ROZHOVOR
informatík filip Široký
Umělá inteligence a urychlovač částic
Filip Široký je jedním z mála Čechů, který se může pochlubit, že se jako informatik podílel na výzkumu zásadních fyzikálních otázek. Už za studií působil ve švýcarském CERNu, kde jeho algoritmus pomáhal určovat kvalitu dat pocházejících z ikonického urychlovače částic. Na podzim se do CERNu opět vrací. [Jan Spěšný]
data, která by na první pohled třeba mohla vypadat, že nám potvrdí néia-kou novou teorii, ale ve skutečnosti by šlo jen o nějakou chybu detektoru. To před námi občas kontrolovalo asi deset fyziků a mým úkolem bylo tento proces automatizovat a zároveň tato rozhodnuti dělat po mnohem kratších časových intervalech, a tím pádem i nějaká dobrá data zachránit.
Jelikož jsem byl prakticky iediný. kdo na projektu pracoval na plný úvazek, měl jsem na starost v podstatě vše, co s projektem souviselo. Vymyslet, jak data nejlépe reprezentovat, vybrat nebo vymyslet neilepši model pro daný problém - to bylo nejzajímavěji! a podařilo se mi navrhnout zajímavé řešení, které isme pak publikovali na třech konferencích - a nakonec vytvořit celou data pipeline: od sbíráni dat uložených na počítačích po celém světě přes preprocessing dat až po ukládáni rozhodnuti daného modelu. V podstatě tedy nasadit takový model i do produkce.
Na podzim se do CERNu vracíte, navážete tam na svoji dosavadní práci?
Ted bude můj úkol jiný. Zatímco dříve isem pracoval s daty pocházejícími z detektorů na urychlovači, nyní se zaměřím přímo na tok paprsku částic v něm. Budeme řešit, jak optimalizovat současné zakřivováni paprsků částic v urychlovači pomoci nových metod strojového učení. popf. takovou metodu opět vytvoříme sami. Ač se to nezdá, je to také informatický problém, kdy hledáme optimální řešení nastaveni elektromagnetu, které paprsky zakřivují.
Viděl jste na vlastni oči pověstný urychlovač? Co vás na CERNu ještě zaujalo?
Měl jsem to štěstí, že jsem působil v hlavni a nejhezčí budově. Sám jsem
Co spojuje podstatu vzniku vesmíru a životnost těžkých průmyslových strojů? Třeba to, že s jejich určením může pomáhat umělá inteligence a strojové učení. A na obojím se také podílel student Fakulty informatiky brněnské Masarykovy univerzity Filip Široký. „Chtěl bych se i nadále zabývat projekty souvisejícími se strojovým učením a AI. Musí mně ale dávat smysl. Nebudu řešit algoritmy, které budou lidi nutit, aby někde častěji klikali na reklamu." říká úspěšný student, který se v říjnu po roce a půl vrací pracovat pro švýcarský CERN.
carská přihlášku s několika doporučujícími dopisy a vysněné angažmá bylo na světě. Moji výhodou určitě bylo to. že jsem v minulosti vyhrál soutěž související s umělou inteligenci, která je schopná hledat anomálie v toku dat. A něco takového shodou okolnosti v CERNu právě hledali. Byla z toho tak roční stáž. Psal se rok 2017 a já jsem jako dvacetiletý byl jedním z nejmladšich výzkumníků pracujících de facto přímo s urychlovačem. Ve dvanáctičlenném týmu jsem byl jediný student. Nyní se otvírá možnost další spolupráce.
Jak a kdy jste se k angažmá v CERNu dostal? Jak je složité se k práci v tomto institutu propracovat?
Já jsem o angažmá v CERNu uvažoval už od nějakých patnácti let. Tehdy mé zajímala teoretická fyzika a vše s ní spojené. Nakonec jsem se ale dal na studium informatiky a náhodou jsem si otevřel stránky s nabídkami praxe v CERNu. A objevila se tam zrovna stáž. kde hledali někoho zaměřeného na strojové učeni. Poslal jsem do Svý-
■BtLt:
Filip Široký se v současnosti zabývá startupem. který na základě umělé inteligence odhadne životnost průmyslových strojů
Co je vlastně hlavním posláni CERNu, potažmo urychlovače?
Hlavním posláním není výzkum jaderné fyziky kvůli energetice, jak jsem se s tímto názorem občas setkal, ale hledáni odpovědi na ty nejpřiroze-néjší otázky typu „Co je to hmota?". „Jak vznikl vesmír?" nebo hledáni „teorie všeho", což se dá představit jako jedna rovnice popisující všechny sily v našem vesmíru. Mluví se o tom někdy také jako o svatém grálu celé vědy - to nejdůležitéjší, čeho lze dosáhnout. Momentálně už víme. že všechny sily se dají popsat jako důsledek některé ze tří fundamentálních sil (gravitační, elektroslabá interakce a silná Interakce), ale nemáme model, který by ie dokázal spojit a zároveň by se dal experimentálně ověřit. Jedním z poslání detektoru, s iehož daty jsem pracoval, je právě i důmyslné testování možných kandidátů na teorii všeho.
Jak jste se do tohoto testováni zapojil vy?
Já jsem měl velké štěstí, protože jsem se zapojil do poměrné dost důležitého projektu. Jednalo se o automatizováni určováni kvality získaných dat z detektoru CMS, který zaznamenával děj a jevy v urychlovači. Slo o to odstínit
Hadronovy urychlovač částic
Velký hadronovy urychlovač ie v současnosti neivětSim 9 netvykonnéiíím urychlovačem častíc na světě Jeho provoz byl zahájen v roce 2008 a je umístěn ve švýcarsku v podzemí na územ mezi ponořím Jura ve Francii a Ženevským jezerem Je instalován v kruhovém tunelu o obvodu 27 km v hloubce 50-150 m pod zemi S iebo životnosti se počítá slesoon do roku 20 i5
Urychlovač pomoW při mnoha důležitých obievech dokázal například existenci elementární častíce známe ako Htggsuv boson
většinou pracoval u počítače nebo byl v nejaké lednací místnosti. Urychlovač sám o sobe je prakticky 27 km dlouhá roura, není na ném nic moc vidét. Dojem na človeka udélá spis 14 000 tun vážící detektor CMS se svými patnácti metry v průměru. Detektory jsou obrovská monstra, která sleduji déni v urychlovači. Nachází se na čtyřech místech, kde se vždy dráhy protínali a dochází tam ke srážkám paprsků.
V současnosti pracujete také na zajímavém startupu v Oslu. Můžete přiblížit, o co se jedná?
Je to startup zabývající se aplikací strojového učeni na téžký průmysl, zejména průmysl kolem ropy a zemního plynu. Mým úkolem ie pracovat na problému odhadováni zbývající životnosti obřích strojů a zvyšovat tak jeiich spolehlivost. Mimo jiné tak šetřit firmám peníze na nečekaných výpadcích v produkci. Libi se mi na projektu i enviromentálni stránka věci. protože se může stát. že můj program třeba zachráni néjaký ropný tanker od vypustení ropy do oceánu a pomůžu tak zabránit další přírodní katastrofe.
Jakým způsobem tedy muže AI životnost téchto stroju určit?
Algoritmus to urči na základe strojového učeni a sbéru dat. Stroie jsou vybaveny stovkami různých senzorů a jde o to vymyslet. iak data nejlépe využit, abychom co nejpřesněji v každém
momentě dokázali předpovědět konec jejich životnosti nebo potřebu opravy některé části, a to navíc dostatečně dopředu.
Jaký je váš názor obecně na umělou Inteligenci, muže být v budoucnu hrozbou?
Jsem v tomto ohledu určitě optimistou. Vidím, jak metody AI aplikované at už na fyziku, těžký průmysl, nebo třeba medicínu už ted obrovsky pomáhají. Před dvéma lety jsem se v 2enevé účastnil summitu OSN s názvem AI for
Good, kde se experti na AI včetně lidí z OSN zabývali tlm. jak nejlépe využit tyto technologie pro dobro všech. Dále jsem zaznamenal různé worksho-py na nejlepšich AI konferencích zabývajících se aplikaci AI na problém zmény klímatu, a obecně tedy vnímám samé pozitivní dopady. Tady bych rád parafrázoval profesora Andrewa Ng. který tvrdí: .Nezabývám se zabráněni tomu. aby se z AI stalo čisté zlo ze stejného důvodu. Jako nepracuji na problému pfelídnování Marsu."
V případě, že něco jako obecnou umělou inteligenci nakonec vyvineme, se také přikláním na stranu českého AI vědce, Tomáše Mikolova, podle kterého možné pozitivní dopady AI vysoce převyJulí jeií možné nebezpečí.
Jak vidíte svoji budoucnost v oboru? Plánujete v CERNu zůstat třeba delší dobu?
V CERNu se nedá moc plánovat budoucnost, je extrémně těžké získat pozici na déle než pět let. Práci na stálo tam maji de facto jen držitelé
Nobelovy ceny a podobné. Co bude po následu|lc( dvou- až tříleté pozici Fellow v CERNu. zatím vlastně vůbec nevim. Budu během té doby sledovat, jak se obor vyvíjí, a i podle toho si budu vybírat, na kterou dalií doménu bych rád aplikoval AI. popřípadě do budoucna zkusil založit něco svého. Určitě mi ale práce musi dávat néjaký smysl. Rozhodné nepočítám s tím. že bych se třeba pustil do algoritmu, který by nutil lidi někde na webu klikat častěji na reklamu. B
Může se stát, že můj program třeba zachrání nějaký ropný tanker od vypuštění ropy do oceánu a pomůžu tak zabránit přírodní katastrofě
CERN
Za zkratkou CERN se skrýva název Evropská organizace pro laderny výzkum Sídli v Ženevě a byla zřízena v roce 1954 Jeiim cílem je podpora provozu vedoucí světové laboratoře pro základni fyzikální výzkum elementárních částic a struktury hmoty
V současné dobé ma CERN 21 členských zemi včetné CR. další státy a mezinárodni organizace s CERNem spolupracuji lako pozorovatelé či nečlenské země. V CERNu pracuje přes 2 500 stálých zaměstnanců a 500 dalších stipendistu
Kromě zásadních obievu v časticové fyzice si CERN může připsat úspěchy i v mnoha dalších oblastech. Při svem působeni v CERNu například Tím Berners Lee definoval a vytvořil World Wide Web. _