Matematinis modeliavimas nuobodu? Nejuokaukit - sprendžiami uždaviniai tokie įdomūs, kad galima pamiršti net ir miegą (0)
Matematikas vienu metu turi būti ir studentas, ir profesorius, nes mokymasis visą gyvenimą – jo kasdienybė. „Tai technologijos, kurios kuria mūsų ateitį“, – sako upes tekėti atgal priverčiantis Raimondas Čiegis, apibūdindamas savo mokslo sritį – matematinį modeliavimą.
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
Šalia rimtosios matematinės tėkmės išsitenka ir keliautojo, lobių ieškotojo vaga.
„Jeigu jūs mane pamatysite užsikabarojusį ant tilto atbrailos, nemanykite, kad ruošiuosi šokti į upę. Vadinasi, aš ieškau lobio“, – perspėja profesorius.
Vilniaus Gedimino technikos universiteto (VGTU) Matematinio modeliavimo katedros vedėjas 57-erių profesorius R.Čiegis savo kasdienę veiklą apibūdina taip:
„Aš niekada nedirbu – to, ką darau, negalėčiau pavadinti darbu, nes ši sritis man įdomi. O jeigu man įdomu, ne tik neskaičiuoju valandų, bet ir miegoti galiu neiti. Ir už tai man dar moka didelį atlyginimą – duoda savotišką premiją.“
Į jo mėgstamos veiklos sritį (žodžio „darbas“ taip ir nepavartoja) dar įeina dažnos kelionės – į užsienio universitetus R.Čiegis vyksta skaityti paskaitų, dalyvauti konferencijose, dirbti projektuose. Bet tai jam irgi dar viena dovana – juk sutinka daugybę įdomių žmonių, pabendrauja ir jau galėtų būti neblogas gidas, po daugybę Europos miestų.
Ar tikrai jokių darbų jo gyvenime tiesiog nėra? Gal namie indus išplauti yra darbas? Taip, palinksi galva, buitis – skaudi vieta. „Bet žmonai pasakysiu, kad sulaukęs klausimo apie indus prisipažinau, jog šioje srityje nesu stiprus“, – pasižada profesorius.
Universalieji matematikos modeliai
1995 m. įkurtai VGTU Matematinio modeliavimo katedrai vadovauti pradėjo ligi šiol čia tebedirbantis R.Čiegis – tada vos 37-erių, o jau profesorius. Kai pats Vilniaus universitete (VU) matematikos mokslus krimto, nei dabartinių uždavinių sąlygų, nei jų sprendimo būdų dar nebuvo.
Kokius klausimus matematinio modeliavimo specialistui tenka spręsti? Pačius įvairiausius, su kokiais tik ateina užsakovai. Pavyzdžiui, Nemune pastebėta teršalų, taigi aplinkosaugininkams reikia išsiaiškinti, iš kur jų ten atsirado: iš Baltarusijos įplaukė ar Lietuvoje kažkas paleido?
„Šiai užduočiai išsiaiškinti naudojame panašų matematinį modelį, kokį pasitelktume nustatydami, iš kokio židinio name kilo gaisras, tik su upe daug lengviau. Upės vagos tėkmės, vėjo greitis – šiuos dalykus galima atsukti, tiksliai apskaičiuoti ir pasakyti, kurioje vietoje į Nemuną pateko teršalų. Priversti upę tekėti atgal mes nesunkiai galime. Sunkiau sekasi padaryti neįmanoma – apgręžti laiką“, – sako profesorius.
Štai kitas verslui reikalingas sprendimas. Tam, kad šalia nutiestų požeminių kabelių sužaliuotų žolė ar sužydėtų žibutės, pavasario laukti dažniausiai nereikia – net šaltą žiemą elektros kabelių ir šilumos trasų vietose boluoja plika žemė.
Vadinasi, šios trasos nėra optimaliai įrengtos, nes į orą išleidžiama šiluma, už kurią sumoka vartotojai. Matematinio modeliavimo specialistas sėda prie kompiuterio ir sukuria tokį pat, tik virtualų šių kabelių modelį ir be didesnių išlaidų palyginti greitai atlieka jo savybių tyrimą esant įvairiausioms įmanomoms situacijoms. Remiantis kompiuteriniais, simuliaciniais, imitaciniais eksperimentais padaromos išvados ir sužinoma, ką daryti, kad ir žemė be reikalo nešiltų, ir energijos sąnaudos nebūtų neproporcingos.
„Pagrindinė bėda – inžinieriai projektuoja tinklus šiek tiek kitaip, nei būtų optimalus variantas. Taip elgtis, kaip daroma dabar, protinga trumpalaikės, bet ne ilgalaikės investicijos požiūriu. Susikerta interesai: žmogus daro tai, ką mes naudosime 20–30 metų, bet gyvena nuostatomis, kurios svarbios vos 2–3 metus: juk pasikeis valdžia, ateis kiti, tad kam daryti taip, kaip bus kažkam naudinga du tris dešimtmečius.
Mes įrodome iracionalaus sprendimo faktą ir pateikiame užsakovui galimus sprendimo būdus. Tai uždaviniai, kuriuos mes mokame spręsti, ar jie priklausytų, kaip šiuo atveju, inžinerijai, ar medicinai, lazeriams, logistikai, kriptografijai. Visas šias iš pirmo žvilgsnio labai skirtingas sritis galima susieti per matematikos modelius ir įvairaus profilio mokslo uždaviniams spręsti taikyti tuos pačius metodus. Tai universalūs uždaviniai, dėl to vieną dieną mes galime tapti lazerių, o kitą – jau medicinos žinovais“, – aiškina VGTU Matematinio modeliavimo katedros vedėjas.
Jam tenka greitai spręsti ne tik šiandien, bet ir rytoj kilsiančius uždavinius: ir verslas, ir mokslas, ir vartotojai atsakymų nori tuoj pat. Jį kviečiasi ir užsienio universitetai. „Vadinasi, mūsų lygis geras, kad mus kviečia būti partneriais. Šiek tiek gaila, kad užsienyje užsakymų gauname daugiau negu čia. Kita vertus, ir įmonių ten nepalyginti daugiau“, – sako matematikas.