Jaké je využití kreativity ve vědě, v technickém oboru?

Co skutečně funguje, pokud chceme najít inovativní řešení?

Proč i v tomto světě  technik nejraději využívá tužku a papír? 

A může být umělá inteligence kreativní?

O tom všem jsem si povídala s ing. Františkem Machem, Ph.D. vedoucím výzkumné laboratoře CIMRA na ZČU, a navíc i o tom, proč se rozhodl kandidovat na astronauta.

Vím, že se věnujete makro a mini robotům, ale nedovedu si to moc představit. Mohl byste nám představit to, co děláte a ideálně tak, aby tomu porozumělo i 5leté dítě:)?

Když si představíme robota, nebo roboty, tak máme představu nějakého velkého stroje, například robotické ruky, nějakého manipulátora. Nebo robota, který vypadá jako člověk. My se zabývám trochu jiným typem robotů.  Roboty, které jsou velmi malé. A to tak malé, že principiálně na ně nejsme schopni umístit jakýkoliv zdroj energie, jakoukoliv elektroniku, baterii, řídicí systém nebo nějaké pohyblivé části.

Máme tak malinkaté stroje, že je musíme ovládat nějakým způsobem zvnějšku. My to děláme tak, že v podstatě okolo těch robotů deformujeme magnetické pole a tím ho dokážeme ovládat.
Máme tedy miniaturní roboty o velikosti menší než milimetry, které pomocí magnetického pole ovládáme, aby dělaly to, co my chceme.

Kde se s těmito makro a mini roboty můžeme setkat? Ať už teď nebo v budoucnosti?

Dneska pouze v laboratořích, v budoucnu nejvíce v medicíně. Robot je tak malý, že ho dokážeme vpravit injekcí do lidského těla a uvnitř ho pomocí magnetického pole ovládat, například abychom dostali léčivo přesně tam, kam potřebujeme. Nebo ještě dál v budoucnosti i pomocí nich operovat.

Další využití například v zemědělství, kde budou roboty využívání k čistění některých surovin nebo třeba vody.  Jedna z takových velmi vizionářských aplikací bude čištění moří od mikroplastů nebo nanoplastů a dalších věcí, které jsme tam přidali my jako lidstvo.

Nebo se s nimi můžeme setkat a očekávat je i v oblasti výroby a průmyslu, kde právě tyto miniaturní roboty budou vytvářet nové výrobky. Například v elektronice. Mobilní telefon je tvořen deskou plošných spojů, kde jsou miniaturní malinkaté součástky a právě jejich sestavení mohou dělat roboty. Přestože jsou tak malé, tak mají obrovskou nosnost, jako třeba malí mravenci a můžou nosit v podstatě tělesa až do tisíců procent vlastní váhy, mohou ty součástky přemisťovat a seskupovat do celků, které potřebujeme.

Zajímal by mě váš pohled na kreativitu.  Je uváděna jako jedna z nejdůležitějších dovedností nebo kompetencí současnosti a budoucnosti. Co je kreativita podle vás?

To je krásná otázka. Pro mě je kreativita postavit se k řešení nějakého problému způsobem, který není příliš zřejmý.

Určitě se definice kreativity bude měnit napříč odvětvími, když to bude v umění, tak to bude něco jiného než technika.  Technika je pro mě v podstatě přenášení vědeckých poznatků do praxe. A tím zásadním úkolem, kterým se snažíme v technice řešit, tak je řešit problémy současného lidstva. Například třídění plastů. Všichni víme, kolik plastů vyprodukujeme a víme, že v tom koši máme obrovské množství rozdílných typů plastů. Jak je třídit, abychom byli schopni je znovu použít – to je v podstatě jednoduše definovaný technický problém.

Kreativita v technické branži pro mě pak je schopnost podívat se na ten problém a přijít s řešením, které není okamžitě jasné. Když to ukážeme na tom plastu, tak technickým řešením může být postavit linku, postavit tam řadu pracovníků, kteří tam budou stát a neustále třídit a vyhazovat plasty ručně. Je to řešení, ale nejsem si úplně jistý, že je kreativní. To může být, když například využijeme nějakého fyzikálního, chemického složení plastu a třídíme automaticky.

Když zapojíme kreativitu v technice, tak můžeme přinést světu technologie, které jsou mnohem účinnější a efektivnější. Tedy je to přinášet do řešení  technického problému určitý jiný pohled.

Co je podle vás nejdůležitější, aby se lidé takto na problémy dokázali dívat? Aby hledali a nacházeli kreativní řešení?

Tady vidím dvě věci. Pro to, abychom byli schopni dobře porozumět danému problému, tak musíme jít do hloubky. Musíme věnovat opravdu úsilí tomu, abychom problém viděli komplexně a vyřešili.
Na druhou stranu tím, když jdeme do hloubky, tak ztrácíme nadhled.
A proto, abychom přišli s novým řešení, musíme se na daný problém dívat zvnějšku, z jiných úhlů pohledu, odjinud.

Asi není úplně neznámým faktem, že většinu vědeckých i technických objevů udělají mladí výzkumníci. Když se podíváme do historie, tak zjistíme že ty největší objevy udělali výzkumníci zpravidla v začátcích své kariéry. Tehdy přichází k danému problému a mají ještě nezatížený pohled.  Když jdeme v daném problému více do hloubky, tak náš pohled se začíná v podstatě koncentrovat na ten problém a přestáváme vnímat okolí. A musíme být schopni z toho vystoupit. Můžeme na to mít nadání.  Můžeme to ale dělat také cíleně, tedy vědomě si řekneme, vystupuji z tohoto svého myšlení a podívám se na to z různých stran. Odpočinu si, podívám se do literatury, zkusím se podívat na úplně jinou technologii a možná mě napadne nějaké zajímavé spojení, něco inovativního.

 

Kdy, kde a jak vás nejvíce napadají nápady?

U mě je to paradoxně nejvíce v době, kdy o problému diskutujeme. Zjistil jsem, že na řadu věcí nemám názor, nebo nedokážu v sobě zformulovat řešení, dokud se mě na to někdo nezeptá. U mě často nápady často vznikají ve společné diskusi, ideálně, pokud je ta diskuse mezioborová. Tedy ne tehdy, pokud se bavím s technikem, který je zaměřený na stejnou oblast jako já, ale pokud se budu bavit s doktorem, s filozofem, psychiatrem, tam pak vzniká obrovský prostor pro kreativitu. Jsou to různé úhly pohledu na tu samou věc.

Když si pak ty nápady zaznamenáváte. Nebo když o problému přemýšlíte sám, tak využíváte spíše aplikace nebo stále vede tužka a papír?

U mě je to klasicky, tedy tužka a papír. Dělám to tak dlouhodobě. Zkoušel jsem, tím jak mám blízko k technice, obrovské množství různých odlišných způsobů a aplikací, ale pokud potřebuji přemýšlet, potřebuji papír a tužku, potřebuji si u toho malovat, psát. I když jsou obrázky technického rázu, tak si hodně hrají i s typografií.

Která část procesu tvoření vás nejvíce naplňuje?

To je zajímavá otázka. Asi ten proces sám. Mně to baví od začátku do konce.

Pokud v rámci nějaké diskuse nebo analýzy, čtení přijdu na nějaký problém, tak v podstatě od toho, kdy ho identifikuji. Například nyní často diskutujeme nad elektronickým odpadem, tedy odpadem z elektroniky, počítačů, televizí, jak s ním naložit.

Mně baví celá ta diskuse – tedy proč ten problém vzniká a kdy, jeho analýza, analýza jeho dopadu i možných řešení, a potom pokoušet se změnit úhel pohledu, abych přišel s něčím novým, nebo pozměnil stávající řešení. Pro mě je to tedy celý proces tvůrčího myšlení.

Jakou otázku k tématu kreativity byste si rád sám položil?

V rámci své jsem doktorské práce pracoval v trošku odlišném oboru, než pracuji nyní. Teď se věnuji robotice, tehdy jsem se věnoval matematickému modelování a optimalizacím.  V principu jsem zařízení, které teď stavíme fyzicky, vytvořil virtuálně v počítači a pomocí matematického modelu jsem popsal jeho funkci. Když jsem to dokázal sestavit, tak jsem napsal algoritmus, počítačový program, který pozměňoval jednotlivé parametry zařízení.   Můžete si představit například most. Tedy navrhl jsem most a měnil parametry tloušťky nosníků, jejich počet materiál a tak dále. Zkoušel jsem to automaticky. Co lze udělat, zda je ten most pevnější nebo není, aby odpovídal tomu, co co já jsem chtěl. Tedy věnoval jsem se nějaké optimalizaci návrhu. Pro mě bylo strašně zajímavé to, když jsem si hrál s těmi algoritmy a využil jsem například genetický algoritmus, tak dokázal přijít s velmi kreativním řešením.

Umělá inteligence je téma dneška. Může ale být umělá inteligence kreativní? Z našeho pohledu asi i může, a to mě v závěru mého doktorátu trápilo, že na to neznám odpověď. Že pokud předem nadefinujeme algoritmus tak, aby hledal řešení, tak on dokázal často přijít s řešením, na které já bych nepřišel, protože jsem zatížen nějakým svým myšlenkovým vzorcem, ale on ne. Teď to přeženu a řeknu tupý algoritmus, který plní to, co mu řeknu, tak díky tomu, že má sílu výpočetního prostředí, tak dokázal přijít řešení, které mě dřív nenapadlo a možná by mě nenapadlo po dlouhá léta, když bych na tom problému pracovat.

Je ten algoritmus kreativní nebo ne? To je otázka, na kterou bych se rád zeptal.

Takže pro mě otázka do budoucnosti, na kterou sám neznám odpověď a která je zajímavá k diskusi, zda budeme schopni objevovat nové formy kreativity, právě třeba využitím počítače, algoritmu, umělé inteligence.

A teď je otázka, kde ta kreativita leží, jestli na úrovni toho programátora, tvůrce algoritmu nebo na úrovni toho algoritmu samotného.

Děkuji za vaše zajímavé postřehy  ke kreativitě, i za tu otevřenou otázku na závěr.

A úplně poslední otázka je z trochu jiné oblasti Vím, že se nyní ucházíte o pozici profesionálního astronauta. Co vás k tomu vedlo?

Když budu upřímný, tak těch odpovědí by mohlo být několik.
Určitě je to pro mě dětský sen, stát se astronautem. Určitě je v tom i to, že pracuji se studenty, s mladými lidmi a dávám jím tím i určitou energii, tedy tak trochu najevo, že když já se můžu hlásit na astronauta, tak oni také mohou jít za svým snem.

A také je to pro mě profesní růst. Zde na Západočeské univerzitě pracuji se studenty a vedu laboratoř, ale mohlo by být odborně zajímavé stát se součástí velkého projektu, který může řešit velké otázky. A stát se se astronautem je možnost, jak toho dosáhnout.

Z mého hlediska to také může být práce snů. Mně baví věda, technika. Zároveň  se ve volném čase se věnuji primárně sportu a cestování. Neznám lepší příklad toho, kdy bych mohl v rámci své práce cestovat a sportovat, připravovat se a zároveň se věnovat vědě a technice. A vlastně je tam ještě další prvek, a to je popularizace a komunikace vědy.

Děkuji vám za inspiraci i váš čas a přeji vám, ať si tento velký sen splníte.

„Když jdeme v daném problému více do hloubky, tak náš pohled se začíná v podstatě koncentrovat na ten problém a přestáváme vnímat okolí. A musíme být schopni z toho vystoupit. Můžeme na to mít nadání.  Můžeme to ale dělat také cíleně, tedy vědomě si řekneme, vystupuji z tohoto svého myšlení a podívám se na to z různých stran.“
Ing. František Mach, Ph. D.

 

Pokud se chcete naučit techniky, jak se podívat na věci z různých úhlů pohledu, můžeme se setkat na seminářích Myslete mimo zajeté koleje nebo Potřebuji NÁPAD. Teď!

Jitka Štádlerová
Lektorka, mentorka, koučka.
Více než 20 let se profesně  zabývá osobním rozvoje, nejvíce se zaměřuje na tématiku timemanagementu – na to, jak být spokojení a v pohodě a přitom si plnit své cíle i sny. 
Miluje  kreativitu, kterou považuje za styl života. Zaměřuje se nejen na to,  jak ji rozvíjet a přicházet na nové nápady, ale jak přímo kreativitu žít.

www.jitkastadlerova.cz