Europos industrinės matematikos konsorciumas (ECMI) kasmet organizuoja modeliavimo savaitę, kurioje magistrantai iš visos Europos sprendžia mokslininkų parengtas užduotis, pagrįstas realiomis problemomis. Apie tarptautinės modeliavimo savaitės užkulisius kalbamės su šiemet užduotį studentams pateikusiu ir vadovausiančiu studentų komandai Vengrijoje, Kauno technologijos universiteto Matematikos ir gamtos mokslų fakulteto mokslo prodekanu ir Matematinio modeliavimo katedros docentu dr. Mantas Landausku.
– Docente, šią vasarą Vengrijos mieste Segedoje vyks jau 36-oji ECMI (angl. European Consortium for Mathematics in Industry) modeliavimo savaitė, kurioje dalyvausite ir Jūs. Papasakokite šiek tiek plačiau apie patį renginį: kas jo dalyviai ir kokie šio renginio tikslai
– ECMI modeliavimo savaitė vyksta nuo 1988 m., kasmet vis skirtingose šalyse. Šiemet, kaip jūs ir minėjote, ji vyksta Vengrijoje liepos 9–16 dienomis.
Renginio metu mokslininkai vadovauja maždaug 5–6 studentų grupei, o studentai sprendžia mokslininkų parengtas užduotis. Tokių studentų grupių bus bent 5 su mokslininkais / mentoriais iš skirtingų šalių. Formatas yra labai panašus į mūsų – Matematikos ir gamtos mokslų fakulteto kasmet rengiamas „Matematinių sprendimų verslui ir pramonei dirbtuves“. Skirtumas yra tik tas, kad ECMI modeliavimo savaitės užduotys yra parengtos akademinės bendruomenės, bet ne verslo ar pramonės atstovų, ir jas sprendžia studentai, bet ne mokslininkai.
Pagrindinis šio renginio tikslas yra leisti studentams įgyti realių uždavinių sprendimo patirties bendradarbiaujant tarptautinėje komandoje. Modeliavimo savaitės vyksta kasmet įvairiose Europos vietose, jos yra vienas iš rodiklių, kurį turi įgyvendinti ECMI konsorciumo nariai.
– Labai gražiai pasakojate apie kasmet vykstančią tarptautinę modeliavimo savaitę, bet smalsu sužinoti, koks Jūsų, kaip mokslininko, dalyvavimo joje tikslas?
– Matematinis modeliavimas yra didelė mano mokslinių interesų sferos dalis. Todėl atsiradus galimybei, labai greitai pavyko sugalvoti uždavinį, kurį galėtų išspręsti studentai per savaitę, ir aš jį pasiūliau renginiui.
Mano, kaip mokslininko, dalyvavimo renginyje tikslas – pasidalinti su studentais ir mokslininkais iš skirtingų šalių atradimais ir pasiekimais, kuriuos padarėme mokslo grupėje „Netiesinių sistemų matematinio tyrimo centras“ (pagrindinis tyrėjas habil. dr. M. K. Ragulskis), plėsti kontaktų ratą, ieškoti bendradarbiavimo galimybių ir, galbūt net visų svarbiausia – prisidėti prie modeliavimo savaitės įgyvendinimo, juk KTU MGMF yra ECMI narys, o 2022 m. pavasarį tapo ir pirmuoju Baltijos šalyse ECMI edukaciniu centru.
– Kokia Jūsų pasiūlyta tema? Kokios užduotys laukia studentų ir ką jie turės nuveikti per tą savaitę?
Užduotį parengiau iš tematikos, kurią jau kelerius metus nagrinėjame mokslo grupėje. Tai yra guolių defektų matematinis tyrimas. Idėja yra gana konkrečiai nusakoma: nagrinėjami realūs mechaninės sistemos duomenys, iš kurių siekiama pasakyti, ar sistemoje yra guolio defektas, kur jis ir kokio sudėtingumo. Šio uždavinio atveju, tikslas bus įvertinti, kiek liko naudingos guolių darbo trukmės. Dažniausiai tokie duomenys yra pagreičiai, išmatuoti ant besisukančių dalių pritvirtintais ar jas matuojančiais akselerometrais. Iš duomenų išskiriami labai įvairūs požymiai, kurie vėliau klasifikuojami ir vertinami mašininio mokymo metodais.
Klasikiniu atveju tokie požymiai yra įvairios dažninės ar statistikinės charakteristikos. Šio uždavinio atveju parinktas keitinių entropija paremtas būdas. Mokslinėje literatūroje galima rasti labai įvairių tokio būdo atmainų, keletą jų išaiškinsiu studentams, o jie turės realizuoti programiškai ir atlikti tiek metodų, tiek pačių duomenų tyrimą.
Per modeliavimo savaitę tikiuosi sulaukti studentų komandos su įvairiomis patirtimis: dalis užduočių pareikalaus klasikinės statistikos ir duomenų mokslo, kita dalis – specifinės netiesinės dinamikos srities ir galiausiai visa tai reikės suprogramuoti ar atlikti daug skaitinių eksperimentų. Duomenis imsime iš viešų duomenų bazių. Pačios populiariausios yra dvi, o alternatyvų taip pat galima nesunkiai rasti.
– Kur šiuos praktinius įgūdžius, įgytus per modeliavimo savaitę, galima pritaikyti? Tai tiesiog indėlis į studentų būsimą darbinę karjerą? O gal jie gali šiuos tyrimus panaudoti savo baigiamuosiuose projektuose?
Tikrai taip, įgytos žinios bus pakankamai universalios, kad būtų pritaikytos ne tik tirti mechaninėms sistemoms, bet gali būti panaudotos ir kitose sferose: medicininių signalų analizėje, finansuose ir pan. Darbo formatas bus tarsi atvejo analizės ir probleminio užduočių sprendimo sintezė, todėl tai bus naudinga ir kritiniam, ir analitiniam mąstymui. Komandinė patirtis bus studentams indėlis į minkštąsias kompetencijas.
Todėl galiu drąsiai teigti, kad vyksianti ECMI modeliavimo savaitė kiekvienam dalyvausiančiam studentui suteiks puikią progą pasisemti tarptautinės patirties, įgyti naujų žinių, išplėsti socialinį tinklą ir, žinoma, gerokai padidinti savo konkurencingumą darbo rinkoje.
