Na základní ani střední škole jsme neměli možnost se ponořit do informatiky z hlediska programátorů. Nebýt kolegů, zmíněný kód bych napsat nedokázal a musel bych pracně a nezáživně tvořit jeden model za druhým.
Rostislav Langer je teoretický chemik působící na Přírodovědecké fakultě Univerzity Palackého v Olomouci. Stejně jako jeho kolegové, při výzkumu a vyhodnocování výsledků využívá výpočetní softwary. Takové je často třeba vytvořit na míru danému tématu. Při své práci využívá i unikátní superpočítač, na kterém je možné provádět simulace, které nahrazují nebo doplňují některé laboratorní experimenty. Jaký vliv má na jeho práci informatika? A jaký je jeho pohled na výuku informatického myšlení na školách?
Dají se ve vašem oboru najít paralely k postupům informatického myšlení? Tedy automatizace opakujících se činností k jejich zjednodušení ve smyslu vytváření algoritmů. Nebo postup ve smysl, nalezení problému, jeho analýzy, nalezení možných způsobů řešení, výběr toho nejvhodnějšího pro danou situaci a jeho použití.
Jsem teoretický chemik, který využívá výpočetních softwarů k analýze vlastností rozličných materiálů. Už samotné programy, které využíváme, obsahují komplexní kódy s celou řadou algoritmů vedoucích k získání výsledných vlastností. Kolegové sepisují programy na zlepšení, tzv. parametrizaci potenciálů, nábojů a teoretických modelů.
Pak je tady samotná analýza výsledků. S kolegy se snažíme psát kódy, které jednak ušetří čas, ten je totiž v konkurenčním vědeckém prostředí důležitým parametrem, a jednak odstraní chybovost pramenící z opakované manuální analýzy. Já tomu říkám „datlování“, opakované ťukání do klávesnice namísto sepsání výhodného analyzačního miniprogramu.
Kdybych měl uvést příklad z praxe. Nedávno jsem například potřeboval generovat unikátní počítačové modely, které jsem následně analyzoval. Namísto pracného přemisťování atomů krok za krokem jsem ve spolupráci s dalšími kolegy napsal kód generující tyto modely. Ušetřil jsem tedy výrazně čas, řekněme v řádu několika dní. Mohl jsem ušetřit více času, kdybych byl zručnější v programování. Na základní ani střední škole jsme neměli možnost se ponořit do problematiky informatiky z hlediska programátorů. Nebýt kolegů, zmíněný kód bych napsat nedokázal a musel bych pracně a nezáživně tvořit jeden model za druhým.
Jaké technologie využíváte ve svém oboru? Jak v laboratoři, tak při vyhodnocování výsledků práce.
Jak jsem již naznačil, jsem výpočetní chemik pracující výhradně s počítačem. Skrze linuxové prostředí se napojíme na clustery, tedy na jednotlivé části olomouckého „superpočítače“. Díky nim můžeme stavět struktury, nastavovat parametry a spouštět tzv. joby počítající právě na výpočetních clusterech.
Co se týče vyhodnocování výsledků, používáme další softwary podle cílové potřeby. Například softwary na zobrazení zkoumaných počítačových, atomárních či molekulových modelů, elektronických vlastností, rozložení elektronové hustoty a další.
Samozřejmě užíváme i tabulkové softwary Excel nebo Origin. Nejdříve ale musíme daná data, čísla najít a vyzískat, tzv. vygrepovat z počítačových simulací. Nejpohodlněji využíváme právě linuxové příkazy využívající vícero programovacích jazyků, například bash, C++, Pearl, Python, Fortram.
Jak se změnilo využití technologií ve vašem oboru v posledních dvou dekádách?
Značně. Souvisí to s rozvojem technologií. Co ještě před 20ti lety trvalo několik dní, jsou schopny počítače vyřešit v řádu několika hodin. Také došlo k postupnému rozvoji nových softwarů s novými algoritmy, nové vizualizační programy, nové tzv. funkcionály, potenciály a další teoretické modely sloužící k počítání vlastností materiálů užitím teoretických simulací nahrazujících experimenty prováděné v laboratoři.
Jaký v tom vidíte posun do budoucna?
Je fascinující si představit, kam se vše posune v budoucnu. Určitě dojde k další miniaturizaci elektronických součástek vedoucí k výkonnějším integrovaným obvodům a k větší výpočetní síle počítačů. Díky nim bude možné provádět výpočty dnes vyžadující jen zjednodušené modely, bude možnost používat časově a finančně drahé metody i na větší modely.
Co se týče dalších oblastí vědy, dokážu si představit obrovský pokrok v medicíně, robotice, umělé inteligence a virtuální realitě. Chceme-li, aby tohoto posunu byla účastná i Česká republika, měli bychom přehodnotit výuku dětí už na základních školách, sledovat výukové trendy v okolních státech, využívat nejmodernější technologie.
V rámci vašich osobních zkušeností, jaký je váš pohled na to, co by se v předmětu informatika/informatické myšlení měly děti na školách učit, aby to pro ně bylo co nejužitečnější?
Pokud si dobře pamatuji, setkal jsem se s informatikou až v šesté třídě. Probírali jsme jen e-mail, Word, Excel. Opravdu jen základy, něco napsat, abychom viděli, že něco takového existuje. Pak jsme jen hráli hry. Informatika na základních školách mi připadá zanedbaná.
Takové ty uživatelské programy, jakými jsou Word, Excel, Powerpoint a další základní počítačové dovednosti, by mohly být náplní čtvrté nebo páté třídy. Poté by byl prostor pro opačnou stránku informatiky, což je informatika z pohledu programátora. Nebylo by od věci zařadit do povinných učitelských osnov výuku programovacích jazyků, přinejmenším seznámit se s programováním. Také bych zařadil do povinných osnov tvorbu webových stránek. Na druhou stranu si nejsem jistý, jestli učitelé základních škol programování a jazyku HTML rozumějí. To je podle mě další chyba v systému. Kdybych si tyto jazyky osvojil už dříve, byl bych teď na jiné úrovni.
