Venuje sa samoopravným kódom. Študent Fakulty informatiky PEVŠ prichádza s inovatívnymi riešeniami

Jeho výskum je už teraz možné implementovať do praxe. Študent Bc. Ivan Batovský z Fakulty informatiky PEVŠ sa venuje tomu, čo ho baví a napĺňa – štúdiu a analýze samoopravných kódov. Fakulta mu v rámci hodnotného výskumu umožnila zriadiť výpočtové laboratórium „Think Future, kde si mohol overovať výpočty. Svoj výskum zhmotnil vo svojej jedinečnej bakalárskej práci.

 

Ako a prečo ste sa rozhodli venovať tejto téme v bakalárskej práci?

Na škole v prvom semestri sme mali predmet „Fyzická vrstva informačných a komunikačných systémov“ s prof. Ing. Petrom Farkašom, DrSc. kde som sa oboznámil s problematikou a začal sa bližšie zaujímať o samoopravné kódy.  Na konci druhého semestra som preto požiadal o dobrovoľný projekt, v ktorom sa riešila daná problematika výpočtu váhového spektra samoopravných kódov. Nakoľko pre väčšie kódy to predstavuje extrémne dlhý čas výpočtu a práve tento problém ma zaujal natoľko, že som sa tomu začal viac venovať.

 

„Návrh nových metód výpočtu váhových spektier samoopravných kódov“– to znie najmä pre laika naozaj náročne. Čomu konkrétne ste sa v práci venovali?

Na začiatkoch sa nevedelo ešte vôbec či sa niečo podarí alebo nie. Viete v rámci výskumu je veľa slepých uličiek, ktoré človek musí navštíviť a či sa dostane k cieľu, zistí až keď tam bude. Mal som niektoré generujúce matice a snažil sa pochopiť, aké sú vzťahy medzi kódovými slovami pri generovaní váhového spektra. Čiže na úvod som sa venoval priebežne analýze týchto vzťahov, neskôr pri objave týchto vzťahov som začal pracovať na algoritmoch, ktoré využívali paralelizáciu výpočtového procesu na procesore alebo grafickej karte.

Napríklad, klasická metóda potrebuje na výpočet váhového spektra určitý čas, ktorý jedna zo spomínaných metód dokáže zredukovať o 90 a viac percent, s nárastom väčšej matici percento času ktoré sa dá zredukovať rastie, čo je veľmi dobrá vlastnosť, nakoľko nám to urýchli výpočet.

Ku koncu som sa pohrával s ďalšími myšlienkami, ako urýchliť ešte tento proces, kde sa pridružili ďalšie nápady, ktoré sformulovali dokopy 3 nové metódy výpočtu váhového spektra.

 

Koľko času ste venovali práci a výskumu?

Celkovo bakalárska práca bola napísaná pomerne rýchlo, nakoľko som spojil z predchádzajúceho roka moju ŠVOČ prácu, ktorá sa zaoberala práve analýzou tejto problematiky, a následne článok, ktorý sa pripravoval na medzinárodnú konferenciu AIFICT 2018, kde som aj prezentoval tieto objavené metódy. Čo sa výskumu týka, začal som niekedy na konci druhého semestra a dokončil to koncom piateho semestra, čiže niečo vyše roka a pol

.

 

Je možné už v tomto štádiu prácu implementovať v praxi? Ak áno, ako?

Áno, je možne ju implementovať. Pri hľadaní nových generujúcich matíc potrebujeme vyrátať práve toto váhové spektrum, aby sme zistili akú najmenšiu váhu má kódové slovo nachádzajúce sa v kóde a podľa toho vieme zistiť koľko chýb dokážeme opraviť. Tieto chyby sa bežne vyskytujú pri prenose informácií vo všetkých oblastiach informačného sveta.

Napríklad, zjednodušene, posielate si správu z mobilu na druhý, dajme tomu, že správa je „Ahoj“, počas prenosu sa stane, že únik alebo interferencia poškodia túto správu a na displeji by sa malo zobraziť niečo úplne iné ako pôvodná správa, napríklad „A§ô#“, čiže niečo čo sa nedáva zmysel. Samoopravné kódy tieto chyby detegujú a opravia. Výsledkom je teda na displeji „Ahoj“.

 

Čomu sa budete venovať na magisterskom stupni štúdia?

Práve tieto poznatky nadobudnuté počas štúdia mi pomohli pochopiť a rozvíjať ďalšie myšlienky. Už teraz pracujem na ďalšom výskume, ktorý vychádza z predošlého a snaží sa o nájdenie generujúcich matíc pre samoopravné kódy ešte rýchlejšou cestou, poprípade bez nutnosti rátania váhového spektra. Ironicky, práve výskum váhového spektra, možno jeho potrebu pri hľadaní matíc odstráni. Ale zatiaľ som navštívil samé slepé uličky.

 

Zaujímate sa o kvantové programovanie? V čom je iné a ako funguje?

Áno, zaujímam, popravde je to taký môj sen, začať riešiť rôzne projekty práve v tomto „kvantovom svete“. Iné od klasického programovania je v logike, kde pri klasickom programovaní, zjednodušene, je základnou jednotkou informácie bit, ktorý môže byť v stave 0 alebo 1, pri kvantovom programovaní pracujeme s jeho základnou jednotkou qubit, ktorá môže byť v stave 0 a 1 súčasne, čo inak nazývame superpozícia.

Napríklad, máme dva bity, ktoré môžu byť v stavoch (00, 01, 10, 11) avšak v danom čase môžu byť len v jednom z týchto štyroch stavov. Pri dvoch qubitoch sa tieto stavy (00, 01, 10, 11) môžu reprezentovať súčasne. Čo má za následok enormné zrýchlenie. Myslím si osobne, že v budúcnosti bude práve táto kvantová idea a ľudia, to čo nám pomôže, pri prekonávaní prekážok, nakoľko klasické počítače nie sú schopné takej výpočtovej sily ako kvantové počítače.

 

Uplatňujete nadobudnuté vedomosti už teraz v praxi?

Počas štúdia som nadobudol vedomosti, ktoré mi pomohli nielen v kariérnych a výskumných úspechoch ale aj rozvoji osobnosti ako takej. Naučil som sa sebadisciplíne a hlavne tomu, sa nikdy nevzdávať a myšlienke, že nič nie je nemožné, limituje nás ironicky len naša predstavivosť.

 

Prečo by ste odporučili študovať informatiku na PEVŠ?

Na fakulte informatiky vyučuje naozaj veľmi veľa špecializovaných odborníkov z odboru informatiky, ktorí majú nielen teoretické ale aj praktické skúsenosti z praxe. Vedia predať vedomosti spôsobom takým, že sa naozaj dajú veľmi dobre pochopiť a naučiť, či už z oblasti softvérového inžinierstva, kybernetickej bezpečnosti, big-data alebo iných oblastí. Mimo iného tu študent môže nadviazať nové priateľstvá, ktoré niekedy môžu viesť k zaujímavým projektom, kde sa môže človek ďalej rozvíjať. V neposlednom rade fakulta podporuje svojich študentov nielen na pôde školy ale takisto aj v rámci projektu ERASMUS, kde môžu ísť študenti študovať na inú školu v zahraničí.

 

Pomohla vám škola aj pri výskume na vašej diplomovej práci?

Nielen škola ale aj pán dekan doc. RNDr. Eugen Ružický, CSc. a môj vedúci bakalárskej práce a taktiež veľmi dobrý priateľ Ing. Július Hlaváč, PhD, ktorého som mohol práve vďaka štúdiu na fakulte informatiky PEVŠ spoznať, mi v rámci výskumu umožnili zriadiť výpočtové laboratórium „Think Future“, v ktorom, som mohol overiť výpočty a takisto pracovať na ďalšom vývoji výskumu a iných projektoch, nakoľko laboratórium obsahuje najmodernejšie hardvérové komponenty a najvýkonnejší procesor i9 7980XE na ktorom bola možná ešte väčšia paralelizácia a tým pádom rýchlejšie výpočty.

<<< Späť