG או FMRI, ומצד שני יש שתי טכנולוגיות פשוטות וזמינות, למשל צילום והקלטת קול, שכל אחת מהן יכולה להצביע רק על חלק מהפעילות הזו – אני יכולה למצוא התאמה ביניהן לבין הממצאים שהגיעו מהמכשירים, לדייק אותה ולהסתפק בהן".
"הרעיון הוא שמערכת AI תחשוב באותו אופן שבו מפקד בכיר היה חושב. אנחנו מתחילים לבנות ממש פרופילי קבלת החלטות דיגיטליים של אנשים, כולל סקירה ומיפוי של הפעילות המוחית שלהם, כדי לייצר להם תאומים"
לפי ברנע, היקף הנתונים (ה"דאטה") העצום שנאסף בארץ בתחום בריאות הנפש מאפשר כבר להתחיל לנבא גם התנהגויות לעתיד. "למשל, אנחנו אוספים נתונים על חיילים עוד לפני השירות, ומעבים אותם לאורך שירותם בצה"ל עד לשחרור. הנתונים האלה יאפשרו לנו בבוא הזמן לנבא בשלבים מוקדמים אצל מי עלולה להופיע בהמשך הידרדרות; או אפילו לאבחן מועמדים לשירות בצורה אחרת, מותאמת אישית, כולל אפשרות לדעת מראש איזה טיפול יכול לעזור להם".
רגשות כלפי רובוטים
פירסמנו לא מכבר ידיעה על חברה אמריקאית שמייצרת רובוטים שיחליפו 50 אלף חיילים בצבא כבר השנה. בקרוב בצה"ל?
ברנע: "מערכות כמו-אנושיות ומערכות רובוטיות הן תחום מאוד גדול, שאנחנו מתחילים להיכנס אליו עכשיו. אנחנו עובדים גם עם חוקרים וחברות ישראלים וגם עם חברות מחו"ל. אני לא חושבת שרובוטים שמחליפים חיילים ישתלבו בצבא האמריקאי כבר השנה, בטח לא בצבא הישראלי, אבל בעתיד הערך שלהם יכול להיות מאוד משמעותי.
"מצד שני, יש גם סכנות ברובוטים כאלה. כלומר, שילוב של AI במערכות מחשב זה דבר אחד, אבל בתוך מערכות אנושיות הוא מעורר כבר דילמות. אל המחשב שלי או אל המכונית האוטונומית שלי אני אדיש מבחינה רגשית; אבל כשרובוט צועד לידי בשטח, אני מתחיל לפתח כלפיו רגשות. שם מתחילות להישאל שאלות.
"באופן כללי אנחנו לא שואפים להחליף את האדם ברובוטיקה וב-AI. להפך, דווקא בצבא שהופך ליותר ויותר אוטונומי, המקום של האדם נהיה יותר חשוב: מערך קבלת ההחלטות שלו, ההקשר והערכים שהוא מביא איתו, הם בסוף לב המבצע. הרובוטים מתפעלים את ההנחיות האלה. לפחות בצבא שלנו זה לא הולך להשתנות.
"אני תמיד אוהבת לתת את הדוגמה של Waze. כש-Waze אומרת לפנות ימינה אני פונה ימינה, כי לרוב היא צודקת, אבל אם היא צודקת פחות, אני מקשיבה לה פחות. אנחנו שואפים כאן תמיד להגיע למקום שבו האחריות הסופית היא על האדם. הרובוטים הכמו-אנושיים, יש בהם משהו מאוד מושך ומאוד מפחיד, אבל הם לא שונים כל כך מהכלבים הרובוטיים שקיימים היום, או ממערכות רובוטיות שאין להן ידיים ופנים. כך שהשילוב שלהם יתקדם יחד עם האחרים".
