AVCR_zakladni_znacka_CZ_black.jpg facebook.png twitter.png linkedIn.png
     

 



S Cyrilem Fischerem a jeho stážisty o Otevřené vědě

RNDr. Cyril Fischer, Ph.D. již druhým rokem vede stáž v rámci projektu Akdemie věd Otevřená věda určenou pro středoškolské studenty. Zde vám s ním a jeho stážisty Annou Kneselovou, Ondřejem Hamalou, Adamem Pazderkou a Šimonem Pekárem přinášíme nezkrácenou verzi rozhovorů připravených pro Newsletter ÚTAM 1/2019.

Více o stážích Otevřené vědy zde.

S Cyrilem Fischerem o stážích Otevřené Vědy

 

Co byla Vaše motivace k zapojení se do stáží Otevřené vědy?
Moje děti jsou v podobném věku jako moji studenti, okolo maturity. Vidím na nich, že na klasické sezení ve školních lavicích jsou v osmnácti už velcí, škola sama je moc nebaví, ale přitom z nich čiší touha po “opravdových informacích”. Po něčem, co už konečně k něčemu bude nebo to alespoň tak vypadá. Studenti, kteří se hlásí na stáže, jsou zrovna takoví: mají mnoho mimoškolních aktivit a hledají další, kde se dá. Kdo by zůstal lhostejný?


Jak uvažujete při vymýšlení tématu stáže?
Těžko říct obecně. Myslím, že téma musí být zajímavé, hravé, ale přitom dostatečně obtížné. Optimální je, když se student pohybuje na hraně svých možností. Mělo by to být něco, co se ve škole neučí. A přitom téma musí být dostatečně široké, protože nevíte, kdo se přihlásí. Každý má svou hranu trochu jinde. Takže se zkouším přenést o pár let zpět v čase a představovat si, co by mohlo v té době zajímat mě.
Loňské téma (práce se splajny) jsem měl nachystané už dlouho pro nějakého vysokoškoláka jako bakalářskou práci, žádný se ale nepřihlásil. Dopadlo to docela dobře, kluky to bavilo. Rozdělili si úlohy a napsali jsme hezký program. Letos jsem si řekl, že to obrátíme. Semináře vedou studenti, já poslouchám, učím se a spolu s nimi dělám domácí úkoly. Myslím, že to je lepší koncepce.


Podle čeho jste si stážisty vybíral?
Propozice předpokládají, že se účastníci vybírají podle motivačních dopisů a životopisů. Ale jak chcete vybírat, když všichni zájemci jsou úžasně šikovní a motivovaní. Loni jsem vybíral víceméně podle data podání přihlášky. Letos jsem přihlášeným poslal odstrašující příklad k naprogramování a doufal, že alespoň někteří odpadnou. Marně.


Jaké poznatky nebo dovednosti by si studenti měli ze stáže odnést?
Především bych chtěl, aby se dobře bavili. Aby zakusili radost z poznání něčeho nového, z nalezených souvislostí, z vyřešeného problému. Pokud se naučí něco nového z matematiky či programování, je to bonus navíc.


Cítíte se nějak obohacen těmito stážemi?
Rozhodně. Nadšení studentů je nakažlivé. Otázky, které kladou, míří ke kořenům, které už mám pohřbené kdesi pod vrstvou prachu, a tak mám možnost objevovat stále něco nového. Takže ačkoli mne příprava (vlastně dělání domácích úkolů) stojí dost času, určitě nelituji.

 

IMG_3498-Cyril-a-staziste.JPG

Stážisté se svým lektorem Cyrilem Fischerem.

 

Rozhovor se stážisty

 

Přibližte mi, prosím, jako laikovi téma vaší stáže. 
Anna: Vzhledem k tomu, že jsem v dané tématice rovněž laik, je pro mě těžké ho zjednodušeně objasnit. Matematika má řád a věci jsou v ní dané a definované. Pomocí stochastických (náhodných) procesů se snažíme simulovat reálný svět a „přeložit“ jeho chaotickou podobu do zřetelného jazyka, který nám „matematické nářadí" nabízí.
Ondřej: Téma naší stáže není úplně přesně definováno, jako je tomu u ostatních stáží. Ale děláme matematické úlohy v Mathematice (jazyk od Wolframu) a Pythonu, které nás svou náplní postupně zavedou až k řešení diferenciálních rovnic s náhodnými prvky, které je právě potřeba řešit pomocí počítačů. Kvůli své složitosti je to analyticky nemožné.

Šimon: Cílem naší stáže je dospět k řešení složitých rovnic, které se dají využít pro popis a předpověď zajímavých přírodních problémů. K jejich řešení je nutné znát věci jako jsou derivace, integrály apod. a navíc zde svou roli hraje i statistika.

Adam: Naše stáž se zabývá opravdu zajímavým tématem numerických řešení stochastických diferenciálních rovnic. To je opravdu hodně složitých slov vedle sebe. Diferenciální rovnice matematicky popisují jak rychle se něco mění v čase - například rychlost auta říká, jak rychle se mění pozice auta za nějaký čas. V tom případě bychom mohli mít například rovnici takovou, která popisuje rychlost auta jako změnu pozice v čase. Pokud pak známe rychlost auta a dobu, kterou jelo, tak můžeme spočítat jeho změnu v pozici. V matematice samozřejmě počítáme s derivacemi a integrály, ale jediný rozdíl je ten, že měříme jak rychle auto jede v nekonečně malém časovém úseku, stejně tak jako že měříme, jakou ujelo vzdálenost pomocí sumy těchto nekonečně malých časových úseků vynásobených rychlostí auta v těchto úsecích. Proč nekonečně malý časový úsek? Představte si, že se díváte na film a chcete určit, jak rychle se věci pohybují. Pokud video stopnete, tak se nic neděje a nevíte, jestli se po spuštění nerozletí rychlostí zvuku, nebo jestli zůstanou stát. Potřebujete video pustit alespoň na velmi malou chvilku. Dalšími faktory při jízdě auta může být například odpor vzduchu, tření kol o povrch, kolik zbývá paliva apod. Dostaneme-li pak diferenciální rovnici, je pak téměř nemožné najít obecné řešení ve formě jedné funkce. Je to, jako kdybychom chtěli popsat teplotu ve stínu funkcí f(x) = x^2, to jednoduše nelze, svět je složitější. Proto se často tyto rovnice řeší jen numericky. Poslední záhadou je slovo stochastické. V tomto kontextu tím chceme říct, že budeme modelovat náhodné jevy jako například odpor vzduchu. Je možné diskutovat nad tím, jestli jsou turbulence vzduchu opravdu náhodné, ale z praktického hlediska k tomu jinak přistupovat nelze. Proto se k modelování takových diferenciálních rovnic používají generátory náhodných čísel. Simulujeme tím reálný svět, kde jsou turbulence vzduchu tak chaotické, že je nemůžeme předvídat.

 

Proč vás zrovna toto téma stáže zaujalo?

Anna: Téma mě zaujalo, protože už z názvu jsem tušila, že to pro mě bude veliká výzva, něco nového a neznámého. Věděla jsem, že to pro mě bude náročné - proto jsem si ji vybrala. Pokud se mi podaří vytrvat, vybojuji si spoustu nových znalostí, ke kterým bych se jinak při své úrovni vzdělání nedostala.

Ondřej: Mě zaujalo především svou rozmanitostí, protože se naučím spoustu zajímavých dovedností v obou mých oblíbených oborech - matematice a informatice.

Šimon: Stáž mě zaujala, protože mám rád matematiku, fyziku a informatiku a toho se mi zde v jisté podobě dostává všeho. Navíc to byla jediná stáž v oblasti matematiky a jiné se mi už tolik nelíbily tématy.

Adam: Mě také stáž zaujala, jelikož se rád věnuji matematice, fyzice i informatice a velmi mě baví modelovat reálné jevy. Říkal jsem si, že tato stáž bude výzvou a konečně se budu moci seberealizovat. Nikdo nás nelimituje a v podstatě si můžeme určit vlastní tempo.


Jak vás napadlo zapojit se do stáže Otevřené vědy?
Ondřej: Chtěl jsem si rozšířit vědomosti v oboru, který mě zajímá, nad rámec výuky. A pokud možno pod odborným vedením, takže když mi kamarád řekl o stážích v Otevřené vědě, koukl jsem se, jestli nenabízí nějakou, která by mi vyhovovala.
Šimon: Chodím na všeobecné gymnázium a mám občas problém s předměty, co mě úplně nebaví a nejsou mi do budoucího života víceméně k ničemu. U předmětů jako matematika a fyzika mě mrzí pomalé probírání látky. Proto mě napadlo zkusit se zapojit do Otevřené vědy, kde bych měl přísun zajímavých informací z těchto oborů a mohl se v nich rozvíjet. Dozvěděl jsem se o tomto projektu z e-mailu od ředitele naší školy.

Anna: U nás na třídní nástěnce visel letáček. Zaujala mě možnost stáží pro středoškoláky, a tak jsem si dohledala informace, zkusila se přihlásit... Chtěla jsem prostě zkusit něco nového a Otevřená věda se mi zdála jako dobrá příležitost.

Adam: Na stáž jsem se přihlásil již minulý rok, a proto jsem věděl, že je to opravdu zajímavá a obohacující zkušenost. Já jsem se o ní dozvěděl od naší třídní učitelky, které jsem za to velmi vděčný.


Plánujete se v budoucnu věnovat vědecké práci?
Anna: V tomhle ohledu ještě nemám jasno, co opravdu v budoucnu chci. Dělat vědu a vymýšlet nové metody posouvá svět kupředu. Vždycky je ale třeba převést teorii v praxi a zprovoznit nový nápad tak, aby mohl být prakticky použitelný. Nejradši bych byla hybrid. Uměla dělat vědeckou práci a zároveň ji vpustit do aktivního provozu.
Adam: Opravdu si nejsem jistý. Stáž mě velmi motivuje a akademické prostředí se mi líbí. V budoucnu se však chci věnovat spíše informatice, přesněji umělé inteligenci. Nevím, jak vypadá výzkum v tomto oboru. Co se týče fyziky a aplikované mechaniky, určitě bych do výzkumu šel.

Šimon: Abych se přiznal, tak v tomto zatím vůbec nemám jasno. Stáž mě zatím velice baví a motivuje v oblasti daných věd, ale skutečně nevím, zda přímo práce vědce je to, čím bych se chtěl živit, neříkám ani ano, ani ne.

Ondřej: V budoucnu zatím nemám plány na konkrétní profesi. Mám jen představu, čím by se mé budoucí povolání mělo zabývat a tím je matematika a informatika. Vzhledem k tomu, že ještě velká část stáže leží přede mnou, tak její motivaci v tomto smyslu nedokážu hodnotit.


Je něco, čeho jste se před stáži obávali? A naplnily se tyto obavy?
Anna: Ano, a ještě jednou, ano. Měla jsem obavy, že nebudu stačit a zvládat, pro mě vysokou, úroveň matematiky. Tyto obavy se naplňují, je to pro mě náročné, pracné a velmi obsáhle. Občas nedokážu všechny informace pojmout. Přesto se pomalu posouvám dopředu.
Šimon: Bál jsem se, že tomu vůbec nebudu rozumět. Ze stážistů jsem nejmladší a z toho jsem měl velký strach, protože téma stáže je pro mě velký skok do neznáma, když se ohlédnu na své znalosti ze školy. Naštěstí se má obava uskutečňuje pouze do malé míry, kdy nerozumím složitým detailům, ale většinou s trochou více času jsem pochopení nakonec také schopný. Naštěstí se má obava uskutečňuje pouze do malé míry.

Ondřej: Já jsem se obával toho, zda nebude stáž moc obtížná. Tyto obavy se však nenaplnily, pan Fischer je v tomhle ohledu vstřícný a náplň stáže přizpůsobil schopnostem jejích účastníků.

Adam: Já jsem se na stáž velmi těšil a žádné obavy jsem neměl.


Je tohle vaše první setkání s praktickou vědou?
Ondřej: Ano, poprvé podrobně vidím, jak vypadá soustavná práce vědce. Zatím jsem se setkal jen s krátkými přednáškami v rámci školních exkurzí, které mi toho tolik nedaly.
Adam: Na stáži jsem byl minulý rok, takže jsem se s praktickou vědou již setkal. Na této stáži oceňuji, že je stejně tak praktická, jako teoretická. Člověk opravdu musí vědět, co dělá, aby to fungovalo v praxi.

Šimon: Řekl bych, že skoro ano. Sice chodíme občas na přednášky na ZČU ohledně matematiky, ale tam je to spíš pojímané jako příprava na MO (matematickou olympiádu), i když občas nám tam ukážou i praktický problém.

Anna: Ano, ještě jsem nic podobného nedělala. Je to příjemná změna proti klasické školní výuce. Nikdo nás nenutí. Vzděláváme se a plníme úkoly dobrovolně, protože chceme a zajímá nás to.


Jak tyto aktivity vnímají vaši učitelé?
Šimon: Moji učitelé to berou naprosto bez problému. S omluvenkami není žádný problém, ani se mi pobyt na stáži nezapočítává do absence. Už několikrát jsem pár z nich zpovídal ohledně témat na stáži a zatím se mi vždy snažili pomoct.
Adam: Má škola je velmi vstřícná. Nejen, že mohu chybět jednou v měsíci, ale navíc nemusím dělat roční projekt a mohu se plně věnovat stáži. Rád bych dodal, že stáž zabere většinu volného času včetně víkendů, takže bych to těžko všechno společně se školou stíhal. Vážím si toho.
Anna: U nás ve škole se o to nikdo nezajímá a nikdo ani aktivitám nebrání. S uvolňováním není problém. Stačí akorát říct, že jsem byla na stáži omluví mi to...

Ondřej: Stáž Otevřené vědy je u nás na škole považována za reprezentaci školy, takže škola mi v účasti na ní nikdy nebránila. Učitelé mě v mém rozhodnutí plně podporují a pravidelně s nimi o průběhu stáže diskutuji.

12. 6. 2019