Při práci se neobejdu bez tužky, papíru a taky odpadkového koše, říká teoretický informatik dr. Jakub Bulín. Jeho myšlenky však zdaleka nejsou k zahození, talentovaný vědec za ně v březnu získal cenu Nadačního fondu Bernarda Bolzana.
Zabýváte se výzkumem aproximací v algoritmech, konkrétně problémy PCSP (Promise Constraint Satisfaction). Čím jsou zajímavé?
Zatímco klasické CSP problémy vyžadují přesnou odpověď na danou výpočetní úlohu, problémy Promise CSP obsahují prvek aproximace.
Často nepotřebujeme znát přesný výsledek a najít ho může být časově příliš náročné. Je proto velmi užitečné mít rychlý algoritmus, který se k optimální hodnotě dostatečně přiblíží. Pro matematika ve mně je potěšením vidět ukázku toho, jak abstraktnější pohled vede ke zjednodušení, zobecnění a dokonce vylepšení výsledků získaných pomocí konkrétnějších přístupů.
Kdo vás k výzkumu této problematiky inspiroval?
K tomuto výzkumnému projektu mě přivedl článek dr. Guruswamiho z Carnegie Mellon University, předního odborníka na teorii aproximace, který byl jedním z objevitelů problémů PCSP.
Jeho výzkum sleduji už mnoho let, byť většinou spíše zpovzdálí. Je zajímavé, že moji spoluautoři, kterým patří velký podíl na celém projektu, na počátku přišli s velice podobným plánem nezávisle na mně. Dá se předpokládat, že kohokoliv s výzkumným profilem velmi blízkým mému by napadly podobné otázky jako nás.
PCSP má podle všeho široké využití v oblasti umělé inteligence nebo operační analýzy, takže aplikace jsou dalekosáhlé. Lze však nějak definovat současná omezení?
Techniky, které používáme a k jejichž vývoji se snažíme přispět, zatím umějí popsat jen jak složitý bude problém v nejhorším případě. Ukazuje se, že mnoho užitečných výpočetních úloh je v nejhorším případě beznadějných, ale přesto existují praktické, heuristické algoritmy, které dobře zvládnou vyřešit danou úlohu pro typické vstupy z reálných dat. S tím si zatím teorie neumí poradit.
Berete v úvahu při svém výzkumu nějaké požadavky na aplikace, nebo se věnujete problému jako takovému bez nějaké utilitární motivace?
Jde o teoretický výzkum, ale vždy hledám souvislosti a inspiraci v méně teoretických oblastech informatiky. Považuji za velký úspěch, pokud mé články čtou lidé, jejichž výzkum už ovlivňuje vývoj reálných aplikací.
Jako teoretický informatik, jaký máte vztah k počítačům?
Počítače hrají čím dál důležitější roli i v teoretickém výzkumu. V mém případě zatím slouží spíše ke sběru dat a testování hypotéz. Těžiště tvůrčí vědecké práce zůstává u tužky a papíru (a odpadkového koše). Na rozdíl od některých kolegů mi také většinou stačí celkem běžný stroj a výpočty na něm trvají nejvýše jednotky dní.
Co pro vás znamená ocenění NFBB?
Je to velká čest a také výzva. Vidím kolem sebe hodně kolegů, kteří by si takovou cenu zasloužili neméně než já. V každém případě jsem velmi rád, že jsem tuto cenu pro mladé vědce do 35 let stihl, byť na poslední chvíli, získat.
Budete toto oceněné téma či témata příbuzná i nadále rozvíjet?
Jistě, náš výzkum přinesl mnoho nových otázek, ale také lepší náhled na některé otevřené problémy. Několik zahraničních skupin už přišlo s vylepšením našich výsledků a návrhem dalšího postupu. Mám naději, že se v budoucnu podaří celou teorii rozšířit na další typy problémů a přiblížit tak k reálným aplikacím.
Jak aktuálně vypadá mezinárodní vědecká spolupráce ve vašem oboru?
V mém oboru je vědecká komunita poměrně malá a velmi přátelská. Už od magisterského studia jsem pravidelně jezdil na konference a většinu vědců, jejichž články jsem četl, jsem poznal i osobně.
Mnozí z nich také pravidelně jezdí do Prahy. V letošním roce nám začal nový grantový projekt s University of Colorado Boulder - kde jsem dva roky pracoval jako postdok - a s University of Denver.
Je otázkou, jak mezinárodní spolupráci ovlivní současná pandemie onemocnění COVID-19 a s ní související omezení cestování.
Kam byste zařadil Matfyz na osobním žebříčku srovnávání vědeckých institucí v rámci Evropy či celého světa?
Mám radost z toho, že se Matfyz čím dál více otevírá světu. V oborech, o kterých mám přehled, máme několik opravdu špičkových výzkumných skupin, které dokáží přilákat nejlepší světové odborníky nejen na kratší návštěvy, ale i na několikaleté pozice. K tomu jistě přispívá i vylepšení ekonomické situace. Stále častěji k nám také ze zahraničí přicházejí velmi chytří studenti, které mám to potěšení učit. Konkurenceschopnost vědy na Matfyzu proto vidím do budoucna velmi příznivě.
Nadační fond Bernarda Bolzana funguje od roku 1999 při Matematicko-fyzikální fakultě UK. K jeho úkolům patří mimo jiné nevýdělečná podpora vědecké a pedagogické činnosti na Univerzitě Karlově v oborech fyziky, matematiky a informatiky, rozšiřování úrovně experimentálních možností a teoretických postupů nebo zprostředkování širšího mezinárodního uplatnění vědeckých výsledků dosažených v daných oborech na UK.
Mohlo by vás také zajímat: