דוד הורן (פיזיקאי)

דוד הורן (נולד ב-10 בספטמבר 1937) הוא פרופסור אמריטוס לפיזיקה בבית הספר לפיזיקה ואסטרונומיה באוניברסיטת תל אביב. הורן כיהן כסגן הרקטור, ראש בית הספר לפיזיקה ואסטרונומיה ודקאן הפקולטה למדעים מדויקים באוניברסיטת תל אביב. הוא עמית של החברה האמריקאית לפיזיקה על "תרומתו לפיזיקת החלקיקים, כולל עבודתו רבת ההשפעה בנושא כללי סכום באנרגיה סופית, חקר הפנומנולוגיה של תהליכי הדרונים ותיאוריות בנושא סריגים המילטוניאניים".

ביוגרפיה
דוד הורן נולד והתחנך בחיפה. בשנת 1955 סיים את חוק לימודיו בבית הספר הריאלי בעיר, ושנתיים אחר כך החל ללמוד בטכניון. הורן קיבל תואר ראשון בפיזיקה בהצטיינות יתרה בשנת 1961, ושנה אחר כך סיים תואר שני, אף הוא בטכניון. הוא המשיך ללימודי תואר שלישי באוניברסיטה העברית וקיבל אותו בשנת 1965. עבודת הדוקטורט שלו "בחינות אחדות של מבנה האינטראקציות החלשות" נכתבה בהנחיית פרופ' יובל נאמן.
הורן הצטרף בשנת 1962 לאוניברסיטת תל אביב כעוזר מחקר. בשנת 1965 התמנה למרצה ושנתיים אחר כך למרצה בכיר. בשנת 1968 הפך הורן לפרופסור חבר וב-1972 קודם לפרופסור מן המניין. שנתיים אחר כך הופקד הורן על הקתדרה לפיזיקה עיונית של שדות וחלקיקים על שם אדוארד ופרנסואז ז'ופר, וכיהן בה עד שנת 2007.
במהלך השנים הנחה הורן 43 תלמידים לתארים מתקדמים ופרסם למעלה מ-240 מחקרים.
הוא פרש לגמלאות כפרופסור אמריטוס בשנת 2005, וממשיך במחקריו. מבין תלמידיו לאורך השנים, פרופ' מארק קרלינר.

לאורך השנים כיהן הורן כחוקר אורח במוסדות אקדמיים ובמכוני מחקר שונים, וביניהם: עמית פוסט-דוקטורט במעבדות הלאומיות בארגון, אילינוי; עמית מחקר וחוקר אורח (שלוש פעמים) במכון הטכנולוגי של קליפורניה בפסדינה; חוקר אורח ב-CERN, ז'נבה; פרופסור אורח באוניברסיטת קורנל, ניו יורק; חבר במכון למחקר מתקדם בפרינסטון, ניו ג'רזי; פרופסור אורח במעבדת SLAC באוניברסיטת סטנפורד, ופרופסור אורח באוניברסיטת קיוטו, יפן.

הורן כיהן בתפקידים ניהוליים שונים באוניברסיטת תל אביב. הוא שימש כסגן הרקטור בשנים 1980-1983, תפקיד אותו עזב לטובת מחקר ב-SLAC. עם חזרתו לארץ התמנה לראש המחלקה לפיזיקה של אנרגיות גבוהות (1984–1986), ולאחר מכן כיהן כראש בית הספר לפיזיקה ואסטרונומיה (1986-1989), דקאן הפקולטה למדעים מדויקים על שם ריימונד ובברלי סקלר (1990–1995) ומנהלו הראשון של מרכז העל ע"ש אדמס לחקר המוח (1993–2000).
הורן כיהן גם בתפקידים מקצועיים שונים בישראל ובעולם. בין השאר היה יו"ר הוועדה לפיזיקה של אנרגיות גבוהות בשנים 1983–2003 ובמסגרת תפקיד זה שימש כמשקיף ישראלי ב-CERN בשנים 1991–2003. הורן כיהן גם כחבר המועצה להשכלה גבוהה (1987-1991), חבר הוועד המנהל של החברה האירופית לפיזיקה (1989–1992) ונציג ישראל בפורום האירופי האסטרטגי לתשתיות מחקר (2005–2017). בשנים 2012–2016 כיהן הורן כראש הוועדה לתשתיות מחקר של ות"ת, והגיש בשמה מפות דרכים לתשתיות מחקר מדעיות בישראל בשנים 2013 ו-2016.

מחקריו
פרופ' הורן התמקד במחקר תאורטי של פיזיקה של אנרגיות גבוהות עד שנת 1990. לאחר מכן החל לעסוק בחישוביות עצבית ובלמידת מכונה, ומשנת 2005 החל לפרסם גם בביואינפורמטיקה.
יחד עם ריצ'רד דולן וכריסטוף שמיד פיתח הורן את כללי הסכום באנרגיה סופית. זו הייתה תורה שגשרה בין שתי דרכים להבנת הכח החזק שפועל בין הדרונים, ונודעה כדואליות של דולן-הורן-שמיד. בשנת 1971 פיתחו ריצ'רד סילבר והורן מודל לייצור קוהרנטי של פיונים בהתנגשויות של הדרונים באנרגיות גבוהות. יחד עם ג'פרי מנדולה חקר הורן מבני מזונים על בסיס קוארקים וגלואון ב-1978.
הורן עבר בשנת 1979 לעסוק בתיאוריות של כיולי סריג וגילה, יחד עם שמעון ינקלביץ ומרווין וינשטיין, פאזה נטולת כליאה בתיאוריות (Z(N עבור N גדול.
בשנת 1981 הוכיח הורן את קיומם של מודלי סריג בעלי מטריצות סופיות בצמתים ושדות כיול רציפים שמקשרים ביניהם.
בשנת 1984 פרסמו הורן ווינשטיין את מתודולוגיית פיתוח t של תורות סריג המילטוניאניות.

תרומותיו של הורן למידול וחישוב עצבי כוללות פיתוח מכניזם חדש לתחזוקת הזיכרון באמצעות ויסות עצבי, יחד עם ניר לוי ואיתן רופין, בשנת 1998, ולמידה של שפות טבעיות (בעבודה משותפת עם צח סולן, איתן רופין ושמעון אדלמן) בשנת 2005. מאמר זה כולל פיתוחי אלגוריתמים חדשים למציאת מוטיבים והסקת דקדוק מתוך טקסט.
הורן תרם גם לאלגוריתמים של אשכול, נושא בעל חשיבות בלמידת מכונה, על ידי פיתוח Support Vector Clustering בשנת 2001, יחד עם אסא בן חור, חוה זיגלמן וולדימיר ופניק.
זמן קצר אחר כך פיתחו הורן ואסף גוטליב את האישכול הקוונטי (Quantum Clustering).

מחקריו של הורן בתחום הביואינפורמטיקה כוללים מציאת מוטיבים לאפיון פרוטאינים וחקר מוטיבים של מבנים גנומיים. יחד עם ארז פרסי, הורן חקר נושאים כמו מבנים מסודרים בסדרות של חלבונים, וקיום סדרות חוזרניות ארוכות במבני DNA כסמנים של אבולוציה של אורגניזמים
וגם של התפתחות סרטן (עבודה משותפת עם פרסי ואחרים).

פרסים והוקרות
הורן הוא עמית החברה האמריקאית לפיזיקה (1985) ועמית האגודה הישראלית לפיזיקה (2018).

פרסומים

מאמרים נבחרים
 R. Dolen, D. Horn and C. Schmid; Prediction of Regge-parameters of rho poles from low-energy pi-N scattering data Phys. Rev. Lett. 19 (1967) 402–407. Finite-Energy Sum Rules and Their Application to pi-N Charge Exchange Phys. Rev. 166 (1968) 1768–1781.
 D. Horn and R. Silver: Coherent production of pions, Annals Phys. 66 (1971) 509-541
 T. Banks, D. Horn and H. Neuberger: Bosonization of the SU(N) Thirring Models, Nucl. Phys. B108, 119 (1976).
 D. Horn and J. Mandula: Model of Mesons with Constituent Gluons, Phys. Rev. D17, 898 (1978).
 D. Horn, M. Weinstein and S. Yankielowicz: Hamiltonian Approach to Z(N) Lattice Gauge Theories, Phys. Rev. D19, 3715 (1979).
 D. Horn: Finite Matrix Models with Continuous Local Gauge Invariance, Phys. Lett. 100B, 149-151 (1981).
 T. Banks, Y. Dothan and D. Horn: Geometric Fermions, Phys. Lett. 117B, 413 (1982).
 D. Horn and M. Weinstein: The t expansion: A nonperturbative analytic tool for Hamiltonian systems. Phys. Rev. D 30, 1256-1270 (1984).
 Ury Naftaly, Nathan Intrator and David Horn: Optimal Ensemble Averaging of Neural Networks. Network, Computation in Neural Systems, 8, 283-296 (1997).
 David Horn, Nir Levy, Eytan Ruppin: Memory Maintenance via Neuronal Regulation, Neural Computation, 10, 1-18 (1998).
 Asa Ben-Hur, David Horn, Hava Siegelmann and Vladimir Vapnik: Support Vector Clustering. Journal of Machine Learning Research 2, 125-137 (2001).
 David Horn and Assaf Gottlieb: Algorithm for data clustering in pattern recognition problems based on quantum mechanics, Phys. Rev. Lett. 88 (2002) 18702
 Zach Solan, David Horn, Eytan Ruppin and Shimon Edelman: Unsupervised learning of natural languages, Proc. Natl. Acad. Sc. 102 (2005) 11629–11634.
 Vered Kunik, Yasmine Meroz, Zach Solan, Ben Sandbank, Uri Weingart, Eytan Ruppin and David Horn: Functional representation of enzymes by specific peptides. PLOS Computational Biology 2007, 3(8):e167.
 Benny Chor, David Horn, Yaron Levy, Nick Goldman and Tim Massingham: Genomic DNA k-mer spectra: models and modalities. Genome Biology 2009, 10(10):R108
 Erez Persi and David Horn. Systematic Analysis of Compositional Order of Proteins Reveals New Characteristics of Biological Functions and a Universal Correlate of Macroevolution. PLoS Comput Biol 9 (2013): e1003346.
 David Horn. Taxa counting using Specific Peptides of Aminoacyl tRNA Synthetases Encyclopedia of Metagenomics, Springer, 2013.
 Sagi Shporer, Benny Chor, Saharon Rosset, David Horn. Inversion symmetry of DNA k-mer counts: validity and deviations. BMC Genomics 2016, 17:696
 Erez Persi, Davide Prandi, Yuri I. Wolf, Yair Pozniak,Christopher Barbieri, Paola Gasperini, Himisha Beltran, Bishoy M. Faltas, Mark A. Rubin, Tamar Geiger, Eugene V. Koonin, Francesca Demichelis, David Horn. Proteomic and Genomic Signatures of Repeat Instability in Cancer and Adjacent Normal Tissues. PNAS 116, 34, 2019 - 08790

ספר
 David Horn and Fredrick Zachariasen: Hadron Physics at Very High Energies. Benjamin 1973.

פטנטים
 Method and Apparatus for Quantum Clustering. USA Patent No. 7,653,646 B2.
 Method for discovering relationships in data by dynamic quantum clustering USA Patent No 8874412 and USA Patent No. 9,646,074

חיים אישיים
הורן היה נשוי לנירה (לבית פוס) משנת 1963 ועד פטירתה ב-2019. הוא אב לשלושה, יובל תמר ועודד, וסב לתשעה. מתגורר בתל אביב.

קישורים חיצוניים
 דוד הורן, באתר אוניברסיטת תל אביב
 אתגרי המדע והטכנולוגיה במאה ה-21 – סימפוזיון באוניברסיטת תל אביב לכבוד יום הולדתו ה-80 (באנגלית), באתר YouTube

הערות שוליים

בוגרי בית הספר הריאלי
בוגרי הטכניון - מכון טכנולוגי לישראל
בעלי תואר דוקטור מהאוניברסיטה העברית בירושלים
סגל אוניברסיטת תל אביב: פיזיקה ואסטרונומיה
פיזיקאים ישראלים
ישראלים שנולדו ב-1937