Matematickou radu povede Libor Barto, laureát Ceny Neuron

Před čtrnácti lety přebíral Cenu Neuron pro mladé vědce v oboru matematika. A dnes je Libor Barto novým matematický garantem Nadace Neuron. Nyní už je také profesorem Matfyzu, kde se věnuje algebře a teoretické informatice tak dobře, že dvakrát získal prestižní granty Evropské výzkumné rady (ERC). „Já věděl, že budu vědec. Mě zajímala matika a fyzika od malička. Vždycky to bylo jasné. Ještě než jsem šel do školy, tak jsem si prostě furt na něčem špekuloval, četl si matematické a fyzikální knížky, luštil úlohy,“ říká v interview Libor Barto, který je též trojnásobným otcem. A chystá se s rodinou vycestovat na Berkeley v USA.

Libore, stal jste se právě garantem oboru matematika v Nadaci Neuron. Co od takové práce sám očekáváte? A co byste tomu chtěl eventuálně přinést vy osobně?

Službu vědecké komunitě odmítám jen nerad. Počítám s tím, že nominace na Ceny Neuron budou chodit zvenčí. A my tři, noví členové vědecké rady, se budeme snažit z námětů vybrat to vůbec nejlepší. Tým je takový, abychom to zhodnotili v různých sektorech matematiky.

Podle čeho jste vybíral své dva kolegy do vědecké rady? Přišlo mi, že je to hezky zastoupené, že to není z „jedné líhně“, že máte víc pohledů a budete se doplňovat...

Jednak jsem chtěl, aby tam byl pokrytý velký kus matematiky, aby to bylo diverzifikované. A za druhé jsem si přál, aby to byli lidé, kterým to „není jedno“. Oba nové kluky znám z různých aktivit. S Danem Kráľem jsem ve vědecké radě Matfyzu a vím, že vždycky, když se má něco rozhodovat, i když je to maličkost, bere to svědomitě a prostě to neodflákne. A Standa Hencl – s tím taky někde sedíme jako „bafuňáři“, a vím, že to bere vážně.

Profesor Hencl získal ERC CZ. Čemu se věnuje, jaká je jeho oblast?

On zastupuje velký obor matiky – matematickou analýzu. Takové ty integrály, derivace, prostě tyhle věci (směje se). K tomuto oboru nejsme my s Danem úplně blízko.

Dan Kráľ byl zase dlouho ve Warwicku, pak na Masaryčce, nyní je profesorem v Lipsku a opakovně získal i prestižní ERC granty. Jaké je jeho doména?

Dan zase zastupuje diskrétní matematiku. Analýza jsou ty spojité věci, kdežto diskrétní matematika jsou spíše nespojité věci, třeba kombinatorika. Dan je skvělý vědec a workoholik. Co víc si přát! A já jsem tu za algebru. Takové to řešení kvadratických rovnic ve škole...

Vy to s legrací shazujete, ale získal jste ERC Consolidator (2018) a pak Synergy Grant (2023) ve spolupráci s kolegy z TU Wien a TU Dresden. Pokračujete v tomto výzkumu?

Jo jo, jsme zhruba v půlce. Máme tým, v němž je asi pětadvacet lidí, takže je to veliký projekt. Věnujeme se výpočetní složitosti; chceme lépe pochopit, které problémy se dají efektivně řešit na počítači. Obor, kam bych to asi položil, je teoretická informatika, což je část matematiky, kde nejde o to, že by lidi něco programovali, ovšem bádají nad věcmi, které se informatiky hluboce týkají.

Aha. Můžu se zeptat, jestli je tam třeba něco společného s tím, co řeší Erin Carson z MFF UK, která v lednu dostala Cenu Neuron pro mladé excelentní vědce?

Hm. Společné je to, že u obou našich projektů jde o efektivní řešitelnost, ale tím podobnost končí. Erin dělá numeriku. Máte třeba nějaké složité rovnice a spoustu vstupních dat, třeba rovnice modelující počasí. Ty rovnice není ani možné přesně vyřešit, ale vy potřebujete stejně mít nějaké uspokojivé řešení, a navíc rychle – třeba za den. Na druhou stranu, my zkoumáme výpočetní problémy, které jdou vyřešit přesně, a snažíme se pochopit, které z nich jdou vyřešit efektivně. Efektivita má v našem případě přesnou, krásnou, užitečnou, ale rozhodně ne přímočaře praktickou definici: například program, který úlohu na vstupních datech velikosti jako, řekněme, u předpovědi počasí vyřeší za milion let, je pro nás efektivní. Cílem je prostě lépe pochopit, proč jsou některé výpočetní problémy lehké a jiné naopak těžké.

Často se vás – matematiků – lidé ptají, zda a jestli budou mít někdy vaše výpočty a metody praktické uplatnění. Neiiritují už vás otázky po oné „praktičnosti“?

Určitě mi taková otázka nevadí víc než jakákoli jiná otázka. Je to fundamentální výzkum. To znamená, že se snažíme přijít na to, jak se věci mají, a ne vyřešit nějaký konkrétní inženýrský problém. Ale také rozumím té otázce. Skutečnost je taková, že aby přišel nějaký opravdový praktický průlom, neobejde se to bez toho, aby člověk tu věc lépe pochopil.

Praktické důsledky, jak věřím, budou. Takový příklad, který používám jako odpověď na podobné otázky, je teorie čísel, prvočísla a tak. Lidem šlo především o to pochopit, jak se věci mají. A výsledky jsou teď už prakticky zcela zásadní, protože poznatky z toho dávného nepraktického výzkumu, už ze starověku, jsou potřeba pro jakoukoli moderní komunikaci kvůli kryptografii. A ještě uvedu jeden příklad odjinud: když chci vyvíjet genovou terapii na nějakou chorobu, napřed musím vědět, že se tělo skládá z buněk a jak funguje.

Jak jste zatím spokojení s průběhem vašeho ERC projektu?

Samozřejmě vše může být vždy lepší i horší, ale celkově jsme velmi spokojení. Lidi jsou dobří, výstupy výborné. Teď jsem navíc v laufu. Mám pocit, že mám nápad, který změní svět... (směje se)

Neuron nyní spouští kampaň Začni s proč – cílí na mladé, láká je do vědy. Vy jste už na střední škole bodoval v matematických olympiádách. Chtěl jste se stát vědcem?

Já to věděl, že budu vědec. Mě zajímala matika a fyzika už od malička. Vždycky to bylo jasné. Ještě než jsem šel do školy, tak jsem si prostě furt na něčem špekuloval, četl si matematické a fyzikální knížky, luštil úlohy. Existovala kdysi taková experimentální základka na Uhelném trhu. Matematická. Odtamtud šla většina lidí na Zborovskou, což zase bylo matematické gymnázium.

Ale já chtěl být ve společnosti normálních lidí, jak už jsem sám tak trochu matematicky „vyšinutý“, tak jsem aspoň kolem sebe chtěl mít docela normální kluky a holky s jinými zájmy. Tak jsem šel do Hellichovky na Gymnázium Jana Nerudy (GJN).

A pak jste přemýšlel, co dál.

To jsem nepřemýšlel. To jsem prostě šel rovnou na Matfyz! To už bylo jasné. Na střední škole už mi bylo jasné, že budu spíš dělat matematiku než fyziku. Já jsem teda taky programoval, ale to mi nikdy nepřišlo tak zajímavé. Definitivnímu rozhodnutí věnovat se vědě pomohla i komunita korespondenčních seminářů, ve světě to moc není.

Jak to tehdy fungovalo?

To byla parta lidí, která organizovala a vymýšlela úlohy, ještě to bylo fakt korespondenčně, takže se to posílalo poštou – nebyly ještě běžné emaily... A po čtrnácti dnech se odeslalo řešení a pro některé vybrané řešitele byla například i soustředění, že se někam na týden jelo. Tábor, ale matematický. Měli jsme možnost se zapojovat. A v mojí generaci prostě lidi, kteří dělají matematiku, víceméně všechny znám. Protože jsme se vídali už na těchhle akcích.

Matfyz jste vystudoval v roce 2003. Už tehdy jste věděl, že chcete dělat algebru nebo univerzální algebru? Směřovat jste přímo k tomu, co děláte ve vědě dneska?

Přímo úplně ne. Během studií jsem si sám tvořil program, co chci dělat, spíš než že bych se nechal vést, i když skvělí lidé, které jsem potkal mě samozřejmě ovlivnili. Univerzální algebra mi přišla jako „velká díra na trhu“ v matematice – jako že tenhle obor rozhodně není mainstream. Intuitivně mi přišlo, že si zasluhuje více pozornosti, a docela se mi to i potvrzuje.

Jedna z mála věcí, které jsem opravdu nesnášel za dob mých studií, byla paradoxně informatika, i teoretická. A to i přesto, že jsem v mládí programoval a uměl toho dost, tak jsem s počítači nechtěl mít takřka nic společného, kromě toho, že jsem si tím vydělával peníze... A nakonec jsem se dostal k tomu, že teoretickou informatiku dělám.

Zaujalo mě ve vašem životopise, že jste byl postdok na McMaster University v Kanadě a působil jste i ve slavném Fields Institute v Torontu. Jak jste se tam dostal?

Na McMasteru pracoval významný univerzální algebraik, který zrovna měl na místo postdoka peníze a také zájem mě zaměstnat. Tak jsem rád jel. Byl také spoluorganizátorem letního tematického programu ve Fieldsově institutu a nabídl mi tam pobýt a spoluorganizovat jeden z workshopů. Jinak já jsem docela lenoch na cestování. Tehdy to ještě nebylo tak „nezbytné“, ale dnes již člověk nemá bez zahraničních pobytů šanci se tady na Matfyzu uhnízdit. Dnes to bez zahraničních zkušeností už nejde, a je to jen dobře.

Chodil jste v Kanadě na hokej? Dříve jste hrával i florbal.

Nebyl jsem na jediném zápase, na živo jsem se podíval jen na baseball. Spíše jsme se sousedy koukali v televizi na americký fotbal.

Když jste se vracel ze světa, uvažoval jste o nějaké jiné pozici než v Praze?

Možnosti by byly. Ale zanedlouho potom, co jsem se vrátil, jsem potkal moji ženu a záhy jsme měli tři děti. A to zázemí, co je tady, jako babičky a tak, to je hrozně důležité. Tak to je jedna věc. A druhá je, že mě prostě neláká cestovat. Mně je jedno, kde jsme. A abych měl lepší pozici na nějaké lepší univerzitě, to nepotřebuji. Kariéra se mi tak nějak sama vybudovala i odsud, z Česka. A být na lepší škole, abych se cítil líp? To mě nezajímá.

Slyšel jsem, že se to ale brzy změní? Míříte do Kalifornie, ne?

Teď pojedeme na půl roku do Berkeley i s dětmi. Na Berkeley pořádají podobný program, jako byl ten ve Fields Institute, jen je to v Simons Institute, USA. Žena naopak ráda cestuje, tak se toho chytla a myslím, že si děti užijí půl roku školy v Americe.

Manželka je také vědkyně?

Ne. Ale má též vystudovaný Matfyz. Pracuje v Národním ústavu pro kybernetickou a informatickou bezpečnosti (NÚKIB) jako kryptoložka.

A jak staré máte děti?

Já si to nepamatuju. No, je to tak něco jako devět, deset, jedenáct. Vlastně teďka devět, deset, dvanáct. Ono se to furt mění, že jo (směje se). Všechny tak kolem deseti. Holka a dva kluci. Jsou krátce po sobě, chtěli jsme to mít kompaktně.

Vím, že jste se věnoval i hudbě, hrál v kapele Votchi na příčnou flétnu. Pokračujete?

Hraji míň, než bych chtěl. A tajně! Takže když jsou všichni pryč, někdy vytáhnu flétnu, a zahraju si. Ale nikde nevystupuji. Mně vlastně na muzice vadilo právě to vystupování; hrál jsem si hlavně pro sebe. A koncerty a tak? To bylo spíš nutné zlo. Kapela pokračuje, beze mě.

A vaše děti tíhnou k hudbě, nebo k matematice?

Teď se jeden z nich nadchnul pro klavír, chodí tam nadšeně. Jsou to docela chytré děti, to jo, ale určitě je nikam netlačíme. Ani ten drive, že by chtěly být vědci, tam úplně nevidím.

Jak vnímáte Nadaci Neuron, který i vás v roce 2012 ocenil jako naději?

Neuron mi přijde jako skvělá věc. Věda je díky tomu více vidět v médiích. Když je vyhlášení v televizi, je to událost. To je úplně skvělé. A rád se na tom budu podílet jako hodnotitel.

Prof. Mgr. Libor Barto, Ph.D. 

Působí na Matematicko-fyzikální fakultě UK v Praze, kde je profesorem na Katedře algebry MFF UK. Matfyz absolvoval v roce 2003, kde tři roky nato získal Ph.D. Po doktorátu působil na McMaster University v Kanadě (2010 až 2012). Zaměřuje se na univerzální algebru a teorii výpočetní složitosti. Je autorem či spoluautorem desítek odborných prací v předních mezinárodních časopisech. Pro svůj výzkum získal ERC Consolidator Grant (CoCoSym – Symmetry in Computational Complexity, 2018 až 2023) a spolu s M. Bodirskym a M. Pinskerem také ERC Synergy Grant (POCOCOP – Polynomial-time Computation: Opening the Blackboxes in Constraint Problems, 2023-2029). Je laureátem Ceny Neuron pro mladé vědce (2012) či Ceny předsedy Grantové agentury ČR (2018). Kromě matematiky našel zálibu i v hudbě – hrál na příčnou flétnu v kapele Votchi. Má tři děti.