Dodano: 02 kwiecień 2019r.

Instytut Matematyczny PAN: matematycy mogą mieć wpływ na konkurencyjność polskiej gospodarki

Jeszcze 60 lat temu większość prowadzonych przez przemysł badań i prac rozwojowych bazowała na eksperymentach i prostych kalkulacjach. Rewolucja komputerowa sprawiła, że dzisiaj trudno wskazać wartościową społecznie lub ekonomicznie działalność, która nie wykorzystywałaby osiągnięć matematyki. Zakończona 144 edycja European Study Group with Industry (ESGI144) pokazała, że nie ma problemów biznesowych, których rozwiązania nie można powierzyć matematykom.

 

22 marca br. zakończył się matematyczny hackathon ESGI zorganizowany w Warszawie przez Instytut Matematyczna PAN przy współpracy z Ambasadą Brytyjską. ESGI miała numer 144, tyle bowiem edycji odbyło się od pierwszego hackatonu zorganizowanego w Oxfordzie 50 lat temu. Matematycy (od studentów studiów doktoranckich po wybitnych profesorów) z różnych krajów europejskich przedstawili przygotowane po kilku dniach intensywnej pracy propozycje rozwiązania problemów biznesowych zdefiniowanych przez cztery działające w Polsce firmy – Fortum, KGHM, One2Tribe oraz RoomSage. Na ESGI144 ogłoszono, że publikacją raportów z tego i kolejnych ESGI będzie zajmował się od tej pory Cambridge University Press.

- Oczywiście są matematycy, którzy potrafią doskonale liczyć, ale w naszej dziedzinie to tylko poboczna umiejętność. Znaczna część matematyków nie zajmuje się obliczeniami przez większość swojej kariery. Matematyka to uniwersalny sposób opisu świata, a matematycy zastanawiają się, jak są połączone obiekty, jakie mają własności. Dlatego błędem jest myślenie, że matematyka może przydać się biznesowi tylko wtedy, gdy trzeba przetworzyć dane. Każdy problem, który wymaga zastanowienia się co, z czym i jak jest powiązane, co z czego wynika, to potencjalnie zadanie dla matematyka – powiedział dr Kamil Kulesza, Chairman ESGI144 w Instytucie Matematycznym PAN.

Na matematyce w coraz większym stopniu opierają się nauki biologiczne, fizyczne, inżynieryjne a nawet społeczne. Dodatkowo rosnące zbiory danych, uczenie maszynowe i sztuczna inteligencja – wszystko to sprawia, że znaczenie matematyki ciągle wzrasta i trend ten nabierze jeszcze dynamiki. Matematyka staje się dzisiaj jedną z najpotężniejszych technologii. Państwa i firmy, które tego nie dostrzegają, ryzykują, że przestaną się liczyć we współczesnym, w coraz większym stopniu cyfrowym świecie.

Dlatego tak wielkiego znaczenia nabierają wspólne działania biznesu, administracji publicznej, uniwersytetów i instytucji nauki na rzecz wspierania matematyki użytkowej, jak po polsku nazywa się często brytyjską industrial mathematics. Mogłoby się wydawać, że przełomowe osiągnięcia matematyczne wymagają teoretycznie jedynie kartki papieru i ołówka. Mogą przy tym powstawać na bezludnych wyspach. Wyzwaniem pozostaje jedynie potrzebny na to czas. Jeśli chcemy planowo przyspieszać innowacje i napędzać gospodarkę, potrzebna jest współpraca i wspomaganie transferu „technologii” z ośrodków akademickich do biznesu.

 

ESGI to sprawdzona w skali globalnej formuła spotkań roboczych, w trakcie których rozwiązywane są rzeczywiste problemy firm. To bardzo atrakcyjna metoda budowania współpracy świata nauki ze światem biznesu a zarazem miejsce, w którym czysta nauka tworzy wartości utylitarne, które przedsiębiorstwa mogą szybko wdrożyć w życie. W ESGI ciekawe jest nie tylko to, że matematycy mogą skonfrontować się z kluczowymi problemami świata biznesu. Stanowi ona także jedno z rozwiązań problemu finansowania nauki.

- Zwłaszcza w Polsce słychać narzekania wielu naukowców, że brakuje im środków na badania. ESGI wskazuje sposób optymalnego rozwiązania tego negatywnego zjawiska. Pracując nad problemami, które mają wartość biznesową, naturalne jest to, że jesteśmy odpowiednio wynagradzani. Dzięki temu nie trzeba zajmować się aplikowaniem o granty. Projekty stricte naukowe można finansować samodzielnie, nie licząc na pieniądze podatników. Przy tym nie tylko korzystamy z publicznych pieniędzy, ale też utrzymujemy dobre relacje ze społeczeństwem – powiedział dr Kamil Kulesza.

Modele matematyczne w akcji – nad czym pracowano na ESGi144?

Działająca w segmencie energetyki firma Fortum zgłosiła dwa projekty:

- opracowanie modelu termicznego budynków, który wykorzystywałby informacje spływające w czasie rzeczywistym a także uwzględniał interakcje użytkowników; celem jego działania miało być zasilanie informacjami inteligentnego systemu sterowania podstacją cieplną, dostarczanie prawie na bieżąco informacji o komforcie termicznym do właścicieli mieszkań oraz stworzenie modelu podziału kosztów ogrzewania pomiędzy właścicieli mieszkań, który będzie adaptował się do realnej dystrybucji temperatury w budynku,

- zaprojektowania modelu grywalizacyjnego, który wykorzystywałby informacje zwrotne od użytkowników do optymalizacji zarządzania energią cieplną w budynku. Z punktu widzenia użytkowników największą korzyścią miały być przede wszystkim mniejsze rachunki za energię cieplną a przy tym model miał uwzględniać (ale nie preferować żadnego z nich) także inne elementy: preferencje poszczególnych mieszkańców odnośnie komfortu termicznego, ich cele finansowe, a także świadomość ekologiczną.

Firma RoomSage zgłosiła projekt wyboru najlepszej metody segmentacji klientów hoteli, która pozwoliłaby na tworzenie spersonalizowanych ofert dla tych segmentów, które gwarantują najlepszą wartość w przeliczeniu na kliknięcie w reklamę internetową.

Firma One2Tribe zgłosiła projekt opracowania optymalnych scenariuszy minimalizowania stresu pracowników – członków dużych zespołów, przy założeniu, że maksymalizowana jest wartość biznesowa pracodawcy, a minimalizowany poziom stresu pracowników. Innymi słowy matematycy przygotowywali model, który dostarczałby odpowiedzi na pytanie: jak optymalnie zrealizować cele organizacji, a jednocześnie maksymalizować morale pracowników (w tym metodami pozapłacowymi), tak aby byli zaangażowani i chcieli pozostać w firmie.

- Przedstawione rozwiązanie jest modelem, którego poszukujemy. Bardzo podoba mi się to, że otrzymaliśmy ściśle matematyczne rozwiązanie, nieodnoszące się do konkretnego systemu informatycznego. Pierwszy krok, który chciałbym zrobić po otrzymaniu finalnego raportu, to przygotowanie projektu pilotażowego, który sprawdzi model w praktyce. Dlatego liczę, że wkrótce będziemy mogli współpracować na komercyjnych zasadach z osobami z zespołu ESGI, który pracował nad naszym problemem – powiedział Wojciech Ozimek, prezes i współzałożyciel One2tribe, które zaproponowało projekt na ESGI144.

Zgłoszony przez KGHM projekt dotyczył stworzenia algorytmu umożliwiającego prognozowanie wystąpienia zjawisk sejsmicznych o określonej energii a także - w oparciu o stworzony algorytm - zbudowania metody selekcji parametrów operacyjnych pozwalających na prognozowanie zbliżających się i nieuniknionych zjawisk sejsmicznych w określonym czasie.

- W tegorocznej edycji ESGI projekty dotykały bardzo różnych obszarów matematyki. Niektóre korzystały z całego spektrum dostępnych narzędzi i teorii matematycznych, ale niektóre skupiały się na bardzo wąskich obszarach. Przykładowo w jednym z projektów zgłoszonych przez Fortum bazowano na wykorzystywanych w fizyce modelach matematycznych, modelowaniu przepływu ciepła, równaniach różniczkowych - to bardzo ciekawy kawałek matematyki. Bardzo się cieszę, że projekt ten spotkał się z dużym zainteresowaniem uczestników – dodał dr Kamil Kulesza.

ESGI to rzadka okazja, by biznes mógł współpracować z matematykami akademickimi nad ważnymi problemami przemysłowymi. Pierwsza edycja ESGI miała miejsce w 1968 r. w Oxfordzie. Dzisiaj każdego roku organizowanych jest przynajmniej kilka tego typu hackathonów. Odbywają się one w różnych krajach europejskich i uczestniczą w nich wybitni naukowcy z dziedziny matematyki, nauk ścisłych i inżynierii – z Wielkiej Brytanii (Oxford, Cambridge), różnych stron świata oraz kraju będącego gospodarzem spotkań. W Polsce jak dotąd odbyły się dwie edycje ESGI – 77 i 144.

Gośćmi honorowymi ESGI144 byli m.in. znakomici naukowcy i popularyzatorzy nauki z Oxfordu: profesorowie Artur Ekert, John Okendon i Hilary Ockendon. Artur Ekert to światowej sławy fizyk i matematyk realizujący badania w zakresie mechaniki kwantowej oraz kwantowego przetwarzania informacji, wybitny specjalista w dziedzinie komputerów kwantowych. Jest profesorem fizyki kwantowej na wydziale Matematyki Uniwersytetu Oksfordzkiego, profesorem Narodowego Uniwersytetu Singapuru oraz dyrektorem Centrum Technologii Kwantowych działającego przy tym uniwersytecie. John Ockendon jest profesorem Oxfordu, znanym popularyzatorem nauki w dziedzinie matematyki stosowanej i jednym z najważniejszych prekursorów na polu wykorzystania nauk matematycznych w świecie przemysłu i biznesu. Obaj profesorowie są członkami najstarszego na świecie towarzystwa naukowego – The Royal Society, Towarzystwa Królewskiego w Londynie, założonego w 1660 r.

Patronami honorowymi ESGI144 są Ambasada Brytyjska i Urząd Regulacji Energetyki. Sponsorem głównym ESGI144 jest KGHM Polska Miedź, a sponsorami wspierającymi: Bank Millenium i Celon Pharma. Partnerzy ESGI144 to: Ministerstwo Cyfryzacji, Fortum, Mabion S.A. oraz Simons Foundation. Ponadto ESGI144 jest wspierane przez: EuRoPol GAZ, Hotel Westin w Warszawie, KIR, Job Finder oraz Polską Agencję Rozwoju Przedsiębiorczości. Patronat medialny nad ESGI144 objęły: dziennik Rzeczpospolita, Forbes, InnPoland, Polska Agencja Prasowa – Nauka w Polsce, Radio dla Ciebie oraz portale wnp.pl i wysokienapiecie.pl.

 

Źródło: Informacja prasowa, fot. Pixabay