Mít u svého odborného článku označení "Highly Cited Paper" je ve vědecké komunitě velká prestiž. Nově se z této značky, která náleží jednomu procentu nejcitovanějších prací na světě za poslední dekádu, těší i kolegové z Ústavu automatizace a informatiky FSI Jakub Kůdela a Radomil Matoušek. První jmenovaný si navíc nedávno připsal úspěch v soutěži na prestižní konferenci World Congress on Computational Intelligence.
Mezi nejcitovanější vědecké práce světa se dostal článek Recent advances and applications of surrogate models for finite element method computations: a review, který vyšel na sklonku roku 2022 v časopise Soft Computing. „Jde o takzvaný rešeršní článek, kdy jsme se s kolegou Matouškem podívali na náhradní modely v optimalizaci za posledních deset let: co funguje, co nefunguje, jaké jsou otevřené softwary, které lze použít, kde jsou naopak slepá místa. Je to asi nejdelší článek, co mám, nemá ani jeden obrázek a je nejvíc citovaný. Asi z toho vyvodím nějaké závěry,“ směje se ve své kanceláři Jakub Kůdela z autorské dvojice z Ústavu automatizace a informatiky.
Práce se věnuje zmíněným náhradním modelům v optimalizaci. „Jde o to, že máte simulátor a snažíte se na něm provést optimalizaci, která je ale složitá nebo výpočetně náročná, což znamená i velmi drahá. Nemůžete simulátor zavolat půl milionkrát, abyste zjistili efektivní nastavení. Musíte na to jinak a chytře. K tomu se právě využívají náhradní modely,“ vysvětluje Kůdela.
Ač zní téma poměrně složitě a taky teoreticky, pravdou je, že se modely hojně využívají i v průmyslové praxi. „Typicky u návrhu složitých konstrukcí, například lodí, automobilů… Třeba když počítáte aerodynamiku nového auta a chcete měnit parametry a najít optimální řešení, počítat to se simulátory je opravdu drahé, výpočty jsou super náročné. Proto se využívají přístupy s náhradními modely,“ přibližuje Kůdela.
Citovaný článek se v žebříčku zařadil po bok dalších šedesáti z VUT, které na prestižní „nálepku“ Highly Cited Paper od roku 2014 dosáhly. „Je to hezký pocit a velká radost, takových článků za život asi moc nebude. Je příjemné vědět, že je naše práce někým oceňovaná a že to lidi čtou,“ dodává Kůdela, který si nedávno připsal i třetí místo v soutěži na dvou mezinárodních konferencích, IEEE World Congress on Computational Intelligence a The Genetic and Evolutionary Computation Conference. „Jde o top konference zaměřené na evoluční výpočty a výpočetní inteligenci obecně. Úkolem bylo na zadaném simulátoru najít optimální nastavení systému, kterým byla alokace fotovoltaického panelu do sítě. Kouzlo je v tom, jak najít algoritmus, který nezabere extrémně moc času a dá hezké výsledky. Já jsem se přihlásil s algoritmem, který pracoval na bázi diferenciální evoluce. Je to starý algoritmus, ale velmi vhodný na tuto úlohu, když se chytře použije,“ popisuje Kůdela.
V čem tedy spočívá tajemství úspěchu? „V optimalizaci je to vždycky tak, že když vidíte daný problém, máte spoustu „nářadí“, respektive algoritmů, které na něj můžete použít. Je to o hledání, jak využít struktury daného problému k co nejlepšímu výběru a nastavení algoritmu. Chce to zkušenost, aby člověk věděl, kam sáhnout. To mě na mé práci vlastně nejvíc baví, optimalizace jako taková. A k tomu šíře oborů, se kterou můžu i tady na fakultě spolupracovat. Optimalizace se totiž dá využít téměř všude: s kolegy z Energetického ústavu spolupracuji na optimalizaci energetických systémů, s procesními inženýry děláme optimalizaci svozu odpadu nebo distribučních služeb a tak dále. FSI je skvělé místo pro můj profesní život,“ uzavírá Kůdela.