לימודי פיזיקה בעידן ה-AI

העתיד שייך ל-AI. אבל בלי פיזיקאים, AI לעולם לא יבין את העולם האמיתי 

פיזיקה היא המדע שמסביר לנו איך העולם עובד באמת, ובמובנים רבים היא הבסיס לחדשנות טכנולוגית. בזכותה יש לנו נורות לד, מערכות הגנה מתקדמות (כמו חץ וקלע דוד), לוויינים, GPS מדויק במיוחד ועוד הרבה פיתוחים ששינו את המציאות שלנו מקצה לקצה.

מהפכת ה-AI רק מעצימה את החשיבות של הפיזיקאים. נכון להיום, האתגר המרכזי של הבינה המלאכותית הוא להבין את כללי המשחק בעולם הפיזי: תנועה, חיכוך, אינרציה, סיבה ותוצאה. ומי ילמד את ה-AI? פיזיקאים, כמובן.

בנוסף, כלי AI משדרגים את הדרך שבה לומדים פיזיקה באוניברסיטת בר-אילן, ומאפשרים, למשל, להריץ סימולציות מורכבות בקלות. כשאין חסמים טכניים, הסטודנטים יכולים להתפנות למה שבאמת חשוב: להבין לעומק איך העולם עובד, בדרך לפיתוח הטכנולוגיות של המחר.

"אם הייתי בן 20, הייתי בוחר במדעי הפיזיקה" (ג'נסן הואנג, מייסד ומנכ"ל NVIDIA)

למה בעידן ה-AI כדאי עוד יותר ללמוד פיזיקה?

כשג'נסן הואנג, מייסד ומנכ"ל NVIDIA, נשאל מה היה בוחר ללמוד היום אם היה בן 20, הוא לא היסס: "פיזיקה". הואנג הסביר שהעתיד שייך לבינה המלאכותית הפיזיקלית, ולפיזיקאים יהיה תפקיד קריטי בפיתוח היכולות החדשות.

ד"ר יוסי בן ציון מהמחלקה לפיזיקה בבר-אילן מפרט: "אנחנו מלמדים איך להבין את העולם שנמצא סביבנו בצורה כמותית. את החוקיות ששולטת בעולם החל מחלקיקים זעירים ועד כוכבים וגלקסיות. הסטודנטים אצלנו נעזרים בכלי AI ובוחנים כל הזמן את תקפות התוצאות. אם יש בעיה כלשהי, הם מסבירים למודל איפה התקלה. בעצם אנחנו מלמדים את התלמידים איך ללמד את מערכות ה-AI פיזיקה ואת חוקי העולם הפיזי".

אילון מאסק מסכים, ומדגיש זווית אחרת: לימודי פיזיקה עוזרים לפתח צורת חשיבה שמתאימה מאוד לעידן ה-AI. במיוחד הוא ציין התמודדות עם אי-ודאות, בניית מודלים מדויקים לפתרון בעיות והבנת ההשלכות הפיזיות של כל פעולה - יכולות הכרחיות לפיתוח הטכנולוגיות הבאות.

"פיזיקה היא הדרך להבין את העולם סביבנו, ולפתור בעיות שקשורות לעולם הפיזי. זה מה שאנחנו רוצים ללמד את ה-AI"

איפה עובדים בוגרי תואר בפיזיקה?

ישראל היא מעצמה ביטחונית, ולכן מעצמה בתחום הפיזיקה, עם הרבה חברות שמפתחות טילים, כלי נשק, לוויינים ומערכות הגנה. ההצלחות המרשימות של קלע דוד, החץ, כיפת ברזל וטילים מסוגים שונים מייצרות ביקוש רב, גם בארץ וגם בעולם. לכן במקומות כמו רפא"ל, התעשייה האווירית ואלביט מחפשים פיזיקאים שישכללו את המערכות הקיימות ויפתחו את הדור הבא שלהן.

בוגרי פיזיקה משתלבים גם בתעשיית האופטיקה, בחברות הייטק ובעצם בכל מקום שבו מפתחים מוצרים חדשניים. דוגמה טובה מהחיים של כולנו היא הפיצ'ר של שליחת מיקום בווטסאפ. ה-GPS מתחבר ל-3 לוויינים ושואל אותם מה השעה. על בסיס התשובות, הוא יודע למקם את המכשיר שבתוכו הוא מובנה. ככל שמספר הספרות אחרי הנקודה בתשובה של הלוויינים גדול יותר, המיקום יהיה מדויק יותר, עד לטווח של מטרים בודדים, ומדידת זמן ברמת דיוק מקסימלית היא פיזיקה.

בשנים האחרונות נפתח בפני בוגרי פיזיקה אופק תעסוקתי חדש ומרתק - גל הולך וגובר של סטארט־אפים בתחום הטכנולוגיה הקוונטית. בישראל לבדה פועלת כיום קבוצה הולכת ומתרחבת של חברות כמו Quantum Machines, Quantum Source, Quantum Art ו-Qedma, אשר גייסו יחד מאות מיליוני דולרים ומובילות פיתוחים בחזית העולמית של מחשוב, תקשורת והצפנה קוונטית. חברות אלו נשענות באופן ישיר על ידע פיזיקלי מתקדם, מאופטיקה קוונטית ופיזיקת מצב מוצק ועד אלגוריתמיקה וניסויים. לכן, בוגרי פיזיקה לא רק משתלבים בחברות הטכנולוגיה הקוונטית, אלא מהווים כוח מרכזי בהקמתן ובהובלתן.

גם מחוץ לעולם הפיזיקה יש ביקוש לבוגרי התואר. ד"ר בן ציון מסביר שהיכולת למדל בעיות ולפתור אותן באופן כמותי ומדויק רלוונטית גם לתחומים כמו כלכלה, שוק ההון וביולוגיה - דלתות נוספות שנפתחות בפני פיזיקאים. 

"ישראל היא מעצמת פיזיקה"

מהפכה גם באוניברסיטה: איך AI משדרג את לימודי הפיזיקה בבר-אילן?

את רוב התופעות הפיזיקליות אי אפשר לראות. למשל, כולנו יודעים שאם כדור נזרק לאוויר, הוא ייפול בסופו של דבר על הרצפה, אבל אף אחד לא ראה את כוח המשיכה של כדור הארץ. גם האפקט הפוטו-אלקטרי, שדות חשמליים ושדות מגנטיים הם תופעות מופשטות. לכן לימודי פיזיקה כוללים הרבה מאוד סימולציות. בעבר, בניית סימולציה דרשה שעות של כתיבת קוד והתוצאות היו מוגבלות. היום, בעזרת ה-AI, סטודנטים יכולים לבנות יחסית בקלות הדמיות מתקדמות, וכך להתמקד בשאלות הפיזיקליות במקום באלמנטים טכניים.

הסטודנטים בבר-אילן יכולים גם לשחק עם הפרמטרים של כל סימולציה, לכוון את המודל, לבקר אותו ובעצם ללמד אותו פיזיקה וכך גם ללמוד בעצמם ביעילות רבה יותר.

דוגמה נוספת לשדרוג בזכות AI היא הקורס באלגוריתמיקה קוונטית, שבו הסטודנטים עובדים על מערכת ייעודית של IBM עם שפה משלה. בעבר, היה צורך ללמוד את השפה. היום האינטראקציה עם המערכת היא דרך AI, והסטודנטים יכולים להתרכז באלגוריתמיקה הקוונטית ולהבין אותה לעומק.

המרצים עצמם נעזרים בבינה מלאכותית כדי לשפר את תוכניות הלימוד. במקביל הם מעודדים את הסטודנטים לנצל את היכולות של ה-AI גם לפתרון מטלות לימודיות, תוך בחינה ביקורתית של כל תשובה.

למי מתאימים לימודי פיזיקה?

ד"ר יוסי בן ציון מדגיש שלא צריך להיות גאון כדי ללמוד פיזיקה. התואר מתאים לאנשים סקרנים שלא מסתפקים בתשובות שטחיות ורוצים להבין איך דברים עובדים באמת. למשל למה חפץ נופל כשמשחררים אותו, איך אור יכול להשפיע על חומר, או מה עומד מאחורי טכנולוגיות כמו לייזרים, חיישנים ולוויינים.

מי שאוהבים לפצח חידות יכולים ליהנות מהמפגש בין מספרים, טבע וטכנולוגיה, כי בפיזיקה לומדים לקחת בעיה מורכבת, לפרק אותה לחלקים, לבנות מודל ובאמצעותו להגיע לפתרון. כדי להצליח בפיזיקה צריך גם חיבור לחשיבה כמותית, ועוד תכונה חשובה היא התמדה - לפעמים קשה להבין בפעם הראשונה, לא תמיד הפתרון מגיע מיד, אבל התהליך הוא חלק מההנאה.

"פיזיקה זה לא לגאונים. זה לאנשים שהם מאוד סקרנים, שאוהבים לחבר את העולם של המספרים לטבע"

מחלקה שרואה אתכם

תואר בפיזיקה נחשב לקשוח. למרות זאת, במחלקה לפיזיקה בבר-אילן הסקרים לאורך השנים מצביעים על שביעות רצון גבוהה במיוחד של הסטודנטים. "יש אולי תדמית של הרצאות בשפה לא ברורה וסטודנטים מתוסכלים שתולשים את השיער", אומר ד"ר בן ציון, "אבל המציאות שונה לגמרי". הוא מספר שבזכות היחס האישי והאכפתיות, מספר הסטודנטים במחלקה הכפיל את עצמו בעשור האחרון, ומדגיש: "זה לא הופך את הלימודים לקלים יותר, אבל הם כן נעימים יותר".

המחלקה לפיזיקה בבר-אילן מצטיינת גם במחקר, ובמיוחד בתחום הפיזיקה הקוונטית. לדוגמה, יצירת סיב אופטי שאי אפשר לגנוב ממנו מידע, בזכות הצפנה שמבוססת על טכנולוגיה קוונטית.

בקיצור, תואר בפיזיקה בבר-אילן הוא שילוב של AI שמשדרג את הלמידה, מחקרים מתקדמים ואנשים שאכפת להם שתצליחו.

אם מעניין אותך להבין איך העולם עובד באמת, ואיך הידע הזה מתחבר לחדשנות של המחר - שווה להכיר מקרוב את לימודי הפיזיקה בבר-אילן. 

שאלות ותשובות פיזיקה ובינה מלאכותית

מה הקשר בין פיזיקה לבינה מלאכותית?

פיזיקה עוסקת בהבנת חוקי הטבע באמצעות מודלים מתמטיים, ובינה מלאכותית משתמשת בכלים דומים כדי לנתח מידע ולזהות דפוסים. הבסיס המשותף הוא חשיבה כמותית ויכולת לתאר מערכות מורכבות, ובמחלקה לפיזיקה באוניברסיטת בר-אילן מדגישים כי אותם עקרונות משמשים גם לחקר היקום וגם לפיתוח אלגוריתמים.

למה פיזיקה רלוונטית לעידן ה-AI?

העולם הטכנולוגי נשען יותר ויותר על מודלים מורכבים וניתוח נתונים, תחומים שבהם לפיזיקה יש יתרון טבעי. היכולת לבנות מודלים, לבדוק אותם ולדייק אותם היא חלק בלתי נפרד מההכשרה, ובמחלקה לפיזיקה באוניברסיטת בר-אילן רואים בפיזיקה כלי מרכזי להבנת מערכות חכמות.

האם פיזיקאים משתלבים בתחום הבינה המלאכותית?

כן. רבים מבוגרי פיזיקה עובדים בתחומים כמו Machine Learning, Data Science ופיתוח אלגוריתמים. הסיבה לכך היא שהכשרה פיזיקלית מפתחת יכולת אנליטית גבוהה, ולכן מקובל לראות בבוגרי המחלקה לפיזיקה באוניברסיטת בר-אילן מועמדים טבעיים לתפקידי AI ודאטה.

אילו מיומנויות לומדים בתואר בפיזיקה?

לימודי פיזיקה מקנים חשיבה אנליטית, פתרון בעיות מורכבות, עבודה עם מודלים מתמטיים וניתוח נתונים. אלו בדיוק הכלים שנדרשים גם בעולם הבינה המלאכותית, והם עומדים בלב ההכשרה במחלקה לפיזיקה באוניברסיטת בר-אילן.

איך פיזיקה עוזרת להבין מערכות מורכבות?

פיזיקה מלמדת לפרק מערכות מורכבות לגורמים בסיסיים, לבנות מודלים ולבדוק אותם מול המציאות. אותה גישה מיושמת גם ב-AI, ולכן ניתן לומר שהחשיבה הפיזיקלית היא בסיס להבנת מערכות חכמות, כפי שמודגש בלימודים במחלקה לפיזיקה באוניברסיטת בר-אילן.

מה הקשר בין פיזיקה לניתוח נתונים?

ניתוח נתונים הוא חלק בלתי נפרד ממחקר פיזיקלי, החל מניסויים ועד סימולציות. לכן היכולת לעבוד עם דאטה היא טבעית לבוגרי התחום, ובמחלקה לפיזיקה באוניברסיטת בר-אילן משלבים עבודה עם נתונים כחלק מההכשרה.

האם פיזיקה משלבת עבודה עם אלגוריתמים?

כן. פיזיקאים משתמשים באלגוריתמים כדי לנתח נתונים, לבצע סימולציות ולפתור בעיות מורכבות. השימוש בכלים חישוביים הוא חלק מהלימודים, ובמחלקה לפיזיקה באוניברסיטת בר-אילן מדגישים את החיבור בין פיזיקה, חישוביות ובינה מלאכותית.

איך לימודי פיזיקה בבר-אילן מתחברים ל-AI?

הלימודים משלבים תיאוריה, חישוביות וניתוח נתונים, תחומים שנמצאים בלב הבינה המלאכותית. במחלקה לפיזיקה באוניברסיטת בר-אילן נחשפים ליישומים עדכניים ולשיטות עבודה שמאפשרות מעבר טבעי לעולמות .AI 

מה עושים עם תואר בפיזיקה?

בוגרי פיזיקה משתלבים בהייטק, במחקר, בתעשיות ביטחוניות ובתחומי דאטה ואלגוריתמיקה. השילוב בין הבנה עמוקה לכלים חישוביים, כפי שנרכש במחלקה לפיזיקה באוניברסיטת בר-אילן, מאפשר גמישות תעסוקתית רחבה.

למי מתאים ללמוד פיזיקה היום?

למי שסקרן להבין איך העולם עובד, אוהב לפתור בעיות מורכבות ומתחבר לחשיבה אנליטית. עבור מי שמכוון גם לעולמות של AI ודאטה, לימודים במחלקה לפיזיקה באוניברסיטת בר-אילן יכולים להוות בסיס חזק במיוחד.

לתכניות הלימודים בתואר ראשון

ליצירת קשר