Többféle optimalizálási eljárást mutat be a Springer Kiadó gondozásában megjelent Balázs Bánhelyi, Tibor Csendes, Balázs Lévai, László Pál, Dániel Zombori: The GLOBAL Optimization Algorithm - Newly Updated with Java Implementation and Parallelization című kötet.

Mobil applikációk az istállóban?

A tejtermelés miként lehet hatékonyabb egy informatikai fejlesztés következtében? Milyen innováció kapcsolja össze az SZTE Mezőgazdasági Karát és az SZTE Informatikai Intézetét? A „megbízhatóság” és „tervezhetőség” kulcsszavakat használva válaszolt a kérdésre Horváth József, az SZTE MGK dékánja azon a 2019. június 15-i könyvbemutatón, amelyen a Springer Kiadó gondozásában megjelent tudományos mű állt középpontban.

Az újfajta fejőrendszert segítő mobil applikáció a versenyképesebb tejtermelést szolgálja – adtuk hírül 2017 tavaszán az SZTE Hírportálon. A mezőgazdászokat foglalkoztató probléma miként válaszolható meg matematikai módszerekkel? E kérdés foglalkoztatta Horváth Józsefet is, amikor az SZTE TTIK informatikus kutatóihoz fordult.

– A közgazdászok által felvetett problémától miként jutunk el egy célfüggvénybe sűríthető feladatig, ami optimalizálási módszerekkel megoldható? Ez a kihívás egy informatikus számára – magyarázta Csendes Tibor. Az SZTE Természettudományi és Informatikai Kar Számítógépes Optimalizálási Tanszék vezetője és kollégája, Bánhelyi Balázs egyetemi docens is részt vett az SZTE MGK által felvetett kérdések megválaszolásában. A professzor elmondta: cikk és okostelefonos alkalmazás szolgálja, hogy a teheneknek egy betegség utáni, jövőbeni teljesítményét jelezzék előre a modellükkel.

Az együttműködés folytatódik: új takarmányformát dolgoznak ki az SZTE MGK és a vajháti Hódmezőgazda Zrt. közösen elnyert pályázati sikerének köszönhetően. Az 1 milliárd forintos projektbeli fejlesztés egy része, a takarmány összetételének meghatározása érint optimalizálási feladatot is. Például az állatokra gyakorolt fiziológiai hatás előrejelzését szolgálja a vér- és tejvizsgálat adatainak az elemzése, ami az SZTE TTIK kutatóira, az informatikusaira vár. Hasonlóképpen ők segítenek előkészíteni a döntést: az új takarmányt mikor és hogyan érdemes bevezetni az istállóban.

Hova kerüljön a rákos sejtet bombázó kapszula?

Úgynevezett körpakolási kérdést, egy diszkrét matematikai problémát tárgyal az SZTE TTIK informatikus kutatóinak egy korábbi, ugyancsak a Springer Kiadó által gondozott kötete.

– Egy négyzetbe megadott számú kört miként lehet úgy elhelyezni, hogy azok minél inkább fedjék a négyzetet? Ez a klasszikus „körpakolási probléma” közel áll ahhoz a kérdésfeltevésshez, ami egyes daganatos betegedések gyógyítására alkalmas módszerrel kapcsolatos. Ilyen esetben a daganatos szervrész nem kívülről kapja a sugárkezelést, hanem pici kapszulákat nyomnak célzottan a megfelelő helyre. Ám kérdés, hogy hova kell e ceruzabél vékonyságú sugárzó anyagot tartalmazó kapszulákat küldeni – fogalmazta meg Csendes Tibor azt a kérdést, amelynek a megválaszolására a beavatkozáshoz szükséges képalkotásban részt vevő Redink Informatikai Kft.-vel vállalkoztak.

Az egyik optimalizálási eljárás arra tör, hogy a többféle szélső, egymástól teljesen különböző, ám mégis kedvező értékek közötti eligazodást segítse. A többdimenziós probléma megoldására alkalmas optimalizálási eljárás esetén több lokális minimum között keresgél a módszer? – kérdezte a kötetet kézbe véve Balogh Nándor. A Redink Informatikai Kft. vezetője is munkakapcsolatban áll az SZTE TTIK Informatikai Intézetével.

A kötet szerzői elmondták: a kötetben tárgyalt témához a helyi keresőben specializált, rosszul kondicionált feladatok javításával járult hozzá a Sapientia Egyetem docense, Pál László, aki az SZTE Nemzetközi és Közkapcsolati Igazgatósága által szervezett könyvheti beszélgetésben az internet segítségével Csíkszeredából, élő videós kapcsolattal vett részt. Ezt a problémafölvetést, a „Matlabos implementációt” Bánhelyi Balázs átültette a Java programozási nyelvi környezetbe, hogy hatékonyabban tudjon futni, míg doktorandusza, Zombori Dániel és az NRG-COM Kft.-nél dolgozó Lévai Balázs a párhuzamosításon dolgozott, hogy növelje a teljesítményt. Így érzékeltették, hogy kinek mi a szerepe egy-egy optimalizálási eljárás kidolgozásában.

Az optimalizálási program dolga, hogy az adott probléma megoldásként szóba jöhető összes lehetséges variáció közül a legjobbat hozza ki végeredményként. Mi a garancia arra, hogy az eljárás végén valóban a legoptimálisabb megoldás születik?

– Ilyen garancia ezen módszer esetén nincs – nevettek föl az informatikusok. Ám Balogh Nándor kérdésére válaszolva Csendes Tibor ismertette a „képletet”: – Ha a vonzáskörzete annak, amit keresünk, nem elhanyagolhatóan kicsi, azaz nem 0.01%, hanem annál nagyobb a keresési térhez képest, akkor annak a valószínűsége, hogy a mi módszerünk jó eredményt ad a keresett tartományon belül, meglepően nagy, 90 százalék körüli.

Mi a címbeli GLOBAL?

– A GLOBAL egy címke, nem az eredményt jellemzi. Azt mondja, hogy az optimalizálási feladatok egy részére való ez a módszer, ami összefügg például a mezőgazdasági és az orvosi fejlesztésekkel. A módszert tesztelnünk kellett. A Springer Kiadó gondozásában megjelent kötetben írtuk le, hogy milyen változást hoztunk létre. Például: egyik programozási nyelvről átírtuk egy másikra, mert az kedvezőbb; vagy: a mostani számítógépeken elérhető párhuzamosításhoz képest miként érhető el gyorsabban az eredmény. A szokásos tesztfeladatokat megoldottuk és dokumentáltuk a könyvben, hogy a várható gyorsulást milyen értelemben értük el – összegezte a tanulmányokból összeállított kötetük tartalmát a professzor. Csendes Tibor hozzátette: a kutató feladatán általában túl mutat az alkalmazás.

A szegedi informatikusok által kidolgozott eredeti ingyenes számítógépes programot több mint 6 ezren töltötték már le. Az SZTE-kutatók által most leírt új változat népszerűségére még nincs adat. A könyvet már több, mint 800-an töltötték le.

– Jelenleg is megoldandó feladat egy fotonikai alkalmazás. Itt egy „zajjal” terhelt, így nehezen értékelhető célfüggvény áll előttünk – érzékeltette az új kihívás jellegét Bánhelyi Balázs. – Óriási a gépigénye az ilyen célfüggvény érték-kiszámításának.

Oktatási és kutatási feladatok töltik ki az SZTE TTIK Számítógépes Optimalizálási Tanszék munkatársai munkaidejének 80-90 százalékát. A maradék időben vállalkoznak innovatív, részben az ipartól érkező feladatok megoldására. S hogy ehhez értenek az SZTE TTIK Számítógépes Optimalizálási Tanszékén, azt mutatja Bánhelyi Balázs SZAB Innovációs díja.

De „papírt adott” a Springer Könyvkiadó is azzal, hogy megjelentette a Balázs Bánhelyi, Tibor Csendes, Balázs Lévai, László Pál, Dániel Zombori: The GLOBAL Optimization Algorithm - Newly Updated with Java Implementation and Parallelization című kötetet.

SZTEinfo – Ú. I.

Fotók: Újszászi Ilona

A 90. Ünnepi Könyvhétről írtuk:

Az SZTE utcára viszi a tudományt a 90. ünnepi könyvhéten is

Könyvhét 2019 – Grecsó Krisztián, az SZTE volt hallgatója ajánlásával nyílt meg az olvasmányok ünnepe

*

Könyves vakáció – Fedezzük föl Juhász Árpád Egzotikus Európáját!

Olvassunk novellát! – Szilágyi Zsófia, az SZTE irodalomtörténész professzora ajánlásával

Könyvhét 2019 – Alma materében, rendhagyó irodalom órán beszélt Gellérfi Bence, az SZTE munkatársa első verskötetéről

Könyvhét 2019: „A hagyománnyal próbáltam meg legózni” – mondta Pál Sándor Attila a Balladáskönyvéről

Könyvhét 2019 – Jogtudósok titkai és titkosszolgálati múltjuk

Könyvhét 2019 – A polisz fogalma közelebb visz bennünket a megapolisz megértéséhez

Könyvhét 2019 – Az SZTE hallgatóját, Pejin Leát kérdeztük a Nyugati csiga körfűrésszel álmodik című első kötetéről

Könyvhét 2019 – A kétszáz évvel ezelőtti mindennapokról és a jogi kultúra fejlődéséről is vallanak a jobbágyvégrendeletek

Könyvhét 2019 – Társasjátékokkal rendhagyó tanórát prezentáltak, a Dugonics téren bemutatóztak az SZTE történelem szakos hallgatói

Könyvhét 2019: Lehetséges? – az SZTE TTIK mesterszakos hallgatójának mesekönyve a környezetvédelemről