Chcesz otrzymywać najnowsze wiadomości
Wydarzenia
Artysta sztuk ścisłych

Algorytmy pozwalają dokonywać obliczeń we wszystkich dziedzinach nauki – od matematyczno-przyrodniczych, poprzez techniczne i społeczne. Są jednak takie problemy, na które nie mogą znaleźć wzoru najtęższe naukowe umysły, mimo wielu lat badań i hektolitrów wypitej kawy. A jeśli nawet istnieją wzory, to maszyny potrzebują lat, a nawet wieków na takie operacje. Uczeni na całym świecie niezłomnie pracują nad skrótami i przybliżeniami, które uproszczą świat. O przełomie w informatyce marzy Michał Włodarczyk, wyróżniony za wybitne osiągnięcia naukowe laureat programu START 2019 Fundacji na rzecz Nauki Polskiej, i dokłada swoją cegiełkę do takich badań.

Pasjonat łamigłówek, równolegle z pracą badawczą improwizuje na pianinie i komponuje muzykę na wirtualnych instrumentach. Działalność artystyczna i naukowa to dla niego niemal to samo: akt twórczy dokonywany w ramach jasno sprecyzowanych reguł – matematyki i logiki albo teorii akustycznych i harmonii.

– Kiedy dziedzina nauki, zwana obecnie informatyką, dopiero raczkowała, naukowcy byli przekonani, że dla każdego problemu obliczeniowego można znaleźć efektywny algorytm, o ile poświęci się na to wystarczająco dużo czasu, kredy oraz kawy. Pojawiły się jednak problemy, których pomimo wielu lat badań i hektolitrów wypitej kawy nikt nie umiał rozwiązać lepiej, niż generując wszystkie potencjalne rozwiązania i wybierając najlepsze z nich – tłumaczy Michał Włodarczyk z Wydziału Matematyki, Informatyki i Mechaniki Uniwersytetu Warszawskiego.

Przy takim przepisie na wynik, nawet najsilniejsze klastry komputerowe, mówiąc kolokwialnie, „wymiękają”. Czas działania takich algorytmów jest zazwyczaj wykładniczy, bo dodanie każdego elementu wymaga połączenia go z wszystkimi innymi w każdym możliwym wariancie rozwiązania. Na przestrzeni lat powstały teorie, które pomogły mimo wszystko zastosować je w informatyce. Są jednak dalekie od doskonałości.

– Jednym z zadań zbyt trudnych dla komputerów jest problem komiwojażera. Wyobraźmy sobie mapę jakiegoś kraju, na której zaznaczamy wiele miast do odwiedzenia. Chcemy zaplanować marszrutę tak, żeby odwiedzić wszystkie te miasta w jak najkrótszym czasie. To z pozoru proste, ale okazuje się, że kiedy liczba miast rośnie do stu, wówczas czas działania algorytmu staje się kosmicznie duży i nawet najmocniejsze komputery nie są w stanie takich obliczeń przeprowadzić – mówi naukowiec.

Michał Włodarczyk w swojej codziennej pracy na uczelni wyjaśnia na poziomie matematycznym, co łączy ze sobą różne trudne problemy. Rozkłada owe nierozwiązywalne łamigłówki na czynniki pierwsze i zastanawia się, czy da się je rozwiązać w przybliżony sposób, rezygnując z dokładności na rzecz skrócenia czasu działania algorytmu. Dużo samotnych rozważań, żmudnych wyliczeń, niepewności, ale…

– Kiedy zaczyna się rozumieć wewnętrzną strukturę tych zagadnień, praca staje się fascynująca. Zgłębianie kolejnych pytań i dopasowywanie odpowiedzi do szerszego kontekstu przypomina mi zabawę klockami Lego Technic w dzieciństwie. To jak układanie puzzli, ale jednak wymagające większej kreatywności oraz umiejętności łączenia małych elementów w większe, forma łamigłówki – mówi Włodarczyk.

Algorytmika to dla niego praca twórcza – podobnie jak w sztuce tworzy się coś nowego, czego nikt jeszcze nie widział i nie słyszał. Dlatego podobną przyjemność odkrywcy daje mu komponowanie muzyki przy użyciu oprogramowania.

– Od dzieciństwa uczyłem się w domu gry na pianinie, hobbystycznie lubię improwizować, stawiając sobie za niedościgniony wzór kompozytorów takich jak Eric Satie czy Claude Debussy. Zdarzają mi się inspiracje muzyką współczesną i folkową. Swoją muzykę komponuję jednak nie przy pianinie, ale przy komputerze. Eksperymentuję poprzez łączenie ambientu z elektroniką – mówi skromnie muzyk, który, jak się okazuje, poza kompozycjami „do szuflady”, ma również swój udział w wydaniu płyty.


Źródło: Fundacja na rzecz Nauki Polskiej. Fot. Archiwum prywatne


dodano: 2019-06-04 06:37:33