ECMI Modellező hét, 2023. júl. 9-16., Szegedi Tudományegyetem, Bolyai Intézet
Szerintem a legjobb dolog, ami egy matematikai probléma megoldása kapcsán történhet, ha csapatban dolgozhatunk rajta. Ezután közvetlenül a második legjobb dolog pedig, ha ez a matematikai feladat a valódi alkalmazott matematika világából származik. Ha pedig a megoldási folyamat során még egy nagyszerű mentorunk is van, ráadásul a különböző európai országokból érkező csapattársaink a projekt végére szó szerint a barátainkká válnak… nem is tudom, lehetne még egyáltalán bármi mást kívánni? Nos, üdv az ECMI Modellező hét világában.
Az ECMI, vagyis a European Consortium for Mathematics in Industry egy páneurópai szervezet, amelynek célja a matematika alkalmazásának promotálása az iparban, a gazdaságban, a társadalmi, környezeti problémák megoldásában. Az ECMI által szervezett európai modellezési hét, ami egy ipari matematikai alkalmazásokra és gyakorlati feladatmegoldásra épülő workshop, évente más-más európai országban kerül megrendezésre. Nagy örömünkre Magyarországon elsőként idén a Szegedi Tudományegyetem Bolyai Intézetében fogadhattuk szervezőkként – Vizi Zsolttal, Dénes Attilával és Röst Gergellyel – az érdeklődő diákokat.
Az SZTE Bolyai Intézete 2018 óta tagja az ECMI-nek, Röst Gergely – az SZTE Alkalmazott és Numerikus Matematika Tanszék vezetője, az Egészségbiztonság Nemzeti Laboratórium szakmai vezetője – pedig az ECMI oktatási bizottságának is tagja. A mind szakmai, mind személyes, kapcsolatépítési szempontból ünneplendő sikerrel záruló modellezési héten 14 országból 52 európai hallgató keresett matematikai megoldást 10 gyakorlati problémára a határtudományok és az ipar területéről.
Az eseményről hangulatos riportfilm is készült, a projektekről pedig ebben a cikkben lehet részletesebben olvasni az Szegedi Tudományegyetem hírei között.
Mivel annyi hálás, kedves üzenetet kaptunk a workshop után a résztvevőktől (itt olvasható Roeland, Rodrigo, Philipp és Francisco postja), megkérdeztük az ECMI-n résztvevő SZTE-s hallgatókat, hogy tetszett nekik a modellező hét, az alábbiakban az ő élménybeszámolóik következnek. Ezúton is köszönjük nekik a lelkes, rátermett részvételt és a remek feladatmegoldásokat!
Juhász Nóra
Szegedi Tudományegyetem, Bolyai Intézet
Rátki Luca:
Számomra az ECMI hét legfontosabb eddig beteljesült eredménye az volt, hogy találkozhattam két olyan diákkal, akik pontosan azt tanulják, amit én fogok, ugyanabban az intézményben. Egy leendő tanárommal is volt szerencsém beszélni, megismerni az előadásmódját, ezzel tudatosabb döntést hozhattam a tárgyfelvételemmel és ezzel a szakmai jövőmmel kapcsolatban. Most, egy két hetes egyetemi nyelvtanfolyam, egyetemi nap és gólyatábor után is ők az egyetlenek ezen a szakon, akikkel találkoztam. Már a Budapest felé tartó repülőn találkoztam velük. Nagyon felemelő volt ennyi matematikussal találkozni egyszerre, és úgy gondolom, értékes szakmai, nemzetközi kapcsolataink alakultak ki. A projektünk kifejezetten érdekes és szórakoztató volt. Persze nem indult könnyen a csapatmunka, hiszen egyikünk sem volt képzett ezen a részterületen, ami olyan volt, mintha mindenki gyakornok szerepben lenne a munkahelyen. Idővel belerázódtunk, sikerült szétosztani a feladatokat, együtt kísérleteztünk, és jól éreztük magunkat.
Dodony Koppány:
Kíváncsiságból jelentkeztem egy olyan projektre, amelyben semmilyen tapasztalatom nem volt. Nagy meglepetésemre az 5 tagú, 5 nemzetű csapatból csupán egy embernek volt releváns tapasztalata a témát illetően. Rengeteget tanultam a csapattársaimtól és őszintén remélem, hogy jómagam is gazdagíthattam szemléletüket a témában. Egy biztosítási prémiumszámításra alkalmas modell elkészítése volt a feladatunk, illetve osztályoznunk kellett az ügyfeleket egy adatbázis alapján. Az előbbi meghatározására véletlen tagszámú összeg várható értékét számoltuk, utóbbira a hipotézistesztelés eszközeit és különböző klaszterező algoritmusokat használtunk. Ezek után e kettőt összevetve egy megbízhatósági index kiszámítása volt a feladatunk új ügyfelek esetén. Az adatbázis feltárásakor rengeteg korrelálatlan változónk volt, a legtöbb változó között nem találtunk szignifikáns kapcsolatot. Számomra nagy tanulság volt, hogy a jó válasz gyakran így hangzik: Sajnos erről nem tudunk semmit mondani. Ennek ellenére persze találtunk összefüggéseket, s a minket vezető oktatóval együtt úgy gondoljuk, hogy eredményes munkát végeztünk. Örülök és hálás vagyok, hogy részt vehettem ebben.
Glavosits Villő:
Számomra az ECMI Modellező hét egy nagyszerű lehetőség volt arra, hogy kipróbálhattam, milyen valós életbeli folyamatokat matematikailag leírni és alkalmazni. A mi csapatunk feladatát az optika motiválta. A téma a tengelyen kívüli örvénynyaláb terjedéséhez kapcsolódik a klasszikus optikai rendszeren. Ez egy olyan mikroszkóp rendszer, amely egy beágyazott optikai örvényt tartalmazó Gauss-nyalábot használ. Ezenkívül az optikai örvény mozgatható a sugár belsejében, lehetővé téve a minta finom pásztázását. A probléma vizsgálatához használt legfontosabb matematikai eszközök a Fresnel-integrálok voltak, amelyek központi szerepet játszanak az optikai örvények terjedésének megértésében az összetett optikai rendszerekben. Ezek az integrálok hatékony eszközt biztosítanak az ilyen rendszerekben előforduló hullámfront-transzformációk és diffrakciós hatások vizsgálatában. A tanulmányunk célja egy analitikus modell felállítása volt a Fresnel-integrálok kiszámításával és elemzésével, amely pontosan leírja az optikai örvényt. Megvizsgáltuk azokat a feltételeket, amelyek mellett az optikai örvények szimmetriája megtörik és hasad, különösen a spirálfázisú lemez (SPP) elmozdulásával kapcsolatban. Nagy élmény volt számomra, hogy egy nemzetközi csapat tagja lehettem. A kapott feladat megoldása során tanulságos volt látni, hogy mindenki hozzájárult a megoldáshoz a speciális tudásával és problémamegközelítési módszerével. Emellett a hangulat is nagyon barátias volt.
Dabis Marcell:
Geretovszky Annával és három külföldi hallgatóval alkottuk a kvantummechanikai problémával foglalkozó csapatot. A feladat egy lézerrel meglőtt hidrogénatom energiaállapotainak vizsgálata volt, egy korábbi cikk eredményeinek felhasználásával. A fő nehézséget az elején a fizikai probléma értelmezése adta, amely sok időt vett igénybe. Amikor már nagyjából összeállt a kép, a feladatok párhuzamosítása is jobban ment, amelyek közt szerepelt programozás (Pythonban és Mathematica-ban), a cikkben szereplő sorfejtések, matematikai képletek verifikálása, az útközben kapott eredmények értelmezése, valamint differenciálegyenlet-rendszerek megoldása numerikus módszerekkel. Bár nem értünk a kitűzött feladat végére, de fontos részeredményekre jutottunk.
Dr. Fazekas Szuzina:
A Szegedi Tudományegyetem Bolyai Intézete jóvoltából lehetőségem adódott arra, hogy részt vegyek a 2023. július 9-16. között rendezett ECMI Modellező héten Szegeden. Az egyhetes program alatt csapatokban dolgoztunk egy-egy matematikai problémán, azonban minden nap jutott idő szociális programokra, csapatépítésre is. Én egy csapágyak élettartamával foglalkozó csapatba kerültem, ahol különböző számítógépes módszerekkel igyekeztünk a forgó csapágyak fennmaradó élettartamát megjósolni vibrációs adatok alapján. Az ötfős csapatban egyedüli magyarként dolgoztam, így megismerhettem indiai, osztrák, horvát és portugál hallgatókat is. Nagyon élveztem, hogy egész nap hasonló lelkesedéssel rendelkező hallgatókkal gondolkoztunk, kódoltunk, kísérleteztünk. A program végére annyira jól összeszoktunk, és hatékonyan tudtuk egymást segíteni, hogy a projektet a modellező hét elteltével is folytatni kívánjuk. Köszönöm még egyszer a szervezőknek a lehetőséget, és mindenkinek ajánlom, ha lehetősége adódik, vegyen részt hasonló programokon.
Rosztóczy Csaba:
A modellező hét folyamán optikai problémák inverz módszerrel történő megoldásán dolgoztam egy ízig-vérig nemzetközi csapatban. Szerencsére könnyen megtaláltuk a közös hangot nemcsak csapattársaimmal, de témavezetőnkkel is, ennek köszönhetően a hét rendkívül produktívan és vidám hangulatban telhetett. A közös ebédek és vacsorák alatt szinte végig folyt az ötletelés, és olykor az is előfordult, hogy az igazi áttörést egy korsó sör mellett, valamelyik belvárosi pubban értük el. Csapattársaimtól barátokként és a jövőbeli együttműködés reményével búcsúzhattam el az esemény végén, amit emiatt is egy kiváló tapasztalatszerzési és nemzetközi kapcsolatépítési lehetőségnek tartok.
Mitlasóczki Endre:
A Tisza szegedi vízmagassának előrejelzése volt a feladatunk, amihez több mint 50 mérőállomás adatait kaptuk meg a Tisza és annak mellékfolyóinak teljes hosszán. Ehhez – a kapcsolodó cikkhez hasonlóan – neurális hálókat használtunk, ami újdonság volt, hiszen a csapatból egy ember foglalkozott már ilyesmivel, de ő sem ebben a keretrendszerben. A feladat megoldása során előbukkanó problémákra együtt találtunk sok újszerű megoldást. Jól felosztottuk egymás közt a munkát, és a legtöbb ötletünket sikerült a kódban is implementálnunk. A validizációs eredményeink meglepően jól sikerültek, tekintve az egyhetes időszakot. Bizonyos szempontok szerint sikerült a cikkben használt hálót is felülmúlnunk. Mindezek mellett nagyon jól éreztük magunkat mind munka közben, mind a szabadidőben. Volt egy srác akinek sikerült a rubik-kocka kirakását is elsajátítania az egy hét alatt.
Csuma-Kovács Rita:
A 2023-as szegedi ECMI Modelling héten Oroszi Beatrixszel együtt voltam az „Is Country X adequately prepared for an influenza pandemic?” tematikájú csoport instruktora. A csapat feladata az volt, hogy egy járvány első hullámát követően az adatok és a vírus ismert jegyei alapján készítsenek előrejelzést arról, hogy mi várható a második hullám során, valamint elemezzék, hogy különböző megelőzési stratégiák alkalmazásával hogyan és milyen mértékben lehetne csökkenteni a pandémia következményeit. A csapat hat tagja az első pillanattól kezdve nagyon jól tudott együtt dolgozni. A modell felépítése után felosztották egymás között a feladatokat aszerint, hogy kinek milyen tapasztalata van epidemiológiai modellekkel, így egyszerre több kérdésen tudtak párhuzamosan dolgozni. Nagyszerű volt egy ilyen lelkes, fáradhatatlan és állhatatos csapattal dolgozni.
Marsi Viktor:
A csapatommal mi a koronavírus kanadai terjedésével foglalkoztunk, gyakorlatilag adatelemzés volt a feladatunk. A csapattársaim nagyon kedvesek voltak, de nemcsak a csapatombeli emberek, hanem mindenki. Én annak tudtam be ezt, hogy a matematikusok mindig jó fejek. Mi Anne-nel ketten lineáris regresszión dolgoztunk, és arra kerestük a választ, hogy a nem és a kor szignifikáns prediktorai-e a halálozások, illetve a kórházi esetek számának. Sokat tanultam a feladatmegoldásból, mivel a statisztikához eredetileg kevésbé értettem.
