Egyensúly a tudomány és a mindennapok között

Grúz-ukrán kutatóházaspár közös gondolkodásról, mesterséges intelligenciáról és barátságokról. 

Maradt-e még felfedeznivaló a matematikában? Mire képes ma a mesterséges intelligencia a tudományos kutatásban? És vajon két matematikus otthon is egyenletekről beszélget? Ezekről is kérdeztük George Tephnadzét és Alina Shalukhinát, akik a Matematika és Informatika Intézet vendégeként tartottak előadást júliusban a Nyíregyházi Egyetemen. A látogatás apropója George Tephnadze és Blahota István, a Nyíregyházi Egyetem oktatója közötti több mint másfél évtizedes szakmai együttműködés volt, amelynek eredményeként számos közös tudományos publikáció született.

Laikusként sokak számára nehéz elképzelni, mit kutat egy matematikus, és hogy egyáltalán milyen kérdések foglalkoztatják ma a kutatókat?

George Tephnadze: Minél többet foglalkozik valaki matematikával, annál inkább rájön, milyen keveset tud. Fiatal kutatóként az ember megírja az első cikkét, és úgy érzi, hogy valami nagyon nagy dolgot ért el. Később azonban világossá válik, hogy a saját eredménye csak egy apró mozaikdarab egy hatalmas egészben. Rengeteg nyitott probléma vár még megoldásra, csak ezek egyre nehezebbek, de éppen ez teszi a matematikát izgalmassá.

És ebben segíthet a mesterséges intelligencia?

George: Egyelőre inkább segédeszköz. Jó lehet például nyelvi javításra, hivatkozások keresésére vagy annak ellenőrzésére, hogy létezik-e már hasonló eredmény. De ha azt mondja egy bizonyításra, hogy helyes, azt még nem fogadom el ellenőrzés nélkül.

Blahota István: Én is használom, de óvatosan. Ma még főként a szerkesztésben és a technikai részletekben hasznos. Ugyanakkor látjuk, hogy a mesterséges intelligencia fejlődése rendkívül gyors. Elképzelhető, hogy néhány év múlva egészen másként beszélünk majd róla.

George: A tapasztalat még kevés. Kutatóként nekünk is meg kell tanulnunk, mire használható megbízhatóan. Korai lenne azt állítani, hogy kiváltja a matematikusokat.

Alina, Ön PhD-hallgatóként kutat. Miből áll egy elméleti matematikus munkája egy átlagos napon?

Alina Shalukhina: Röviden? Információt dolgoz fel. (Nevet.) A munkám nagy része olvasásból áll. Megismerem más kutatók eredményeit és módszereit. A modern matematika sokszor nem új képletekről szól, hanem arról, hogyan lehet egy problémát új szemszögből megközelíteni. Megtanuljuk ezeket a módszereket, majd megpróbáljuk alkalmazni őket egy még megoldatlan kérdésre. Ha működik, nagyszerű. Ha nem, keresünk egy másik utat. A kutatás tulajdonképpen folyamatos tanulás.

Az elméleti matematikát sokan távolinak érzik a hétköznapoktól. Hogyan válhatnak ezek a kutatások később gyakorlati alkalmazásokká?

Alina: Az elméleti matematika valóban nem mindig vezet azonnal kézzelfogható eredményekhez. A múlt században élt angol matematikus, G. H. Hardy az „Egy ​matematikus védőbeszéde” című esszéjében ezt egy nagyon szemléletes hasonlattal magyarázta. Szerinte a matematikusok valójában feltérképezik a matematikai világot, a későbbi generációk pedig ezeknek a "térképeknek" találják meg a gyakorlati alkalmazását. A tudomány történetében számos olyan példa akad, amikor egy eredetileg pusztán elméleti kutatás évtizedekkel később vált nélkülözhetetlenné más tudományterületeken vagy a műszaki fejlesztésekben. A mi kutatásaink is ilyen alapkutatások. Én például olyan matematikai módszerekkel foglalkozom, amelyek a differenciálegyenletek vizsgálatát segítik. Ezek a változó folyamatok matematikai modelljei, leírhatják például a folyadékok mozgását. Folyadékok pedig sokféle rendszerben előfordulnak, az emberi ízületekben éppúgy, mint különböző műszaki vagy robotikai megoldásokban. Ha például egy mesterséges ízületet terveznek, fontos előre modellezni, hogyan viselkedik majd a benne lévő folyadék. Az ilyen jelenségek pontos leírásához és előrejelzéséhez nyújtanak matematikai eszközöket az általunk kutatott módszerek.

George, több mint tizenöt éve dolgozik együtt Blahota Istvánnal, a Nyíregyházi Egyetem Matematika-és Informatika Intézetének oktatójával. Miben látja az ilyen nemzetközi együttműködések lényegét?

George: Még alapszakos hallgató voltam, amikor először jártam Nyíregyházán. Ez indította el az első külföldi kutatási együttműködéseimet. Azóta több mint húsz közös publikációnk jelent meg magyar kollégákkal, és közösen olyan matematikai módszereket dolgoztunk ki, amelyekre később egy könyv is épült. A magyar kollégák a legfontosabb szakmai partnereim közé tartoznak. Az a kutatási irány, amellyel foglalkozunk, nagyrészt a magyar matematikai iskola eredményeire épül, ezen a területen a magyar kutatók nemzetközileg is kiemelkedőek. Mi Grúziában egy másik matematikai hagyományból érkeztünk, és a két szemlélet ötvözéséből nagyon sikeres együttműködés alakult ki.

Blahota István: Ez az együttműködés jóval George érkezése előtt kezdődött a grúz és a nyíregyházi matematikusok között. Fontosnak tartom azonban megjegyezni, hogy George már alapszakos hallgatóként is kitűnt tehetségével a kortársai közül. Az évek során szakmai kapcsolatból valódi tudományos közösség alakult ki, amelynek George ma már meghatározó tagja.

Kutatóként és házaspárként is egy csapatot alkotnak. Hogyan lehet megtalálni az egyensúlyt a közös munka és a magánélet között?

George: Az első közös tudományos cikkünk valóban otthon született, nem az irodában. (Mosolyog.) De ez nem jelenti azt, hogy a matematika tölti ki minden beszélgetésünket. Fontos számunkra a közös kutatás, ugyanakkor tudatosan figyelünk arra is, hogy legyen időnk kikapcsolódni, más témákról beszélni és közös élményeket gyűjteni. A kutatás összeköt bennünket, de nem ez az egyetlen dolog, ami miatt együtt vagyunk.

Alina: A munkáról természetesen beszélgetünk, de nem úgy kell elképzelni, hogy vacsora közben képleteket írunk fel egymásnak. Inkább arról gondolkodunk együtt, milyen kutatási irányba érdemes elindulni, hol lehet publikálni vagy hogyan lehet egy-egy együttműködést továbbépíteni. Amikor viszont ténylegesen dolgozunk egy problémán, többnyire külön-külön készítjük el a saját részünket, majd összeillesztjük az eredményeket.

Mit adhat egy ilyen látogatás a Nyíregyházi Egyetem kutatóinak és az Önök közös munkájának?

George: Remélem, hogy ez az együttműködés tovább folytatódik, és újabb közös kutatások születnek. A tudományban nagyon fontos a bizalom. Ha a kollégákból idővel barátok lesznek, akkor a közös munka nem teher, hanem öröm. Számomra ez a látogatás nemcsak szakmai program volt, hanem találkozás régi barátokkal is. Ez mindig új lendületet ad a kutatáshoz.