MĒNEŠA PĒTNIEKS Aleksandrs Belovs: Ideja ir vienkārša – pētniecībā viss rodas domājot

Tīrā prāta kritika

Daudzi jūs dēvē par ģēniju. Kādas ir ģēnija īpašības? Pirmkārt, es nepiekrītu tam, ka esmu ģēnijs. Ģēnijs noteikti lietas redz citādāk nekā citi. Viņš spēj ieraudzīt jaunus veidus un tos attīstīt. Vai tad jūs zinātnē tieši to nedarāt – cenšaties atklāt ko jaunu? Jā, tas ir atkarīgs no uzdevuma. Zinātnē cilvēki kaut ko pēta un nonāk pie secinājumiem. Vai arī izgudro kaut ko jaunu un izveido jaunas disciplīnas. Vai jums zinātnē ir kāds elks, kuru varat uzskatīt par savu autoritāti? Tieši zinātnē man nav, bet mans elks ir Imanuels Kants. Man patīk viņa filozofija personisku iemeslu dēļ. Man viņš simpatizē. Kantu lasīju, kad Universitātē mācījos filozofiju. Pastāstiet vairāk par savu izglītību! Esmu beidzis Rīgas 20. vidusskolu. LU beidzu bakalaurus datorzinātnēs, tas bija vēl Fizikas un matemātikas fakultātē. Vēlējos studēt Kanādā maģistros, bet man bija problēmas ar vīzu, un es nevarēju uzreiz tur tikt, tāpēc iesāku mācīties šeit [LU]. Kanādā maģistrantūrā mācījos vienu gadu, tad atgriezos un pabeidzu programmu šeit. Pēc tam iestājos doktorantūrā pie profesora Andra Ambaiņa un to pabeidzu. Un pa vidu vēl filozofija? Tā bija C, izvēles daļa.

Universitātē uzņēma ar atplestām rokām

Laikā, kad sākāt studēt, ciktāl bija attīstījušies datori? Faktiski tie bija tādi paši. Varēja izdarīt visu, ko vajadzēja. Tagad datori vien ir jaudīgāki. Kādēļ izvēlējāties studēt tieši datorzinātnes? Vidusskolas laikā piedalījos informātikas olimpiādēs.  Braucu uz pasaules olimpiādēm. Labākais rezultāts man bija sudraba medaļa. Studēt tieši datorzinības toreiz bija modes jautājums. Tā bija vispopulārākā programma. Arī tagad mode nav mainījusies. Aizvien datorzinības ir pati populārākā izvēle. Droši vien Latvijas Universitāte jūs uzņēma ar atplestām rokām? Jā, man nebija jāliek eksāmeni, un arī skolā nebija jākārto gala eksāmeni. Vai datorika ir visprogresīvākā nozare pasaulē? Tā ir viena no jaunākām un tehnoloģiski tā noteikti attīstās visātrāk. Šogad sākāt pasniegt lekcijas LU. Kā ir būt pasniedzēja ādā? Man patīk. Bakalauriem es pasniedzu algoritmu sarežģītību, maģistriem mācu kvantu datorus. Tagad es cenšos pierast pie e-studijām. Manā laikā e-studiju nebija, man liekas, ka tā ir ļoti sarežģīta sistēma! Sistēmā ir ļoti daudz opciju, grūti saprast, kas notiek. Vai visiem datoriķiem mūsdienās ir nodrošināts darbs? Cik esmu dzirdējis, darbs ir labi apmaksāts, bet, vai visiem pietiek darba, to gan nezinu. Atalgojums ir viens no iemesliem, kāpēc studenti nāk studēt datorzinības.

Kvantu datori

Kādas tēmas ir jūsu pētniecības lokā? Lielos vilcienos sakot, es nodarbojos ar teorētisko datorzinātni, ideja ir aplūkot datorzinātnes no matemātiskā redzesloka. Ko pašlaik pētāt? Pēdējais raksts nav saistīts ar kvantu datoriem, bet gan parastiem datoriem. Pētījums saistās ar nozari, ko sauc par īpašību testēšanu. Ideja ir šāda – piemēram, ir kaut kāda hipotēze. Teiksim, visas grāmatas cietajos vākos ir dārgākas nekā grāmatas mīkstajos vākos. Vispār tā nav pareizi apgalvot, jo, protams, ir grāmatas mīkstajos vākos, kas ir dārgākas nekā cietajos vākos. Rodas jautājums – vai tas ir pareizi līdz kādam tuvinājumam? Formāli es teiktu, ka hipotēze ir laba, jā, mēs varam to īpašību apmierināt, panākt, ka visas grāmatas cietajos vākos ir dārgākas nekā grāmatas mīkstajos vākos, ja mēs izmainām cenas tikai nelielai grāmatu daļai, tad nosacījumi ir izpildīti. Tomēr mana problēma bija daudz formālāka. Grāmatu vietā var iedomāties kādu īpašību, un ir daudz parametru, kas īpašību iespaido. Teiksim, vai cilvēks ir apmierināts ar savu dzīvi? Ir vairāki parametri, kas to nosaka – viņa alga, vecums, ģimenes stāvoklis. Jautājums ir, vai rezultāts it monotoni atkarīgs no šiem parametriem? Vai tiesa, ka, izmantojot vairākus parametrus, mēs to rezultātu iegūsim? Cik ātri šo hipotēzi var notestēt, cik daudz gadījumu jāpārbauda? Mēs pierādījām, ka to nevar izdarīt ļoti ātri. Viens no jūsu nozīmīgākajiem veikumiem ir pētījums par kvantu algoritmiem. Vai cilvēkam, kuram nav ne jausmas, kas ir algoritmi un kvanti, jūs varat vienkāršā valodā pastāstīt, par ko ir šis pētījums? Algoritms ir formalizēta recepte, kā panākt kādu rezultātu. Piemēram, pavārgrāmata ir algoritms. Pannā salikt to un to, uzcept, un būs gatavs! Formāli algoritms ir domāts datoram - tas nolasa kaut kādus datus, izdara operācijas un izmet rezultātu. Parastais dators to dara determinēti. Iedodot vienus un tos pašus datus, viņš vienmēr izmet vienu un to pašu rezultātu, ja, protams, nerodas kādas kļūdas. Vēl ir algoritmi, kas var izmantot nejaušus skaitļus. Tie ir varbūtiski un līdzīgi tam, ko es stāstīju par datu apstrādi. Par piemēru varētu ņemt lielu kopumu ar cilvēkiem, kuriem varētu veikt statistisku aptauju. Piemēram, gribu noskaidrot, ko cilvēki domā. Tātad ideja te ir – ko cilvēki domā, un apstrādei ir paņemta neliela izlase pēc kādiem principiem, ko apkopo un izdala uz visu populāciju. Tas ir algoritms reālajā dabā. To var darīt ar datoru, kurā arī var ievadīt nejaušus skaitļus. Tas var pie kaut kādas darbības darboties ilgi, bet mēs no tā varam izvairīties, ja nejauši izmērām to darbību. Kvantu datori darbojas līdzīgi varbūtiskiem datoriem, tikai tie aizstāj varbūtības ar amplitūdām, kas var būt negatīvas. Tā ir viena no interesantām lietām. Saprotu, ka ar šo pētījumu jūs atklājāt ko jaunu, ko līdz šim pētnieki nebija uzgājuši? Jā, tas bija nozīmīgs pētījums. Bija virkne rezultātu, kas attīstījās. Līdz šim bija izdomāti rīki, bet cilvēki nemācēja tos izmantot. Savukārt es izdomāju, kā šos rīkus izmantot. Ko Jūsu pētījumi sniedz sabiedrībai? Vai tie ir praksē pielietojami? Tas vēl nav zināms, paiet kāds laiks, kamēr teorētisks pētījums nonāk līdz praktiskam pielietojumam. Teiksim, internetbankas izmantošana balstās uz šifrēšanas atvērto atslēgu – tas no sākuma bija tikai teorētisks pasākums, jo datoru jauda sākotnēji nebija pietiekami liela, lai to implementētu, nebija arī interneta, lai to izmantotu, bet tagad tas ieņem svarīgu lomu mūsu dzīvē. Kā ir būt par zinātnieku Latvijā? Vai jūtaties atbalstīts un saprasts? Novērtēts galvenokārt jūtos starp profesionāļiem. Ambainis izveidoja šeit [LU Lielajā aulā] skolu, piesaistīja visus grandus, kuru dēļ mēs varam šeit nodarboties ar zinātni.

Kā rodas idejas pētījumam? Vienkārši domājot?

Bieži vien studentiem ir ļoti jāmeklē motivācija uzrakstīt studiju darbus. Vai arī pētniekam dažkārt šī motivācijas pārtūkst un nākas to meklēt no jauna? Jā, tā tas ir. Studentam ir ļoti viegli atrast motivāciju, jo, ja viņš nepabeigs kādu darbu, nespēs sekmīgi beigt studijas. Nodarbojoties ar zinātni, motivācija ir viena no problēmām. Tomēr es cenšos nodarboties ar lietām, kas mani interesē. Man nepatīk sevi motivēt, nodarbojoties ar lietām, kas man nepatīk. Kādreiz ir bijis tā, ka esat uzņēmies darbu, kas nav paticis un tad kaut kas neizdodas? Īsti ne. Man ir ļoti daudz darbu, ko neizdodas pabeigt, jo neesmu atradis īsto ceļu, kā tos paveikt. Vai zinātniekam tomēr visu laiku nav nedrošības sajūta, ka kaut kas neizdosies? Vai nav bijusi vēlme visam atmest ar roku un iet strādāt kādā birojā? Lielākoties tas tā ir. Bet man ir motivācija un interese turpināt darboties. Kā rodas idejas pētījumiem? Vienkārši domājot par problēmu, analizējot! Piemēram, ir kaut kāds uzdevums, un, lai saprastu, kas uzdevumā ir svarīgs, tas būtiski jāanalizē, aplūkojot visvisādus piemērus un īpašus gadījumus. Intuīcija ir ļoti svarīga. Dažkārt intuīcija var būt pavisam aplama, un ļoti bieži gadījies kaut ko analizēt un pēc kāda laika saprast, ka to nemaz nav iespējams izdarīt. Zinātnē, ja kaut ko izdodas izdarīt, tad tas ir izņēmums, nevis normāla parādība. Tad jau var veikt pētījumu par to, cik gadījumos pētījumu izdodas novest līdz galam un cik – nē? Tas ir ļoti atkarīgs no problēmas. Jo daudzos darbos, lai atrisinātu problēmu ir daudz kas jādara, citos jau ātri var saprast, ka nekas nesanāks. To ir grūti novērtēt. Es teiktu, ka 80% pētījums aiziet ceļos, kuri nekur neved. Un tas pat ir optimistiski... Cik ilgi top viens pētījums? Tas aizņem vairākus gadus. Protams, ir daudzi projekti, kas virzās vienlaikus.

Latvijas Universitātes izcilnieks

Par savu promocijas darbu ”Adversary metodes izmantošana kvantu vaicājošajiem algoritmiem” ieguvāt LU Gada balvu par izcili aizstāvēto promocijas darbu. Vai tas ir liels retums LU, ka promocijas darbs aizstāvēts ar izcilību? Neesmu veicis statistiku. Nemaz tik daudz promocijas darbu vispār netiek aizstāvēts... Kas darbā bija tik izcils? Darbs bija starptautiski atzīts, tas tajā laukā atrisināja daudzas galvenās problēmas, ko līdz šim nevarēja atrisināt. Es to izdarīju. Vai vienmēr esat bijis izcilnieks? Universitātē jā, tomēr ne gluži visos priekšmetos man bija 10. Esat strādājis par pētnieku Masačūsetsas Tehnoloģiskajā Institūtā (MIT), ASV, kas prestižajos reitingos ir visaugstāk novērtētā pasaules augstskola. Kā tur nonācāt? Es posdokā, kā dēvē pēcdoktorantūru, MIT pavadīju vienu gadu un tad vēl vienu gadu Amsterdamā. Es gribēju aizbraukt uz ASV, jo tur ir ļoti spēcīga zinātne. MIT ir viens no vadošajiem pasaulē. Un tad es gribēju padarboties Eiropā. Vēl esmu bijis Singapūrā, kur ir spēcīga kvantu pētniecība. Tomēr izceļojāties pa vairākām pasaules vietām un atgriezāties atpakaļ LU. Kāpēc tā? Tāds bija mans plāns. Man patīk šeit dzīvot. Darbs ir darbs, bet dzīve ir dzīve. Interneta laikmetā ir iespējams sadarboties ar cilvēkiem visā pasaulē. Vairāk paceļojot, atrodas cilvēki, ar kuriem var kopēji veikt pētījumus. Piemēram, ar daudziem pētniekiem es iepazinos Masačūsetā, ar kuriem tagad kopā veicu pētījumus.

Atpūta kā prāta stimulēšana

Salīdzinājumā uz pasaules fona - cik Latvija ir spēcīga datorikas nozarē? Pietiekamii spēcīga. Tā ir viena no galvenajām darbavietām Latvijā. Datori jau tagad ievērojami atvieglo cilvēku dzīvi. Kādus brīnumus datorika mums sola nākotnē? Man šķiet, ka pietiekami daudz brīnumu notiek jau tagad, un neko krietni vairāk nevajadzētu sagaidīt. Dators ir ļoti universāls instruments un to var izmantot jebkur. Jebkurš nākotnes brīnums būs saistīts ar datoru. Ar kvantu datoriem var saprast, kā uzvedas molekulas. Tas var palīdzēt izveidot jaunas zāles – nevis pārbaudot zāles uz žurkām, bet izrēķināt visu uz datora. Iepriekš minējāt, ka jums nepatīk atbildēt uz tālruņa zvaniem. Kāpēc tā? Man nav problēmu uz tiem atbildēt, es ne vienmēr dzirdu, ka man zvana… Kā vislabāk atbrīvojat prātu pēc darba? To ir grūti izdarīt. Labs veids, kā atpūsties, ir kaut kur aizbraukt dabā un darboties fiziski, bet tas vairāk palīdz stimulēt domāšanu, nevis to atbrīvot. Ko vēlaties sasniegt zinātniskajā lauciņā? Mērķis ir gūt visvairāk baudas no sava darba. Un es to varu panākt, attīstot interesantas problēmas. Galvenais – gūt no tā pozitīvo. Tad joprojām apgalvojumam, ka esat ģēnijs, nepiekrītat? Nē, tas ir relatīvi. Vai Latvijā ir ģēniji? Latvijā droši vien, ka nav. Pasaulē gan ir.