Síla vytrvalosti a nápadu

19. března 2020

Nadační fond Bernarda Bolzana udělil podobně jako v předchozích letech Výroční ceny pro mladé vědce do 35 let. Oceněn byl výzkum v oblasti nízkých teplot, statistické hloubky a aproximací v algoritmech.

Dr. Nagy a dr. Augustovičová na slavnostním předávání Výročních cen NFBB (Foto: Tomáš Rubín)

Práce vědců vyžaduje kromě talentu a příslušného vzdělání také velkou dávku vytrvalosti. Svou roli může hrát i štěstí, když z mnoha možných řešení sáhne výzkumník hned napoprvé k tomu správnému. Všechny tyto nutné, ačkoli rozhodně ne postačující podmínky nepochybně naplňují také letošní tři ocenění za oblast fyziky, matematiky a informatiky. Výroční ceny nadačního fondu byly přitom předány už po dvacáté a zájem o ně neopadá.

Výzkum chování molekul za extrémně nízkých teplot rozvíjí dr. Lucie D. Augustovičová z katedry chemické fyziky a optiky už delší dobu. „V současné době je možné prakticky rutinně ochladit atomy pod 1 µK. S molekulami je to mnohem obtížnější. Postupy, které tak dobře fungovaly pro atomy, je velmi komplikované aplikovat na molekuly. A molekuly nabízejí oproti atomům díky své složitější struktuře tolik krásných možností na nové objevy!“ vymezuje hlavní oblast svého zájmu.

Postupně se jí podařilo nalézt a popsat jev, s jehož pomocí bude možné ochladit některé molekuly až na teploty v řádu nanokelvinů. Při nich se jejich chování mění a je možné pozorovat poměrně exotické jevy jako Bose-Einsteinův kondenzát. Nejde přitom jen o teoretické předpoklady. Navržený postup budou v praxi testovat výzkumníci z Harvardovy univerzity v USA, která má jako jedna z mála na světě potřebné experimentální vybavení.

Více v článku Jak ochladit molekulu

V oblasti matematiky byl oceněn komplexní přístup dr. Stanislava Nagye z katedry pravděpodobnosti a matematické statistiky ke konceptu statistické hloubky. Ten se uplatňuje například při vyhodnocování obsáhlých souborů měření prostřednictvím tzv. neparametrické statistické analýzy. „Až trochu prekvapivo sa ukazuje, ako silné tieto metódy sú v prípade, že z nejakého dôvodu výskumník nechce, alebo nemôže, o svojich dátach predpokladať radu obmedzujúcich predpokladov akými sú normalita, symetria alebo elipticita,“ vysvětluje dr. Nagy.

Hlavní přínos jeho práce spočívá v syntetickém pohledu na celý problém, kdy se mu podařilo propojit oblasti matematiky, které spolu jinak příliš nespolupracují, tedy statistiku a geometrii. Přitom základní principy, které teď aplikuje ve statistice, byly publikovány už v roce 1822 v souvislosti s pojmem plovoucího tělesa. „O plávajúcich telesách pritom v matematike existuje viac než sto rokov výskumu, o ktorom sme v štatistike vôbec nevedeli. Na základe týchto neznámych tvrdení sa nám podarilo vyriešiť niekoľko starších otvorených problémov hĺbky a v tejto dobe stále nachádzame ďalšie súvislosti. Zdá sa, že potenciál na prepojenie viacrozmernej štatistiky, geometrie a ďalších oborov matematiky je veľký,“ upřesňuje dr. Nagy.

Více v článku O statistice a plovoucím tělese

Za oblast informatiky byl oceněn dr. Jakub Bulín z katedry teoretické informatiky a matematické logiky, který se věnuje aproximacím v algoritmech, konkrétně problému Promise Constraint Satisfaction (PSCP). V čem spočívá jeho význam? „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,“ uvozuje svůj předmět zájmu dr. Bulín.

Rychlý výsledek, který svou přesností postačuje pro další strojové zpracování, může mít velký význam v oblasti umělé inteligence nebo operační analýzy. Nejde však jen o utilitární využití, jak potvrzuje dr. Bulín: „Pro matematika ve mně je potěšením vidět ukázku toho, jak abstraktnější pohled vede ke zjednodušení, zobecnění a dokonce vylepšení výsledků získaných pomocí konkrétnějších přístupů.“

Více v článku Kouzlo hledání přibližné hodnoty

Oceněné objevy či závěry výzkumu mají do budoucna velký potenciál a rozhodně nejsou jen dílčími výsledky. V rámci mezinárodních týmů už teď ovlivňují směr v daném oboru a dokládají, že Matfyz se trvale drží na špičce. Tím spíše, že podobně významných výsledků dosahují i mnozí další mladí vědci v této instituci.

Pocity mnoha z nich nepochybně vyjádřila dr. Augustovičová: „V minulosti se mnohokrát potvrdilo, že nápady vznikly tak říkajíc na koleně, málokdy v nějakých velkých konglomerátech. Je proto potřeba podporovat jednotlivce, kteří svojí prací dohromady přispějí větším dílem, než manufaktury, kterým se spočítá počet publikací a na konci roku se řekne, jak byli dobří.“ Doufejme, že se to bude Matfyzu dařit i nadále.

Správní rada Nadačního fondu Bernarda Bolzana rozhodla o oceněních na svém zasedání 3. 12. 2019, předání proběhlo na Vědecké radě MFF UK na počátku března. Všechny mladé vědce představíme postupně v osobních rozhovorech na Matfyz.cz.

OPMK