» «

חום-קור

מפת חום
מה מציגה מפת חום?



מפת חום (Heatmap) מציגה טבלה של ערכים בשני ממדים כאשר הערכים מיוצגים כצבעים.

כלומר, יש לנו ציר אופקי וציר אנכי (למשל, ימים ושעות, או פריטים שונים מול תכונות שונות), ובנקודת המפגש של כל שני פרמטרים יש ערך מספרי שמיוצג על ידי צבע.

במפת חום לרוב משתמשים בסקאלה צבעונית. למשל, מכחול דרך צהוב עד אדום, כדי לציין מערך ערכים נמוכים עד גבוהים.

היתרון הוא שבמבט אחד ניתן לאתר דפוסים: אזורים חמים (בצבע בולט כמו אדום) לעומת קרים (כחול או צבע כהה) שמראים איפה הערכים גבוהים או נמוכים במיוחד.

לדוגמה, דמיינו heatmap שבו ניתן לראות את עומס המבקרים בחנות לאורך הימים והשעות. כל שורה מייצגת יום בשבוע וכל עמודה שעה ביום. בעוד הצבע הלבן-צהוב מצביע על שעות שיא עם הרבה לקוחות (צהרי היום ובערב), השחור-אדמדם מצביע על שעות שקטות (למשל באמצע הלילה או מוקדם בבוקר).

כך ניתן לראות במבט מהיר שבסופי שבוע (שבת-ראשון) בצהריים יש צבע בהיר מאוד, כלומר החנות עמוסה אז במיוחד.


#יתרונות
מפת חום מצטיינת ביכולת להראות הרבה מידע בתמונה אחת באופן אינטואיטיבי. היא טובה בזיהוי תבניות, כי העין שלנו מיד נמשכת לאזורים בולטים בצבעם. למשל, אם נשתמש במפת חום להצגת ציוני תלמידים במקצועות שונים (שורות תלמידים, עמודות מקצועות, וצבע = ציון), נוכל מיד להבחין באילו מקצועות כיתה שלמה חזקה (מה שייראה בצורת עמודה בולטת בצבע מסוים) או האם תלמיד ספציפי בולט לרעה או לטובה (שורה מסוימת עם צבעים קיצוניים).


#התאמה
מפת החום מתאימה במיוחד עבור נתונים בעלי שני ממדים של קטגוריות או רצף, כשעבור כל צירוף שלהם יש ערך מספרי.

זה יכול להיות זמנים מול מקומות (כמו בדוגמת החנות: לכל יום ושעה יש מספר של לקוחות), או אנשים מול תכונות (למשל, טבלת תלמידים וציוניהם בכמה מקצועות), או אפילו מטריצה של מתאם בין משתנים (כשרוצים לראות אילו משתנים קשורים, עם ערכים גבוהים בצבע בולט).

מפת חום שימושית גם למדעני נתונים בתחומים כמו ביולוגיה ובינה מלאכותית, כדי להציג מטריצות גדולות בצורה שקל לקלוט (כמו "DNA Microarray" בביולוגיה, שמציג ביטויי גנים שונים כדוגמאות צבע).


#דוגמאות
דוגמה מהחיים: רשת חברתית יכולה להציג למנהלי הקהילה מפה צבעונית של פעילות המשתמשים לפי שעה ויום: למשל, הצבעים יראו שבשעות הערב של סוף השבוע הפעילות באתר בשיאה (צבע חם מאוד) ואילו בשעות בוקר של אמצע השבוע הפעילות נמוכה (צבע קר).

דוגמה נוספת: אפליקציית תחבורה ציבורית עשויה להראות Heatmap של עומס נוסעים בתחנות שונות לאורך היום. כך ניתן לראות באילו תחנות ושעות יש עומס גדול (אדום), מה שעוזר בהקצאת משאבים כמו אוטובוסים נוספים בזמן הנכון.


מהי מפת חום?

https://youtu.be/Q3XFj3zJBuE


מפת חום בגוגל Sheet:

https://youtu.be/RuvbI3QcsFo


ליצור מפת חום בתוכנת אקסל:

https://youtu.be/4Ftu8ay4UKc


הרצאונת על מהי מפת חום ואיך להשתמש בה:

https://youtu.be/stgf2CfiXr4


ומפת חום מורכבת במיוחד:

https://youtu.be/NFbiSX6PYXo
חום (פיזיקה)
מהם חום וקור?



חום (Heat) הוא תנועה מהירה של חלקיקי החומר וקור הוא תנועה איטית שלהם. גם הדחיסות שלהם משתנה כי אוויר חם הוא פחות דחוס מאוויר קר. החלקיקים באוויר מתחממים והם זזים במהירות, מה שמגדיל את המרווחים ביניהם, כלומר את הוואקום שבין חלקיקי האוויר.

באוויר הקר, לעומת זאת, החלקיקים נעים לאט יחסית לאוויר החם והמרווח ביניהם מצטמצם.

לכן אוויר חם הוא קל והוא עולה למעלה, בעוד שאוויר קר הוא כבד ויורד למטה.


הנה ההבדלים בתנועת החלקיקים במים הקרים (תנועה איטית) ובחמים (תנועה מהירה):

https://youtu.be/G_TCFgEdEGc


והנה הסבר לחום והקור:

https://youtu.be/f1eAOygDP5s
ראיית לילה
מהו הסוד של ראיית הלילה של בעלי חיים?



בניגוד לבעלי חיים ליליים ואפילו לסתם יונקים, ראיית לילה (Night vision) היא עניין מורכב לבני אדם. בהיותנו חיות יום, שלא נאלצו לצוד או להגן על עצמם מטורפים בלילה, האבולוציה "ויתרה" על הצורך לפתח למין האנושי יכולות טובות לראיה בחשיכה.

לעומתנו, מרבית היונקים ובמיוחד בעלי החיים הליליים שבהם, מצוידים ביכולת מצוינת לראות בחושך. יתרון זה מאפשר להם להתגנב ולצוד טרף בלילה וכמובן גם להגן על עצמם מטורפים שמעוניינים בהם עצמם כמזון. אישוניהם המתרחבים, למשל, מאפשרים חשיפה מירבית לאור. אצל חלקם, כמו אופוסומים, קופי לילה ודביבונים, העיניים גדולות במיוחד, מה שמשפר להם את הראייה בלילה.

בניגוד לסברה המקובלת בציבור, היונקים לא רואים את העולם בשחור לבן. ועדיין, מפני שהם התפתחו להיות פעילים בלילה, כשראיית צבעים היא לא ממש שימושית, מרבית היונקים רואים פחות צבעים מבני אדם.

כי לרובם, לעומתנו, יש בעיניים רק שני סוגי מדוכים, שהם תאים קולטי אור המגיבים אחרת לאור באורכי גל שונים, כלומר לצבעים שונים. מה שאומר שהם לא מבחינים כלל ברבים מהגוונים הרבים שאנו, בני האדם, רואים.

ראיית לילה, לעומת זאת, מפותחת מאוד אצל בעלי חיים שפעילים בלילה. לבעלי חיים כאלה יש התאמות מיוחדות לראיית לילה. מחקרים ראשונים מצביעים על כך שהיונקים המירו חלק מהמדוכים שלהם בקנים, סוג נוסף של תאים קולטי אור, המגיבים באופן זהה לכל אורכי הגל המצויים באור הנראה. יתרונם העיקרי של הקנים הללו בהקשר לראיית לילה הוא ביכולתם לראות טוב יותר, גם באור חלש וקלוש.

עוד אחת מההתאמות לראיית לילה משופרת היא שכבה רפלקטיבית שהתפתחה במהלך האבולוציה אצל טורפי לילה ונמצאת מאחורי רשתית העין. השכבה הזו נקראת "טַפֵּטוּם לוּסִידוּם" (tapetum lucidum), מגדילה את איכות התמונה שמתקבלת בעין ובכך משפרת את יכולת הָרְאִיָּה שלהם.

אגב, אותה טפטום לוסידום גם גורמת לעיניים של יונקים כאלה להאיר בחושך, כשמאירים עליהן בפנס בחשיכה. מי שמגדלים כלב או חתול מכירים את הברק העדין, שמופיע בעיניהם אם מאירים עליהם כך חשיכה. נהגים מכירים את זה מאורות המכונית בנסיעה לילית במדבר.

ואכן, כמו שחרקים דוגמת זבוב ושפירית פיתחו להם עיני תשבץ שמזהות תנועה ומסייעות להם להגן על עצמם מטורפים, אצל הטורפים התפתחה ראיית הלילה, שנועדה לסייע להם בכיוון ההפוך - לאתר את הטרף ולצוד אותו.

חלק מבעלי החיים שמצוידים בראיית לילה טובה שכזו, הם חתולים וכלבים. שניהם טורפים במקור, לצד נחשים ודורסי לילה. בזכות ראיית הלילה הטובה שלהם, צדים היטב לא מעט טורפים פראיים שכאלה, כולל שועלים אדומים.


הנה ראיית הלילה של בעלי חיים (מתורגם):

https://youtu.be/t3CjTU7TaNA


עיני התשבץ של השפירית המזהה בזכותן תנועות בזק בסביבתה:

https://youtu.be/m5XUdvBO_TE


והמדענים והמהנדסים שלומדים שנים מבעלי החיים כיצד לפתח ולשפר ציוד לראיית לילה (עברית):

https://youtu.be/0nfcOboZdNs
דימות תרמי
מהן מצלמות חום?



מצלמת חום, או מצלמה תרמית (Thermal Imaging Camera), מציגה את המצולם בצבעים שונים. הצבעים הללו משקפים מידות חום שונות. עצמים חמים נראים צהובים, בעוד שעצמים קרים מוצגים בתמונה בצבעים כמו כחול או וורוד. מצלמות חום, או מצלמות תרמיות, מתבססות על טכנולוגיה שנקראת דימות תרמי (Thermography).

צילום תרמי משמש לצורכי עבודה, מחקר ומדע מגוונים. כבאים ולוחמי אש משתמשים במצלמות כאלה, בזמן שריפה ובבניינים בוערים, כדי לאתר בני אדם בתוך עשן סמיך. מצמות אבטחה ומכשירי צילום לילה מצויידים באפשרויות תרמיות כדי לזהות אנשים ובעלי חיים ועוד.

הדימות התרמי הפך כיום שימושי אפילו לייצוג של דברים שאינם קשורים לחום וקור. כך למשל נעזרים בוני ומנהלי אתרים בדימוי הזה, כדי לצפות באזורים "חמים" כביכול בדפי אינטרנט, שבהם משתמשים הגולשים יותר או לוחצים עליהם יותר, לעומת אזורים "קרים", שפחות משתמשים בהם.


כך עובדות המצלמות התרמיות:

https://youtu.be/jX0gIWU49iI?t=4m53s


דברים מהיום-יום שצולמו במצלמות הדימות התרמי:

https://youtu.be/lAZVA0sCS7c


מצלמה תרמית המצלמת באמצעות אינפרה אדום:

https://youtu.be/TrjbF7xojmk


מצלמת חום מיוחדת לסמארטפון:

https://youtu.be/IbbkvwJRwxs?t=4s


כך משתמשים במצלמה תרמית כדי לאתר נזילות מים, עובש ותקלות שונות:

https://youtu.be/4t1C6T9LNCY


על הקרינה התת-אדומה (מתורגם):

https://youtu.be/Uy75w1GMAGw


ומצלמות חום יכולות להיות גם מצלמות אבטחה מצוינות:

https://youtu.be/HAxq9wVR2UY?t=6m21s


אֵאוּרִיקַה - האנציקלופדיה של הסקרנות!

העולם הוא צבעוני ומופלא, אאוריקה כאן בשביל שתגלו אותו...

אלפי נושאים, תמונות וסרטונים, מפתיעים, מסקרנים וממוקדים.

ניתן לנווט בין הפריטים במגע, בעכבר, בגלגלת, או במקשי המקלדת

בואו לגלות, לחקור, ולקבל השראה!

אֵאוּרִיקַה - האנציקלופדיה של הסקרנות!

שלום,
נראה שכבר הכרתם את אאוריקה. בטח כבר גיליתם כאן דברים מדהימים, אולי כבר שאלתם שאלות וקיבלתם תשובות טובות.
נשמח לראות משהו מכם בספר האורחים שלנו: איזו מילה טובה, חוות דעת, עצה חכמה לשיפור או כל מה שיש לכם לספר לנו על אאוריקה, כפי שאתם חווים אותה.