Science cafe 2011/03 – Inteligentní budovy a asistivní technologie
A opět po čase něco z vědy – tentokrát částečně pro mě vzdálené – stavebnictví, částečně blízké – informační technologie. V každém případě bych nejprve měl asi říci, co pod pojmem „inteligentní budova“ bylo prezentováno. Část asi toho, co si většina z nás dokáže představit – tedy samotnou stavební konstrukci, která minimalizuje nároky na energii (izolace, cirkulace vzduchu, využití přirozeného světla, …), pak samozřejmě také použitelnost budovy pro hendikepované/starší osoby (šíře dveří, schodišť, minimalizace stupňů a schodů, …). Důležitá část však byla věnována využití informačních technologií pro zkvalitnění a zlepšení bydlení. Asi jako nejjednodušší nás napadne regulace vytápění/osvětlení – topit méně v chodbách/ložnicích, případně využívat energii mimo špičky, kdy je nižší tarif. Dále pak zabezpečení – nejen proti vykradení, ale třeba proti požáru, vytopení, … prostě věci, kde čidla jsou známá, napojení na nějaký centrální pult je jistě také dnes již jednoduše realizovatelné, … v podstatě není co řešit. Poslední části je pak biometrické sledování – např. u starších lidí, případně nemocných/handicapovaných. Zde lze říci, že již dnes by asi nebyl problém technologický – náramek sledující tepovou frekvenci/tlak, jestli se osoba pohybuje, případně měřit hladinu cukru v krvi jsme schopni vyrobit – aby počítač tyto data ukládal a vyhodnocoval by také nebyl problém, přeposílat klidně jednou týdně doktorovi … spíše legrační aplikace bez složité logiky.
Takže proč je tohle předmětem bádání – vždyť většina věcí je již vyřešena, stačí je jen spojit dohromady? No odpověď bude podobně krutá, jako již mnohokrát dříve:
- Nebudeme si nalhávat, ale obavy z „velkého bratra“ jsou zde na místě – odesílání citlivých informací, možnost odchycení obrazu z kamery, … jistě si každý dokáže představit potenciál k zneužití.
- IMHO důležitější je to nejčastější – peníze. Tento systém je v tuto chvíli poměrně drahý a drahý bude i provoz. Samozřejmě v okamžiku vyřešení a masového nasazení by cena zařízení i samotného monitorování šla do minima. Jenže ten první okamžik je v tuto chvíli značnou hranicí. Pro lidi je to drahá hračka s nejistým ziskem.
Možná bych zde zaspekuloval a zkusil odhadnout, kdo bude tahounem této technologie:
- Vědci – tomu spíše nevěřím, čím dál více mám pocit, že v ČR je pro vědeckou komunitu byznys skoro sprosté slovo. A to, že by některý z nich navrhnul projekt včetně finančního plánu … mi přijde jako SCI-FI, nebo čestná výjimka.
- Konzumní uživatel – opět jsem hodně skeptický. Stávající cena a nejistota přínosu omezuje možnost, že by si to lidi vyžádali na trhu.
- Pojišťovny – na začátku jsem si řekl, jaký by ti pro ně musel být hit – sníží se pojistné plnění, cena léčení v domácím ošetření je mnohem menší (a leckdy efektivnější) než v nemocnici … prostě ušetří mraky peněz. Jenže proč? Realita v ČR – a hádám i ve velké části EU – je taková, že pojišťovny konkurence nikam moc netlačí – prostě si určí pojistné podle vzorce a kdo chce, zaplatí, zbytek má smůlu … pojišťovny tak nejsou příliš tlačeny do snížení nákladů – ony si určují ceny, tudíž výnosy.
- Stát – tak to by byl horký kandidát, kdyby fungoval. Snížení výdajů na zdravotnictví, nový produkt – pracovní příležitosti, méně peněz by šlo do pojišťoven, … no vidím spíše pozitiva. Jenže to by státní úředník/politik musel být zainteresován na efektivitě státu, což není – i tato cesta je spíše iluze.
- Komerční firma – tedy trochu poopravím, firma, která bude mít dost síly tohle dovést do produkčního stavu a páky ve státu (lobbing) aby do toho investoval. Vidím to chtě nechtě jako nejpravděpodobnější variantu, která v konečném důsledku přinese užitek , i když se na ní asi pár lidí napakuje „bokem“. Tedy zjištění pár lidí, že by se na tom dalo vydělat – předání kamarádovi politikovi – vypsání zakázky určené pro tuto firmu (rozuměj podmínky nastavit v soutěži tak, aby vítěz byl zřejmý) – osolení ceny a postupný převod teorie do praxe. Pár lidí vydělá hodně peněz, nějaký politik udělá kariéru (a namastí si kapsu z všimného) a do praxe se konečně dostane podobný projekt.
Rád bych se pletl, ale … jen čas ukáže. Ale jak bylo v přednášce zmíněno – Evropa stárne a každá možnost snížit nálady na péči jí může zachránit. Takže o mnohé z nás se prostě místo doktorů a sester budou starat senzory, které dotyčnou lékařskou pomoc zavolají , jen když bude potřeba.
Science Café Praha – 2011/1 – “měříme vzdělávání” … a pláčeme
První lednové Science Café v Praze mělo téma hodně aktuální – měření vzdělávání a vývoj úrovně vzdělávání v ČR v porovnání s dalšími zeměmi. Způsob měření je pomocí testů – nejen a, b, c, ale i hodnocení psaného projevu a argumentace. Svým způsobem je pak určitě trochu ovlivněn subjektivním přístupem hodnotitelů, ale zároveň to umožňuje testovat nejen “nabiflované” znalosti, ale také schopnost je použít a zároveň schopnost aplikovat naučené postupy “vědecky” – tedy nejenom podle zkušeností vyslovit nějaké tvrzení – hypotézu, ale také umět navrhnout pokus, které jí potvrzují/vyvracejí. Možná se to někomu bude zdát jako zbytečnost/prkotina, ale tahle činnost tvoří velikou část vědecké práce a také činností jen trochu “samostatných a kreativních”.
Poměrně náročné je i vybrat kvalitní vzorek pro testování – ale to bych asi zacházel příliš do teorie statistiky – důležité je, že to není zcela triviální a jsou stanovena přesná pravidla, která musí být při výzkumu dodržena, aby se stát/resp. vzdělávací systém do hodnocení dostal.
No a výsledky … nedá se říci, že by to byla katastrofa, ale není od ní daleko. Možná horší než samotný výsledek je trend, kdy z nadprůměrné země (především v matematice a analytických úlohách) jsme se od roku 2000 do roku 2009 dostali na chvost a naše zhoršení je jedno z největších mezi testovanými zeměmi. (Výzkum se týkal studentů po prvním stupni ZŠ.) To je opravdu neradostné a je na místě se zamyslet, proč se tohle stalo a především co udělat pro návrat ke špičce. Možná ještě více alarmující je fakt, že téměř čtvrtina absolventů druhého stupně má schopnost porozumět psanému tetu tak malou, že jsou hodnoceni jako “pro život zcela nevybaveni”. Divme se pak, že se daří různým podvodníkům – spousta lidí prostě nedokáže pochopit “co vlastně podepisují”.
A co tedy s tím? Několik receptů bylo zmíněno.
- Jasně stanovit základní etalon, co musí absolvent kterého stupně umět (a samozřejmě ponechat i jistou volnost pedagogům)
- Podporovat obecně vzdělávání a to především na nižších stupních, protože to co se zde zanedbá se se studenty “táhne dále”.
- Zvážit rozdělení – nadaných na víceletá gymnázia ze ZŠ – tady se přiznám, že nejsem zastáncem, rozumím, že odchod nadaných žáků zbytku uškodí, ale … nechceme mít zase všechny v průměru.
- Dodat profesi pedagoga opět úroveň a podporovat pedagogy v dalším rozvoji.
- Paradoxně je možná nejdůležitější najít osobu, která bude mít dost síly a podpory reformy školství provést – charismatického vůdce, který dokáže ostatní přesvědčit a neskončí v půli jak je u rychloministrů zvykem.
Důležité tedy je neposlechnout nadpis a nezačít brečet, ale něco dělat … při tom přeji anšim dalším ministrům školství hodně štěstí a síly.
Na závěr bych se snad mohl jen omluvit pořadatelům a přednášející, že jsem prchnul před koncem diskuze … jenže představa zmeškání vlaku a cesta až půlnočním mě vůbec nelákala …
Science Cafe Poděbrady 2010/12 – Raketoplány 3. jinak
Včerejší přednáška (16.12.2010) v Poděbradech pro mě byla trochu výjimečná – jednak jsem se po celkem dlouhé době potkal s kolegou z VŠ, takže jsme ještě před samotnou přednáškou příjemně “pokecali v restauraci v Poděbradech”, jednak je pro mě (a asi i pro kamaráda) téma související s vesmírem a jeho dobýváním hodně zajímavé.
Přestože se vlastně nejednalo o astronomii a astrofyziku, ale o technologii z několika pohledů. A použiju určitě ten pohled přednášejícího, protože si myslím, že je poměrně zdařilý a dobře vystihuje situaci a evoluci raketoplánů. Abych situaci uvedl, tak celý projekt začal v době po Apollu – tedy po programu, který byl velmi úspěšný, prestižní a proklatě drahý – výsledkem byl požadavek na prostředek, který bude schopen dopravit do vesmíru (možná lépe řečeno na oběžnou dráhu) lidi a materiál a po návratu bude znovupoužitelný. Stávající rakety se sice vrátily, ale spíše jen malá část – větší byla odhozena a shořela v atmosféře … provoz byl proklatě drahý. Ale popořádku:
- Technologie
Ať se nám dnes technologie zdá být zastaralá, na svojí dobu to bylo asi to nejlepší, co mělo lidstvo k dispozici – od motorů, přes elektroniku, až po samotný plášť, který musel vydržet extrémní přetížení i sestup do atmosféry (a pokud možno neshořet 🙂 Dnes je jasné, že spoustu věcí by šlo dělat mnohem levněji, efektivněji a spolehlivěji, jenže ten koncept je 40 let starý – podívejme se na to, co bylo tehdy k dispozici. Při této představě je třeba říci, že celková koncepce a úspěšný (s výhradami) průběh programu je ukázkou velkého úsilí a musím sám za sebe složit poklonu NASA. - Ekonomika
Naopak tohle je katastrofa a to naprostá – cena vynesení jednoho kilogramu na oběžnou dráhu a celkové náklady překročily původní plány o řády … asi nejde čekat, že by se původní plány dodržely, ale ten skok prostě je děsivý. V tuhle chvíli musíme přiznat, že podobný projekt by asi neustála žádná soukromá firma a nové programy soukromých raketoplánů jsou určitě řízeny jinak (a pokud ne lépe, nemají šanci přežít) – dnes se ukázalo, že univerzální stroj (člověk a náklad) je neefektivní, protože prostor s nákladem se zabezpečuje “jako pro člověka” – enormní náklady, které jsou skoro zbytečné, i ona znovupoužitelnost je hodně relativní – raketoplán je po každém letu “rozebrán a znovu složen” – opět náklady zcela mimo původní plány. Množství startů je opět o řád jinde než plán – proti desítkám startů ročně se jedná o několika startech ročně – fixní náklady rozpuštěné na start jsou zase násobné. K tomu je třeba přičíst, že existují firmy, které vyráběly díly na raketoplán … na nic jiného, jenže protože ho možná budeme potřebovat, výrobní linku je nutné udržovat (včetně lidí) připravenou – “co kdybychom ten díl znovu potřebovali vyrobit” … jen těžko si jde představit ekonomicky větší hloupost … - Bezpečnost
Zhruba 140 startů a dvě nehody s posádkami (14 mrtvých) – to i naše silnice jsou bezpečnější. Samozřejmě jde o projekt na hranici lidských možností (míněno technologií), ale přesto je dnes již to riziko těžko akceptovatelné. - Symbolika
Tenhle pohled doplním soukromě – IMHO ať chceme nebo ne, raketoplán je symbolem jisté epochy dobývání vesmíru a jedné asi trochu slepé uličky … jenže v životě kdyby neplatí. Původní myšlenka znovupoužitelnosti nosiče je nejen krásná, ale podle nových projektů se prostě uchytila. Projekt raketoplánů narazil na jiná rozhodnutí, která se možná dnes jeví špatná, ale byly dělány v jistou dobu, v jistou situaci – byl bych s kritikou opatrný. V každém případě je dnes symbolem velkého projektu, který byl řízen vládou a který byl nosným programem cest do vesmíru po mnoho let. Svým způsobem se obávám, že to možná je jeden z posledních podobných (rozsahem) projektů západního světa – otěže dnes poměrně jasně přebírá Čína a později možná Indie, v naší části světa pak komerční firmy. V euroatlantické části světa, zdá se, přichází doba, kdy NASA (a podobné instituce) bude spíše distributorem peněz mezi různé projekty a bude si kupovat (a tím koordinovat vývoj) služby u soukromých subjektů. Raketoplány naopak zůstanou symbolem státního (se všemi klady i zápory) molochu.
Jak dál? Dobrá otázka a odpověď asi byla naznačena – do vesmíru se dostávají další státy, především asijské. Zdá se, že mezinárodní spolupráce není tak jednoduchá a všespasitelná jak se dosud zdálo … ISS ukazuje příliš mnoho problémů. I situace dnes, kdy USA končí s lety raketoplánů a vlastně nemají “jak se dostat na oběžnou dráhu” – používají tedy nákup dopravy od Ruska, které okamžitě zvedlo ceny, ukazuje na spolupráci spíše dvou soupeřů, kteří spolupracují “jen když se mi to hodí”, než o vážně míněnou kooperaci. Velkou perspektivu zde má určitě soukromý sektor- technologie se zlevnily a NASA/jiné instituce jsou ochotné platit – je zde prostor vydělávat peníze a to už mnozí zavětřili. Nejde jen o vesmírnou turistiku, ale o možnost pronajímat dopravní kapacitu jiným – vynášení satelitů, lidí, materiálu … a tak jako vláda USA používá dopravní letadla na lety po světě, bude možná stejně běžné za pár let, doprava částí vesmírné stanice na orbit soukromou firmou – už se těším na taxametr a ceník kilogramu na nižší oběžnou dráhu/vyšší oběžnou dráhu s příplatkem za bussiness class/economy slevy 🙂
Závěrem je třeba říciu, že raketoplány IMHO svojí roli splnily – možná už nikdy nepoletí, ale … létaly a patří mezi výrazné etapy cesty člověka do kosmu.
Science Café Praha – 2010/12 – “a zase ty kolapsy”
Tak letos poslední posezení Science Café v kavárně Potrvá se opět vrátilo ke kolapsům a krizím civilizací. Nebude to asi náhoda a spíše než na cokoliv jiného to IMHO ukazuje, že naše civilizace dospěla do bodu, kdy se k velkému skoku (nahoru nebo dolů) opravdu blíží a zároveň již dospěla k tomu stádiu poznání, kdy je schopna o tomto hovořit a situaci analyzovat. Svým způsobem se zdá, že množství lidí, které bych nazval “kosmopolitní” – tedy těch, kteří mají schopnost abstrakce a zároveň oproštění se od své angažovanosti – přeci jen proti dobám předchozím stouplo. Nebudeme si nalhávat, že nebyli, ani to, že by byli ve většině – stále je mnohem větší skupina “feláhů” (lidí spojených s půdou a krví, tedy zaměřených na obživu a rozmnožení své rodiny). Toto dělení samozřejmě je zjednodušující a nevypovídá nic pozitivního/negativního o konkrétním člověku – nevidím nic špatného na tom, pokud se někdo rozhodne svojí energii soustředit na zajištění svých blízkých a žije pro rodinu (naopak) a zároveň znám pár velmi cynických lidí, kteří mají z krizí “skoro radost”.
Signály o blížících se problémech mohou být různé, v případě naší doby se zdá, že půjde, stejně jako většinou, o problém zdrojů – mohou to být suroviny, potraviny, voda, … vlastně cokoliv. Naše společnost se vydala jistým směrem, keří přináší mnoho výhod a zároveň za ně (jak je v životě normální) povětšinou musíme zaplatit nějakými nevýhodami. Příkladem budiž “specializace” – některé plodiny pěstujeme v jisté oblasti, kde se jim daří … máme větší výnosy, na druhou stranu mnohem menší přírodní katastrofa (ale třeba i stávka/vzpoura v dané oblasti) dokáže zdroj této plodiny ochromit … a záleží jak je nahraditelná. Ve stejném okamžiku roste množství lidí a zároveň jejich “bohatství” a tedy spotřeba těchto surovin. V Evropě se tento problém zdá být vyřešen, zároveň bychom si měli přiznat, že to zdaleka neznamená, že se nás to netýká – v případě krize a exodu je svět tak malý, že přistěhovalci zaplaví i Evropu. Necháme je narušit naši rovnováhu, nebo je necháme “umřít před branami Evropy”? Budeme vybírat, kdo ano a kdo ne (to bude pro politiky hodně velké sousto, jestli naleznou odvahu pro takovéto řešení).
V každém případě se zdá, že nějaký skok není daleko a dnešní generace dětí ho zažije – zásoby mnoha druhů surovin se prostě tenčí a … my buďto najdeme náhradu této suroviny, nebo nalezneme nové zdroje (úspory, recyklace, těžba z dosud nevyužitých/těžko využitelných ložisek, těžba ve vesmíru, …), nebo máme sakra problém. V tuhle chvíli stojí za to připomenout, že vývoj společnosti a technologií se za posledních 20 let (od konce bipolárního světa) značně “ohnul” ve prospěch krátkodobých cílů a komerce, ale od řešení právě těchto otázek. Hezkým příkladem je Měsíc – jak je to dlouho co na něm stanul člověk … a od té doby nic. IMHO se ukazuje, že tento problém není technologicky tak náročný, ale je náročný na plánování/vůli/ochotu investovat do teoretického vývoje a tady jsme najednou “v háji”. Zatímco technologie z doby Apolla (kolem roku 1970) máme k dispozici doma skoro každý, instituce, která by disponovala “mašinérií” schopnou podobnou misi realizovat je … méně než málo. Přitom k řešení problému chybějících zdrojů by to mělo mnohem větší význam než vývoj “mobilu s vodotryskem”.
Přednáška se hodně zaobírala Egyptem – má pro tuto problematiku mnoho výhod. Ke kolapsům tam již několikrát došlo a jsou vysledovatelné (dokonce písemně) několik tisíciletí dozadu. Je zde vazba na jeden zdroj, který krize vyvolával – potraviny. Rozhodujícím zdrojem potravin je údolí Nilu a podobně jako u jiných zdrojů ve světě funguje zvláštní fenomén – spotřeba roste (nárůst populace i spotřeba jedince), ale zdroj se zmenšuje (zástavba, zasolování půdy, …). A stejně jako ve světě se “nic neřeší” a čeká se jak dlouho systém tuto nerovnováhu vydrží. Je poměrně legrační sledovat jak politický systém založený na 4-letých (jinde možná 5-ti, 6-ti letých) cyklech volebních období nedokáže plánovat a přemýšlet déle dopředu. Zároveň je potěšující vidět, že normální populace vytváří mechanismy záchrany – jedním z nich je “co rodina to jeden člověk v zahraničí” za kterým je možné emigrovat v případě nouze (hodně starý mechanismus, jako dělaný pro mentalitu feláhů)… bohužel tyto mechanismy fungují v případě lokální krize, globální krize nám emigraci neumožní 🙂
Takže se stále můžeme jenom přít, jestli budeme jako žába v ohřívané vodě a uvaříme se, nebo budeme hledat řešení … zdá se, že naše “voda” se zahřívá pomalu, ale jistě.
Science Cafe Poděbrady 2010/11 – V čem jsou amazonští indiáni lepší
Po poměrně dlouhém čase jsem na další Science Café zavítal do Poděbrad. Některé předchozí přednášky jsem totiž absolvoval v Praze a necítil jsem potřebu slyšet je znovu, některé se mi prostě termínem nehodily …
Přednáška byla tentokrát z trochu jiného oboru – skoro bych řekl sociologie – resp. srovnání (zčásti) a z části vyprávění o kultuře životním stylu amerických indiánů a jejich před kolumbovských civilizací – které se z části udržují dodnes. Hned na začátek je třeba říci, že pod pojmem civilizace/kultura je třeba si představit poměrně širokou škálu úrovní – od pralesních tlup žijících na úrovni lidí doby kamenné, až po poměrně vyspělé kultury Inků a Majů, které ve své době nabyly daleko od úrovně evropských a asijských civilizací.
Možná jedno z nejdůležitějších porovnání naší a jejich civilizace (a dodnes asi není zcela jasné, kdy došlo k rozdělení vývoje/přerušení kontaktů – od Vikingů, přes kontakty Asijskou cestou) je ve vnímání světa a životního cíle – zatímco naše civilizace je poháněna pohledem vpřed a snahou být výš, lepší, silnější, bohatší, jejich je opřena o akceptaci přírody a stavu jako takového. Naše znalosti byly IMHO poměrně násilně přetrhány střety národů a náboženství – symbolické pálení Alexandrijské knihovny a doba temna způsobená nástupem křesťanství u nás znamenaly vždy hluboký kulturní a technologický propad následovaný znovuobjevováním objeveného a vývojem vpřed. Indiáni jako přírodní národy žijí spíše poklidný život a existují zde kultury, které pravděpodobně již mnoho století, možná tisíciletí žijí na stejné úrovni – kterou akceptovali a nemají potřebu “žit lépe” v našem chápání světa. Přednášející to demonstroval i na naší touze “aby se naše děti měli lépe – a stejně tak generací mladých, aby dosáhly výše než rodiče” – v kontrastu s tím u indiánů panuje touha být a žít stejně jako jejich rodiče a rodiče jejich rodičů.
Co musíme obdivovat je znalost přírody a schopnost indiánů z jejich úrovně (možná nižší, ale spíše jiného druhu) čerpat informace pro život. Samozřejmě je v tom i dílo času a možnost věci zkoušet a vylepšovat po mnoho generací (samotný šamanismus je starý už několik desítek tisíc let), ale zároveň i přirozená lidská moudrost – u nás někdy hanlivě označovaná jako “selský rozum”, která u nás mnohdy ustupuje do pozadí ve jménu moderních technik a technologií. Kolik dnešních mladých se při otázce nejprve zamyslí nad odpovědí a raději začne zuřivě “gůglit”?
Náš svět je tak plný různých pravidel a vazeb – což je při jeho složitosti nezbytné. Oproti tomu je život a organizace indiánů podstatně jednodušší, ale zároveň mnohem tvrdší a jejich chyba může znamenat v každém okamžiku fatální výsledek – tedy smrt jedince/vážné ohrožení celého kmene. Tento rozdíl pak ústí ve fakt, že zatímco množství pravidel a zákonitostí v naší společnosti je řádově větší, jsme k jejich dodržování mnohem méně striktní. U indiánů pak existuje spíše málo pravidel, které ale jsou velmi tvrdě dodržovány a kontrolovány – je to samotná otázka přežití.
Pokud bych se měl vrátit k samotnému názvu přednášky, určitě lze říci, že v oblastech poznání přírody jsou američtí indiáni “lepší” – je to věc, kterou žijí a kterou jsme naopak my již téměř zapomenuli (nejen jako jednotlivci, ale jako celá civilizace), zároveň je třeba říci, že způsob poznání, který pohání euro-asijskou civilizaci nám poskytnul mnoho výhod a možnost oprostit se od samotné otázky přežití. Střet naší a indiánské civilizace, který začal po objevu Ameriky 1492 pak – v rovině síly – vyznívá výrazně v náš prospěch. Zároveň se zdá, že naše poznání již dnes dosahuje i té abstrakce a respektu, že existují skupiny lidí (a tato přednáška je toho důkazem), kteří pouze tupě nelikvidují jiné civilizace, ale zamýšlí se nad nimi a hledají poučení z jejich zkušeností a způsobu existence – to je možná, dle mého názoru, větší a důležitější bonus naší civilizace, že jsme schopni se “učit i od nepřítele/soupeře”. Samotný boj o osídlení planety, který se zdá být vložen do našich genů je ostatně bojem o to, kdo je schopnější v “zabíjení a množení se”.
Při pohledu na souboj civilizací americké x evropské bychom si měli i uvědomit, že tiše, ale trvale hoří i další “boj” – mezi civilizací evropskou a asijskou. Uvidíme za pár století, jestli evropská civilizace nebude “zašlapána do země” asijskou a pouze se podivínští Číňané nebudou jezdit dívat do rezervace czechy-mourava na jakýsi podivínský kmen hovořící zvláštní řečí, které skoro nikdo nerozumí.
Naše civilizace je tak velikým experimentem, zkoušejícím, jestli demokracie a náš způsob chápání poznání je dostatečně životaschopný. V současnosti se zároveň zdá, že příliš nehrozí naše ohrožení “vnějším nepřítelem” – spíše můžeme sami sebe zlikvidovat různými -ismy a pokusy o popření základů, které nás posunuly až na stávající úroveň. Relativizují se i výhody a nevýhody – velká slabina otevřenosti a ochoty sdílet informace se v tuto chvíli zdá problematická při pohledu na plagiátorství a kopírování našich znalostí Asií – kopie často bývají i lepší než originál, ale zároveň tato vlastnost exportuje i náš hodnotový žebříček a životní styl. Může se tak stát, že nás Asie “pohltí a převálcuje”, ale za cenu faktu, že převezme náš životní styl a nebude tak naším nástupcem, jako spíše pokračovatelem naší cesty. Tohle vše ale ukáže jenom čas a na cestě bude určitě ještě mnoho křižovatek, které mohou osud civilizací zcela zvrátit … a rozhodovat může i ta nejmenší maličkost a každý z nás.
Science Cafe Praha 11/2010 – klimatologie a extremality počasí
9.11 se uskutečnilo další “sezení” v kavárně Potrvá – Science Café. Týden po předchozím, které bylo v rámci týdne vědy a techniky tak opět v tradiční druhé úterý v měsíci. Když speaker (vlastně speakerka) připomenula, že se jedná o výročí 2 let od prvního potrvá, uvědomil jsem si, že už sem vlastně také přes rok chodím … a jsem tomu rád. Jsou to příjemná posezení a rozšíření si obzoru o témata, která by člověk možná jenom pominul pro nedostatek času. Jestli má někdo jenom trochu zájem o populární vědu, doporučuji se nějakého Science Café zúčastnit.
Tentokrát se tedy jednalo o téma klimatologie, které dnes najdeme snad všude – o globálním oteplování “plká” kdekdo. Ve většině případů to s vědou a zdravím rozumem nemá nic společného – bral jsem proto tohle jako možnost poslechnout si to od lidí, pro které je to práce, koníček a kteří se tomu věnují na nějaké úrovni a ne jen jako možnosti přiživit se u dotací/získat nějaké voličské hlasy. Sám bych se přidal spíše na stranu pana prezidenta Klause, že globální oteplování má dnes blíže k cucání dotací než k vědě. Tím nechci říci, že by neexistoval vliv člověka na podnebí (klima), jen si nemyslím, že je nutné vše podřídit omezení toho vlivu. Průměrná teplota ostatně v minulosti kolísala i bez vlivu lidí (doby ledové – doby meziledové) a téměř jistě tedy existují samoregulující mechanismy, které dokáží v případě nárůstu průměrné teploty tento trend obrátit. To o co se IMHO my musíme snažit je nezatěžovat tento systém zbytečně a zároveň se ho snažit poznat a vědecky popsat. Druhou věcí zmíněnou přednášejícími je také nutnost se na změny připravit a minimalizovat jejich negativní dopad.
Zde bych asi měl udělat odbočku a podotknout, že obecně zaměňované jsou termíny počasí a podnebí – no asi hodně zjednodušeně řečeno počasí je aktuální stav – tedy krátkodobí, tak podnebí (klima) jsou nějaké dlouhodobé průměrné veličiny – především teplota a srážky (řekněme v ročním úhrnu).
Ale zpět ke klimatu a extremalitám – není na škodu si přiznat, že oteplení (byť globální) na nás má vliv poměrně nízký – kdo dokáže zaznamenat zvýšení roční průměrné teploty o 1 stupeň? To co ale výrazně můžeme zaznamenat, budou průvodní jevy/následky této změny. Může to být nárůst síly větru (bohužel pro toto v tuto chvíli nejsou k dispozici dlouhodobější spolehlivá měření – na rozdíl od teploty a srážek) a tedy nárůst počtu silných větrů, může to být zvýšení četnosti povodní a jejich (nevím jak to lépe nazvat) zkoncentrování – to co pozorujeme v posledních letech, kdy na určité malé oblasti spadne velké množství srážek v krátkém čase, zatímco v relativně blízkém okolí téměř žádné. Právě toto je příčinou mnoha škod a lokálních rychlých záplav.
S čím bychom se měli smířit je fakt, že ať už se rozhodneme tvrdě minimalizovat vliv lidí, nebo ho budeme jen pomalu omezovat, tyto změny ještě nějaký čas budou trvat, protože většina jevů “má výrazné zpoždění” a třeba rozpad plynů se skleníkovým efektem je v horizontu spíše desetiletí … tyto změny, které dnes provedeme pocítí (v dobrém i ve zlém) tedy především naše děti … Neznamená to, že bychom na to měli rezignovat a určitě stojí za to se o omezení exhalací snažit a dohadovat se na míře tohoto omezení. Nicméně v tuto chvíli je možná podstatné se připravit na následky dosavadního vlivu.
V rámci ČR je asi největším “strašákem” voda – tedy záplavy, kroupy, nárazové přívaly sněhu, … přeci jen hurikány u nás (zatím) tolik nehrozí. Ani tady si neodpustím poznámku, že ono zatím je celkem podstatné, protože zvýšení průměrné teploty je vlastně “napumpování energie do systému” a ta se může právě do kinetické (tedy silných větrů) IMHO transformovat, mohlo by se tedy teoreticky stát, že hurikány poznáme v budoucnosti (tedy skoro jistě ne krátkodobé) i u nás. U vody jsme si však na problémy “zadělali” sami – zkulturnění krajiny v 19. století (v jeho druhé polovině) totiž drasticky snížilo její schopnost absorbovat dešťové srážky – lokální průtrž se tedy v minulosti často zarazila na velmi malém území, zatímco dnes “se projde” podstatně větší oblastí doprovázená strženou zeminou – to jsou ty nepříjemně bahnem zaplavené sklepy. Proti těmto povodním nepomohou žádné hráze. Takže zpět ke smíšeným lesům, k polím s mezemi, k pěstování vhodných plodin, k přirozeným bariérám (meze) a … věcem, které jsme ve jménu pokroku téměř zlikvidovali 🙂
Jedna z drobných poznámek – i zde platí, že ani jedna z cest (omezení vlivu/adaptace na následky) není samospasitelná a cesta IMHO vede jen přes kombinaci obou – neměli bychom systém, kterému zatím zcela nerozumíme pokoušet, ale zároveň se musíme připravit na to, že se vyvíjí (i bez našeho vlivu) a měli bychom minimalizovat negativní dopady tohoto vývoje.
Science Cafe Praha 11/2010 – letecká meteorologie
Možná honosný název – letecká meteorologie – označuje jednu z praktických aplikací fyziky, matematiky do života. Pravděpodobně jen letci (a poučení) ví, že informace o počasí patří k informacím, které se spolu s letovým plánem dostávají před odletem posádce letadla a jsou důležitou součástí rozhodnutí letět/neletět (tedy zpozdit let), případně o změně trasy letu.
Tyto informace pro letecký provoz jsou trochu něco jiného než večerní zprávy “našich rosniček” – používají sice stejné nebo podobné zdroje, ale jsou specifické požadavky na přesnost a zároveň krátkodobostí. Jak jsme se na přednášce dozvěděli maximální délka předpovědi je 36 hodin (ono taky který let by byl delší, že …). Zároveň pro let není ani tak podstatné, jaká bude teplota, což naopak zajímá nás, když přemýšlíme co si obléct, pilota a posádku spíše zajímají rizika a něco, co bych nazval mezní jevy – tedy změny proudů vzduchu, riziko námrazy, bouřky, … které mohou bezprostředně ohrozit let.
Trochu mimo přednášku je jistě úvaha, jak moc dnes dokáží modely nahradit lidské zkušenosti a úvahu – výpočetní síla dnešních počítačů je obrovská, modely poměrně přesné a tato cesta je podpořena i hustou sítí měřících stanic (teplota, tlak, vlhkost). Všechny tyto faktory umožňují provádět modelování počasí na dlouho dopředu. Meteorologie je pak další ukázkou aplikace fyzikálních zákonů a náročné matematiky (jedná se o soustavy parciálních diferenciálních rovnic) spolu s numerickými metodami s dopadem na náš život. Bohužel zrovna v tomto případě se zde objevuje i nepříjemný faktor “motýlých křídel”/nestability. Tedy situace, kdy malá změna vstupních podmínek vede k velké změně výstupu. Příkladem budiž námraza, kdy je obecně známo, že čistá voda (a ta v mracích bývá) dokáže vydržet v tekutém stavu i při teplotách pod bodem mrazu, ale malý impulz – pevná částice, otřes (tím může být i zvuková vlna) vyvolá následně rychlé “zmrznutí” – letadlo, které vlétne do takto podchlazené mlhy pak může být velmi rychle obaleno silnou vrstvou ledu … a to jistě není příjemná situace. Stejně tak déšť vzniká při ochlazení mraku, ale jeho vznik může být uspíšen podobným impulzem. Právě v tuto chvíli je i dnes potřeba lidský faktor, který dokáže odhadnout možnost vzniku podobných jevů.
Abych provedl trochu osvěty zmíním dva jevy o kterých se hovořilo – vzdušný (větrný) střih – tedy prudkou změnu směru/rychlosti větrů a dohlednost – tedy vzdálenost na kterou jsme (laicky řečeno) schopni rozeznat nějaký předmět.
Na závěr v diskusi padla zmínka o jevech jako tornáda a o snaze ovlivňovat počasí (možná si vzpomenete, že při zahájení Olympijských her v Číně bylo připraveno letectvo “rozehnat mraky”, aby přípravy proběhly dle plánu … spíše legrační příklad, ale ukazuje, že tyto snahy jsou).
Šifruji, šifruješ, šifruje aneb science café 9.2.2010
Včerejší Science Café (pro neznalé neformální povídání o vědeckých, někdy i pseudovědeckých otázkách v kavárně Potrvá v Praze) se týkalo kryptologie – a to především jejího vývoje a obecného pohledu na tuto vědu/obor. Musím říct, že mě velmi potěšilo samotné zamyšlení nad kryptologií, jejím vývopjem a definicí, stejně jako zdůraznění jejich aplikací. Dnes již sice u šifrování (které je jen částí kryptografie) necítíme příliš něco magického jako v minulosti, ale stále je spojeno s tajnými službami, agenty atd., alespoň pro část veřejnosti. Velmi zajímavé bylo pojednání právě o historii šifrování ve středověku a informace o šifrování např. dopisů mistra Jana Husa, případně šifrování zpráv z první a druhé světové války. Ostatně kdo by neznal legendu o Enigmě – šifrovacím stroji Německa, které bylo dlouho legendou. Druhá část se dotkla moderního vývoje souvisejícího s rozvojem počítačů a lehce se i dotkla budoucnosti – tedy očekávaného nástupu kvantových počítačů, který by mohl kryptologii podstatně ovlivnit, protože pro některé úlohy umožňuje rychlé řešení inverzní (obrácené operace). Je to jeden z principů moderní kryptologie, kdy využijeme toho, že násobení dvou velkých čísel je relativně jednoduchá operace, zatímco rozložení čísla (dekompozice – tedy zjištění těch dvou či více, které se násobily) je pro dostatečně velké číslo úloha velmi náročná, případně jiné matematické úlohy, která má jeden směr triviální a inverzí směr velmi složitý. V této souvislosti je nutné podotknout, že stále nejpoužívanější a asi i nejúspěšnější metoda na rozlomení šifer je tzv. brute-force tedy zkoušení všech cariant a vzhledem k rozvoji rychlosti počítačů to tak asi i zůstane.
Pohled do budoucnosti je v této a i ostatních oblastech poněkud komplikovaný i s ohledem na předpovědi technologické singularity – tedy bodu v budoucnosti s explozivním rozvojem technologie a vědění. Ale to je asi na samostatné zamyšlení a povídání, které by vyžadovalo velkou dávku invence a nezávislý pohled na rozvoj civilizace jako takové.
Za důležitou součást lze považovat i další aplikace kryptologie – tedy možnosti tzv. otisku (hash), neboli jakéhosi podpisu informace a dále autentikaci. Pod otiskem si představme krátkou informaci, která je pro daný soubor “jedinečná” – tedy jakési razítko, které nám umožní říci – ano, tento soubor je v pořádku – dostali jsme od dodavatele otisk, ze souboru jsme ho spočítali – jsou stejné, je to soubor od dodavatele a je v pořádku. používá se při přenosech dat k ověření bezchybnosti přenosu, ale i jinde. Srovnání s otiskem prstů u člověka je velmi trefné, stejně jako v kavárně zmíněné vlastnosti – získat hash je velmi jednoduché, ale vygenerovat ho (něco říci o souboru) z něj je skoro nemožné. To je stejné i u otisku prstu, který sejmeme velmi snadno, ale najít člověka s ním dokážeme jen postupným porovnáním v databázi otisků. Ovšem ono rozhodnutí máme otisk a člověka (soubor) – odpovídají si – je velmi jednoduché. Podobně autentikace se dnes používá velmi masivně – od kreditních karet, přes elektronické bankovnictví, až po certifikáty a kódování telefonních rozhovorů v mobilech.
V přednášce mi trochu chyběla pasáž o veřejném klíči – padla zde o něm zmínka, ale princip nebyl objasněn a je to myšlenka, kterou považuji za přelomovou. Prostě rozdělení klíče na dva – veřejný a privátní, které umožní oba kódování a dekódování a z privátního se lehce vygeneruje veřejný, ale naopak z veřejného lze jen velmi obtížně (tedy pokud možno nelze) vygenerovat privátní, to posunulo kryptologii ne o krok, ale o skok. Umožní to nejen autentikaci člověka s privátním klíčem – pokud zprávu dekódujeme s veřejným víme, že byla zakódována tím, kdo má privátním (a za předpokladu, že ten je jen jeden tedy víme, že ho zakódoval majitel privátního klíče), ale i zpětné posílání zpráv šifrovasných veřejným klíčem např. “agenty z pole”, které ale dekóduje jen majitel privátního klíče – tedy např. cenrála tajné služby. Aplikací je samozřejmě více, ale princip zůstává podobný.
Co říci závěrem? Seminář se rozhodně pobavil a byl pochopitekný snad pro každého – pokud budete mít druhé úterý v měsíci čas, tak v Praze doporučuji nahlédnout do programu a případně navštívit další téma. Organizátorům patří dík.
LinkedIn
