Dělat matematiku jen pro vědu samotnou není nic pro mě. Chci, aby byla k něčemu dobrá

Přestože první setkaní s vysokoškolskou matematikou bylo pro Mgr. Jana Stoklasu, doktoranda PřF UP, hodně kruté, všechna další už si zamiloval. Studium Aplikované matematiky ho utvrdilo v přesvědčení, že lze matematiku využít nejen během všedního dne, ale také v krutých a vypjatých okamžicích dopravních nehod, požárů nebo povodní. Stoklasa je „duchovním otcem“ matematického modelu pro podporu rozhodování zdravotnické záchranné služby při katastrofách. Na jeho vývoji od chvíle, kdy jej navrhnul ve své diplomové práci, nepřetržitě pracuje. Příští rok se chystá do Finska: místní záchranná služba projevila zájem o vytvoření podobného systému. 

Čím vás matematika oslovila? Byla to láska na první pohled už od dětství?

Na základní i střední škole mi matematika šla a bavila mě. Připadala mi jako relativně přirozený způsob chápání světa – sice trochu abstraktní, ale mající svůj řád a logiku. Na druhou stranu jsem si ale v té době vůbec nedokázal představit, jak by se matematikou mohl někdo živit nebo jak by mohla být někomu prospěšná. Až do okamžiku, kdy jsem zjistil, že Slezská univerzita v Opavě nabízí obor Aplikovaná matematika pro řešení krizových situací. Obor sliboval využití matematiky při katastrofách, tedy událostech, v nichž jde skutečně o hodně. Řekl jsem si, že by studium matematiky stálo za to vyzkoušet.

Vysokoškolská matematika je ale přece jen jiná než na střední škole...

První setkání s vysokoškolskou matematikou bylo hodně kruté. Rychle jsem si ale zvyknul a brzy přišly možnosti začít matematiku využívat v praxi. Rozhodl jsem se také pro navazující magisterské studium Aplikací matematiky v ekonomii na PřF UP. Tento obor můj zájem o matematiku a přesvědčení, že se matematika skutečně dá využít v běžném životě, ještě posílil. Nakonec jsem měl možnost nastoupit na doktorské studium aplikované matematiky na PřF UP. Dostal jsem se do týmu docentky Jany Talašové, což považuji za velké štěstí. V současnosti tvoříme velice různorodý tým: na jednu stranu nás spojuje matematika a zájem o její aplikace, na druhou stranu máme možnost do našich modelů začlenit i další oblasti, které jsou jednotlivým členům týmu blízké. Propojujeme tak matematiku s teorií rozhodování a hodnocení, informatikou, ekonomií, personalistikou i psychologií. Řešením velice různorodých aplikačních problémů člověk získává obecnou dovednost řešit reálné problémy pomocí matematických metod. Aplikace navíc často přinášejí zajímavé podněty pro výzkum a vyžadují vývoj nových metod. Ty pak publikujeme v odborných časopisech.

Co vás na aplikované matematice nejvíc baví?

Myslím, že mě nejvíce přitahuje právě výzva a zároveň příležitost vytvářet matematické modely a nástroje, které jsou určeny také pro nematematiky.

Může být tento obor v každodenním životě užitečný? Jak a v čem?

Na základě svých zkušeností za osm let studia musím odpovědět, že jednoznačně ano. Netvrdím, že matematika by měla být používána vždy a všude. Ne vždy člověk chce k řešení problémů přistupovat racionálně a raději se spoléhá na to, co „cítí, že je správné“. Málokdo by si asi vybral životního partnera čistě na základě analýzy situace a výsledku navrženého modelem vícekriteriálního hodnocení. Existuje mnoho životních situací, pro jejichž řešení postačí intuice a zkušenost, mimo jiné i proto, že nemusí být dost času k sestavení dostatečně dobrého modelu. V některých případech poskytuje rychlé a dobré řešení intuice. Ale matematika, alespoň podle mého názoru, má své místo tam, kde je řešený problém velice složitý a pro člověka nepřehledný. Ostatně celá matematická teorie rozhodování vznikla proto, že si lidé uvědomují komplexnost rozhodovacích situací a fakt, že není v jejich silách tuto komplexnost pojmout. S trochou nadsázky bychom mohli říct, že matematika se stává něčím jako moderním švýcarským nožem. A stejně jako švýcarský nůž ji pak člověk, např. manažer, používá v různých životních situacích. Stejně jako ostatní nástroje, i matematika se snaží pružně reagovat na potřeby lidí. Snaží se přidávat další moduly a nástroje, které jsou v současné době potřebné, aby jako multifunkční nástroj obstála a ve většině případů pomohla svému uživateli porcovat problém na menší části a postupně jej řešit.

Zkuste popsat pozitiva matematiky.

Studium a používání matematiky dle mého názoru rozvíjí analytické myšlení, které člověk může použít v téměř každé životní situaci. Matematika naučí člověka dívat se na svět systematičtěji, vyhledávat možné problémy, prověřovat extrémy i méně pravděpodobné varianty, ptát se po významech a souvislostech. Bez toho, myslím, aplikovaná matematika dobře dělat nejde. Matematika nebo schopný matematik může nabídnout ostatním pomoc v situacích, na které přestávají sami stačit. Jsme zvyklí zpřehledňovat, zjednodušovat při zachování funkčnosti a významu – vytváříme vhodným způsobem zjednodušené popisy částí světa a našeho života v něm. Můžeme lidem nabídnout jiný pohled na problém, případně jeho srozumitelný a dostatečně jednoduchý popis. A odtud je pak už jen krůček k nalezení řešení. Matematika je navíc velice silný nástroj pro předávání znalostí. Jazyk matematiky není ale bohužel dostatečně srozumitelný „nematematické většině“. I když i toto se s nástupem jazykově orientovaného fuzzy modelování a jiných moderních metod začíná měnit. Dnes už je možné popsat chování systému pomocí souborů pravidel v přirozené lidské řeči, vstupy zadávat verbálně a dokonce výstupy z modelu obdržet ve srozumitelné verbální podobě. Matematický model je přitom ukryt v počítači a uživatel s ním nemusí přijít vůbec do přímého kontaktu. Můžeme tedy matematiku navíc vidět jako univerzální komunikační platformu pro předávání informací a vědomostí, jejich prověřování a ukládání.

Ve své práci se zabýváte matematickým modelem, který pomůže při záchraně lidských životů.  

V rámci své diplomové práce jsem navrhoval model pro podporu rozhodování zdravotnické záchranné služby (ZZS) při mimořádných událostech s velkým počtem zraněných, při katastrofách. Od té doby byl model zpřesňován a byly do něj začleněny některé nové výsledky našeho výzkumu. V lednu 2011 však došlo k určité reorganizaci fungování zdravotnické záchranné služby. Okresní operační střediska zanikla a přešlo se na více centralizovaný systém s krajskými operačními středisky. Bude tedy nutné model adaptovat na tuto situaci a zohlednit zkušenosti, které s novým systémem fungování zdravotničtí záchranáři za poslední půlrok získali. V polovině roku 2012 se chystám studijně do Finska – snažíme se o navázání spolupráce s tamní zdravotnickou záchrannou službou, která má zájem o vytvoření systému pro podporu rozhodování. Získané zkušenosti a výsledky naší případné spolupráce bych pak rád zohlednil v modelu pro českou ZZS.

Jak vás napadlo uplatnit matematické modely v záchranářském systému? Máte nějaké zkušenosti se záchranáři?

Osobně se znám s mnoha zdravotnickými záchranáři, absolvoval jsem s nimi několik zdravotnických kurzů. Jejich práce je pro mě velice přitažlivá. Jednu dobu jsem uvažoval, že bych se záchranářem stal, ale nakonec se věci vyvinuly jinak. Dobře si uvědomuji, jak náročné je to povolání a mám velký respekt před všemi, kteří jej vykonávají. I proto jsem byl rád, když mě oslovil MUDr. Josef Štorek, Ph.D., z Institutu postgraduálního vzdělávání ve zdravotnictví s nabídkou tématu bakalářské práce právě z této oblasti. Přes analýzu tématu, mapování současného stavu ZZS v ČR a první pokusy s různými matematickými metodami,  jsme nakonec našli velice slibné řešení založené na jazykově orientovaném fuzzy modelování.

Můžete vysvětlit na konkrétním příkladě fungování takového modelu?

Mimořádné události s velkým výskytem zraněných, které splňují charakteristiky katastrof, mají několik průvodních znaků – objevují se obvykle náhle, jejich dopad na zdraví a životy obyvatel je obrovský a jejich rozsah znemožňuje používat běžné postupy. Navíc frekvence výskytu těchto událostí není nijak vysoká. Jinak řečeno, když se vyskytne katastrofa, je to pro operátora ZZS něco nového, vyžaduje po něm, aby řešil problém, s nímž možná nemá žádnou praktickou zkušenost. Informace o rozsahu a umístění této mimořádné události jsou v prvních chvílích dostupné pouze z telefonického oznámení. V tu chvíli je třeba rychle vyhodnotit velké množství informací, z nichž mnohé jsou nepřesné, zkreslené nebo některé údaje úplně chybí, a dojít k pokud možno správnému závěru. Model je určen právě k tomu, aby tato situace byla pro operátora co nejlépe zvladatelná. Na základě vstupních dat získaných z telefonického ohlášení (např. srazily se dva osobní vlaky, každý o pěti vagónech) model vyhodnotí, kolik lidí může být zraněno, kolik sil a prostředků ZZS – sanitních vozů, lékařů a záchranářů – je zapotřebí k ošetření zraněných, která zdravotnická zařízení je nutné připravit na příjem zraněných. Také podá informaci o tom, je-li nutné vyžádat si pomoc okolních okresů nebo větších územních celků. Jako systém pro podporu rozhodování je přitom model koncipován tak, aby nenahrazoval úsudek operátora, ale aby mu poskytnul informace, s nimiž svůj profesionální závěr může porovnat. Má tedy plnit funkci partnera při rozhodování, má zaručit, aby žádná z důležitých oblastí zásahu ZZS nezůstala opomenuta a aby se ke zraněným co nejdříve dostala pomoc. 

Dal by se podobný model vytvořit i pro jiné typy mimořádných událostí? Pro povodně, teroristické útoky nebo požáry?

Transformace modelu na jiné typy mimořádných událostí je možná. Je však třeba zohlednit specifický charakter takovýchto mimořádných událostí. Např. rozsáhlé popáleniny mohou mít velice vysoké nároky na nemocniční péči a je proto nutné počítat s převozem do takových zdravotnických zařízení, která jsou schopná daný typ zranění ošetřit v dostatečné kvalitě. Je také třeba upravit rozložení počtu těžce, středně těžce a lehce zraněných podle typu mimořádné události. Přitom pro některé typy mimořádných událostí tyto průměrné poměry zatím nejsou spolehlivě určeny.  

Souběžně studujete psychologii. Jak jste se k ní jako matematik dostal?

Studium psychologie jsem zvažoval už při výběru první vysoké školy. Tenkrát mě nevzali, takže nic nebránilo tomu, aby začala má matematická kariéra. Po ukončení bakalářského studia matematiky jsem se o studium psychologie pokusil znovu, a vyšlo to. Měl jsem ale jedinou podmínku – chtěl jsem dále pokračovat ve studiu matematiky. A musím říct, že dodnes svého rozhodnutí studovat oba obory nelituji, právě naopak.

Co vás na psychologii nejvíc zajímá? Dají se propojit psychologické a matematické poznatky?

Psychologie je pro mě zajímavá zejména tím, jak složitý objekt svého studia si vybrala. Zkoumat lidskou psychiku s minimem nástrojů, které by se k tomu daly spolehlivě použít a přesto dosahovat nezanedbatelných výsledků, je podle mě něco úžasného. Zejména oblast sociální psychologie, jejíž předmět studia se z části překrývá s předmětem studia matematické teorie her a optimálního rozhodování nebo skupinového rozhodování, je pro mě velice zajímavá. Velice blízká je mi také zážitková pedagogika a celý koncept předávání informací a dovedností netradiční formou, stejně jako oblast rétoriky a prezentačních dovedností. Navíc studium humanitně zaměřeného oboru zároveň s matematikou dává člověku možnost hlouběji přemýšlet o některých věcech. Někdy je dobré vidět psychologii z pozice matematika stejně tak, jako je čas od času přínosné podívat se na matematiku očima psychologa. Ale především je to dobrý předpoklad pro budoucí spolupráci obou oborů. Už dnes se ukazuje, že psychologie může do matematiky přinést nové a zajímavé problémy, kterými se doposud téměř nikdo nezabýval. Stejně tak může moderní matematika rozšířit možnosti popisu, zkoumání a získávání dat o člověku a jeho psychických procesech.

Čemu byste se chtěl po skončení doktorandského studia věnovat?

Rád bych zůstal, pokud to půjde, věrný matematice i psychologii. Výzkum v oblasti matematických metod pro podporu rozhodování a zejména praktické aplikace jeho výsledků mě baví, rád bych se tím zabýval i nadále. Mým tajným cílem je ukázat ostatním, že matematika není něco, čeho je nutné se bát, že matematika může být skutečně k něčemu dobrá. Rád bych proto využil toho, že vím něco o krizovém řízení, o matematice, o psychologii, a pokusil se všechno propojit.

V čem pomáhá matematika vám osobně?

Díky studiu matematiky jsem měl možnost potkat plno úžasných lidí na přednáškách i různých jednáních. Matematika mi dává možnost dělat, co mě baví, řešit zajímavé problémy a studovat stále nové oblasti, které jsou nutné pro aplikace. Naučila mě strukturovat svět, a ačkoliv to může být někdy trochu na obtíž, jsem za to rád. Měl jsem obrovské štěstí, protože díky studiu matematiky jsem se přiblížil snad ke všem oblastem, které mě na konci střední školy zajímaly. 

---

Mgr. Jan Stoklasa vystudoval obor Aplikovaná matematika pro řešení krizových situací na Slezské univerzitě v Opavě, obor Aplikace matematiky v ekonomii na Univerzitě Palackého v Olomouci. Nyní je studentem doktorského studijního programu Aplikovaná matematika a magisterského studijního programu Psychologie na Univerzitě Palackého. Jeho výzkumná činnost je zaměřena na modely vícekriteriálního hodnocení, fuzzy modely založené na bázích pravidel a aplikace uvedených typů modelů (v krizovém řízení se zaměřením na zdravotnické záchranné služby, psychologii a personalistice). V poslední době se také podílí na tvorbě matematického modelu a metodiky pro hodnocení výsledků tvůrčí umělecké činnosti vysokých škol a na vytváření a pilotním testování modelu pro hodnocení akademických pracovníků na PřF UP. V současné době je členem AS PřF (a Ekonomické komise AS PřF), jedním ze zástupců PřF UP v AS UP a členem Komise pro informační technologie.

Ptala se: Lenka Skácelíková

Foto: archiv Mgr. Jana Stoklasy

---