Po czterech latach przyszła pora na podsumowanie zakończonego w tym roku projektu „Zintegrowany Program Rozwoju Uniwersytetu Śląskiego w Katowicach” nadzorowanego przez prof. dr. hab. Michała Baczyńskiego. Przez ten czas matematyk i informatyk z Wydziału Nauk Ścisłych i Technicznych UŚ realizował się również naukowo – wymieniany jest w rankingach najbardziej wpływowych naukowców. W wywiadzie opowiedział o swoich działaniach na uczelni i poza nią oraz najbliższych perspektywach badawczych.

Prof. dr hab. Michał Baczyński

W marcu tego roku zakończył się „Zintegrowany Program Rozwoju Uniwersytetu Śląskiego w Katowicach” kierowany przez Pana Profesora. Projekt miał na celu m.in. ulepszenie dydaktyki i usprawnienie programów kształcenia, a także podwyższenie kompetencji i wiedzy studentów oraz pracowników uczelni. Czy udało się osiągnąć wszystkie cele projektu?

Projekt miał trwać cztery lata, od października 2019 roku do końca września 2023 roku, ale trwał pół roku dłużej, czyli do końca marca 2024 roku. Został przedłużony z powodu pandemii i zakończył się sukcesem, pomimo trudnej sytuacji związanej również z trwającą wojną w Ukrainie. Finansowanie wyniosło ponad 13 mln złotych i zrealizowano wszystkie wymagane wskaźniki w projekcie. Zakres działań był dosyć szeroki, więc podzieliłbym je na cztery główne bloki. Po pierwsze, wyposażenie: udało się m.in. zakupić różnego rodzaju kamery i sprzęt do nagrań muzycznych na wydziale w Cieszynie czy wyposażyć pracownię komputerową w Sosnowcu. Oprócz tego wprowadzono elektroniczny obieg dokumentacji, elektronizację faktur oraz zmodernizowano stronę internetową Uniwersytetu Śląskiego. Wszyscy pewnie odczuwamy, że działa ona inaczej, niż miało to miejsce jeszcze 5 lat temu. Drugim istotnym działaniem były różnego rodzaju szkolenia dla studentów i studentek, które miałyby im pomóc odnaleźć się na rynku pracy. Kwalifikacje podnosili też pracownicy i pracowniczki uczęszczający na szkolenia czy to cyfrowe lub nauki języków obcych, czy szkolenia dydaktyczne i wspierające w radzeniu sobie ze stresem. Trzecim blokiem było utworzenie nowych kierunków studiów, w tym prowadzonych w języku angielskim, a także zmodyfikowanie części z tych już istniejących. Ostatnim zadaniem była współpraca z zagranicą – zaproszono kilkudziesięciu naukowców z całego świata, którzy prowadzili różnego rodzaju zajęcia, wykłady, warsztaty z naszymi studentami. Spektrum działań w projekcie było zatem bardzo szerokie, a niektóre z zadań udało się wykonać nawet lepiej, niż zakładaliśmy. Zainteresowane osoby mogą wejść na stronę projektu i zapoznać się ze szczegółami: https://tiny.pl/d9nb2.

Pod koniec ubiegłego roku informowaliśmy o przedstawicielach naszej uczelni, którzy są wymieniani w międzynarodowych rankingach najbardziej wpływowych naukowców z całego świata, w tym World’s TOP 2% Scientists. Pan Profesor był jednym z wymienionych tam pracowników. Ile wysiłku wymagało dotarcie do tego etapu w karierze naukowej?

Na to złożyło się kilka czynników. Na pewno trzeba mieć w tym wszystkim trochę szczęścia. Wiele zależy też od dyscypliny i obszaru badawczego. Przede wszystkim jednak jest to wieloletnia praca i współpraca z wieloma różnymi naukowcami z całego świata. Trzeba być otwartym na tę kooperację. Dla mnie najistotniejsza była chyba możliwość kontaktowania się z wieloma osobami i z Polski, i zagranicy. Podejmowałem różnego rodzaju wyzwania i nie zamykałem się na wąski zakres tematyczny. Wydaje mi się, że istotne jest też to, by nie odmawiać, kiedy jest się zapraszanym na jakieś zagraniczne wystąpienia. W ten sposób pozyskałem znajomości z badaczami z Chin, Indii czy Hiszpanii, które trwają do dziś. Należy też otworzyć się na młodych ludzi i dzielić swoją wiedzą z osobami, które chcą pracować na uczelni; podejmować się opieki nad doktorantami i wspierać ich w rozwoju.

Miałam to szczęście, że podczas całej mojej edukacji szkolnej trafiałam na świetnych nauczycieli matematyki, którzy cierpliwie wyjaśniali wszystkie wątpliwości. Wiem jednak, że wiele osób nie wspomina tych zajęć zbyt dobrze. Nawet czytając literaturę popularnonaukową, można często trafić na uspokajające zapewnienia autora „obiecuję, że nie będzie matematyki”. Dlaczego tak demonizujemy ten przedmiot? Czy rzeczywiście tak trudno go nauczać?

Ja też miałem szczęście do dobrych nauczycieli matematyki, i to poczynając od szkoły podstawowej, a kończąc na liceum. Nauczyciel ma bardzo duży wpływ na to, jak postrzegana jest matematyka, zwłaszcza przez młode osoby, dzieci. Wydaje mi się, że dużą rolę odgrywają też rodzice. To, jak nastawiają swoje pociechy i czy przekonują je, że matematyka jest ważna. Dlaczego nauczanie matematyki może być trudne? Matematyka jest specyficzna, to pewien język, którego uczymy się od dziecka, wymagający koncentracji i skupienia. Problemem jest to, że jeśli opuścimy pewien materiał i powstaną braki w wiedzy, to bardzo trudno to później nadrobić. W pewnym momencie może nastąpić frustracja i zniechęcenie. Fakt, że część uczniów po prostu lubi matematykę i nią żyje, ale w klasie znajdą się też tacy, dla których ten sam materiał będzie trudniej przyswajalny. Grozi to pojawieniem się podziału na „lepszych” i „gorszych”, który potem może się nawarstwiać. Z tego względu uważam, że ogromnie istotne jest, w jaki sposób się tę naukę rozpocznie oraz jakie będziemy mieli do niej nastawienie.

Być może uczniom byłoby łatwiej, gdyby przy prowadzeniu obliczeń od razu widzieli możliwe ich zastosowanie w codziennym życiu?

Wiele osób zastanawia się: „po co mi to jest potrzebne?” i nie patrzą na to szerzej. Oczywiście, pewnych wzorów przeciętny człowiek pewnie nigdy nie wykorzysta. Zapewniam, że ja sam nie liczę cały czas tangensów i kotangensów, natomiast świadomość tego, że mogą one znaleźć gdzieś zastosowanie, jest istotną informacją. Rzeczywiście, wiele osób uważa, że powinno się na lekcjach matematyki uczyć na przykładach życiowych. Problem w tym, że nawet jeśli chcielibyśmy coś w ten sposób pokazać, to nie unikniemy rachunków. To jest trochę jak ze sportem – trzeba ćwiczyć i jeszcze raz ćwiczyć. W pewnym momencie, jeśli nabędziemy umiejętność rachunkową, można zacząć patrzeć na głębsze zastosowania. Moim zdaniem, jeśli zaczniemy od razu uczyć zastosowań, nie będziemy potrafili rachunków przeprowadzić, więc nic nam to nie da. Wiem, że uczenie się np. działań na ułamkach jest żmudne i czasami trudne, ale przydaje się w konkretnych życiowych sytuacjach. Przykładowo, gdybym chciał wyliczyć, ile potrzebuję farby, żeby pomalować ten pokój, muszę przeprowadzić jakieś rachunki. Bez nich się nie obejdzie. Wszyscy płacimy podatki, w sklepach zauważamy obniżki cen – jeśli w jakiejś części nie będziemy w stanie zweryfikować tego typu informacji, nie będziemy wiedzieć, na co się tak naprawdę godzimy, składając podpis na papierze. Ważne jest zatem budowanie świadomości, że w pewnych sytuacjach bardzo może nam się przydać umiejętność przeprowadzenia obliczeń oraz matematycznej analizy rozważanego zagadnienia.

Pewną trudność w nauce matematyki może stanowić również to, że jej język jest abstrakcyjny. Matematyk ma tendencję do uogólniania wszystkiego – jeśli coś działa na liczbach, to w wielu sytuacjach można to uogólnić na inne struktury, a wtedy wchodzi się na wyższy poziom abstrakcji. Operujemy zatem pojęciami, które istnieją wyłącznie w świecie wyidealizowanym, matematycznym. W świecie rzeczywistym nie istnieje przecież żadna idealna prosta i nie znajdziemy też pokoju, którego rzut będzie idealnym kwadratem czy prostokątem. Niemniej posługujemy się takimi modelami, by coś uprościć. Matematyka jest wszędzie wokół nas. Każdy z nas korzysta ze smartfonów, ogląda filmy w Internecie, a wszystko to działa przecież na jakichś systemach i algorytmach, których podstawą jest właśnie matematyka. Oczywiście nie oznacza to, że my sami z niej nieustannie korzystamy, musimy się nią umieć posługiwać czy chociaż częściowo być świadomi, jak te urządzenia działają. Moim zdaniem taka wiedza ułatwia życie, gdyż umożliwia podejmowanie świadomych decyzji. Jak wiadomo, matematyka uczy przy tym logicznego myślenia i wyciągania wniosków.

Panie Profesorze, zaczęliśmy rozmowę od podsumowania projektu, który dotyczył organizacji uniwersytetu. Czym jednak obecnie zajmuje się Pan od strony naukowej? Czy zainteresowania badawcze zmieniły się na przestrzeni lat?

Pracę magisterską na kierunku matematyka napisałem pod kierunkiem dr. Andrzeja Bieli (który niestety odszedł od nas w kwietniu tego roku), dotyczyła ona automatycznego dowodzenia twierdzeń. Już wtedy moje zainteresowania w jakimś sensie dotykały informatyki. Oprócz części teoretycznej wspomnianej pracy należało jeszcze stworzyć program komputerowy, który próbował rozstrzygnąć pewne czysto logiczne zagadnienia. Później poznałem prof. Józefa Drewniaka i został on promotorem mojej rozprawy doktorskiej. To on nakierował mnie na zagadnienia związane z logiką rozmytą, którą zajmuję się od kilkudziesięciu lat. Można powiedzieć, że badam pewien obszar inteligencji obliczeniowej, a ta znowu jest poddziedziną sztucznej inteligencji. Oczywiście te zainteresowania ewoluują w różnym kierunku, ale skupiają się wokół teoretycznych podstaw logiki rozmytej wraz z pewnymi jej zastosowaniami. Przede wszystkim zajmuję się spójnikami wielowartościowymi – w klasycznym przypadku rozumianymi jako implikacje, koniunkcje, alternatywy czy negacje. Badam ich odpowiedniki w przypadkach, kiedy nie mamy do czynienia z jednoznacznym postrzeganiem świata. Logika rozmyta jest odzwierciedleniem stwierdzenia, że świat nie jest czarno-biały. Przykłady jej zastosowań możemy zauważyć w codziennym życiu. Wykorzystywana jest m.in. w pralkach czy innych urządzeniach AGD. Ich funkcjonowanie jest wsparte wnioskowaniem przybliżonym, gdzie sensory odczytują pewne parametry, a na ich podstawie podejmowane są decyzje związane z kontrolowanym procesem. W przypadku pralek będzie to długość trwania prania, ilość zużytej wody czy też wykorzystanego proszku. Wszystko to zachodzi automatycznie. W klasycznym sterowaniu program zawsze przeprowadza operacje w ten sam sposób, a sterownik korzystający z logiki rozmytej dostosowuje się do aktualnej sytuacji. Pracuję nad zagadnieniami teoretycznymi takich systemów od wielu lat.

Obecnie zajmuję się kilkoma tematami badawczymi, ale w ostatnim czasie moją uwagę przykuwa szczególnie jeden, przy którym współpracuję z koleżanką z wydziału dr Katarzyną Miś oraz dr hab. Katarzyną Kaczmarek- Majer z Instytutu Badań Systemowych Polskiej Akademii Nauk w Warszawie. Chodzi o tzw. przybliżone (rozmyte) podsumowanie lingwistyczne, czyli takie zdania, którymi często posługujemy się codziennie w języku potocznym. Rozważmy stwierdzenie: „Prawdopodobnie jutro będzie chłodno”. Interpretacja takiego zdania zależy od kontekstu, bo wypowiedziane w kwietniu będzie miało inne znaczenie niż wyrażone w lipcu czy grudniu. Dodatkowo jak rozumiemy słowo chłodno? Wszystko to wymaga ujęcia w matematyczny model. Innym przykładem mogą być nieprecyzyjne określenia, jak to, że „większość młodych pracowników zarabia poniżej średniej krajowej”. Jak zdefiniujemy młodego pracownika i czym będzie ta większość? Na co dzień przy podejmowaniu decyzji nie operujemy zazwyczaj liczbami, tylko właśnie tego typu przybliżeniami. Kiedy prowadzę samochód, nie patrzę, z jaką dokładną prędkość jadę, tylko mniej więcej widzę, czy jest to szybko albo wolno. Wobec tego, co w sytuacji, kiedy ktoś każe mi zwolnić? Gdybyśmy sobie teraz wyobrazili automat sterujący takim pojazdem, to musi on otrzymać konkretną informację, z jaką siłą powinien przycisnąć hamulec. To też rodzi bardziej filozoficzne pytanie o to, jak ludzki mózg podejmuje decyzje. Jako matematyk i informatyk zastanawiam się, w jaki sposób takie decyzje modelować matematycznie z wykorzystaniem m.in. logiki rozmytej.

Wspomniane przez Pana Profesora zagadnienia przypominają trochę pracę tłumacza – w jaki sposób przenieść ludzkie wypowiedzi oraz działania na język matematyki.

Poza aktywnościami stricte naukowymi, o których już wspomniałem, działam aktywnie w różnego rodzaju towarzystwach naukowych. W szczególności jestem prezesem Oddziału Górnośląskiego Polskiego Towarzystwa Matematycznego (PTM). W ramach tej aktywności współorganizujemy szereg różnych przedsięwzięć. Właśnie kończy się XXI Śląski Konkurs Matematyczny im. Krystyny Skórnik (inicjatorki wydarzenia) skierowany do młodzieży, który jest jednym z przykładów popularyzacji nauki, o której rozmawialiśmy wcześniej. Wzięło w nim udział kilkuset uczniów z województwa śląskiego. Wręczenie nagród w tegorocznej edycji odbyło się 8 maja tego roku na Uniwersytecie Śląskim. Ponadto we wrześniu organizujemy na naszej uczelni prawdopodobnie największą tegoroczną konferencję matematyczną w Polsce. Odbywa się ona cyklicznie w wybranym miejscu w kraju i organizowana jest we współpracy z uczelniami z całego regionu. W tym roku władze PTM poprosiły nasz oddział o poprowadzenie tego wydarzenia na Śląsku i podjęliśmy się tego zadania. W drugim tygodniu września, podczas IX Forum Matematyków Polskich, będziemy na naszej uczelni gościli matematyków z całego kraju. Planowane są odczyty plenarne, wystąpią też laureaci ważnych krajowych nagród matematycznych. Odbędzie się również specjalna sesja otwarta poświęcona dydaktyce matematyki, podczas której przewidujemy panel dyskusyjny dotyczący właśnie nauczania matematyki dzieci i młodzieży. Odbędą się także warsztaty dla nauczycieli. Na przeprowadzenie tych działań otrzymaliśmy wsparcie z Europejskiego Miasta Nauki Katowice 2024 i już teraz zachęcam do udziału.

Niezwykle obficie zapowiada się ten rok. Życzę Panu Profesorowi powodzenia w realizacji wszystkich powyższych projektów. Dziękuję za rozmowę.