prof. RNDr. Miroslav Fiedler, DrSc.

Laureát Ceny Neuron za přínos světové vědě za rok 2012

Světově uznávaný matematik. Výsledky jeho výzkumu v oboru numerické lineární algebry, teorie grafů a matic přispěly nepřímo k vývoji Googlu.

Většinou vnímáme matematiku jako svět čísel a nezáživných rovnic. Ovšem profesor Miroslav Fiedler mezinárodně uznávaný expert v tomto oboru a čerstvý laureát ceny Neuron 2012 za celoživotní dílo říká, že v matematice je důležitá i fantazie.

Proč jste si z matematiky vybral právě numerickou analýzu a teorii grafů?
Nejdříve jsem začal s geometrií. Od mládí jsem si četl o trojúhelníku a geometrii trojúhelníku jsem zobecňoval pro čtyřstěn, a později na univerzitě na n-rozměrný případ simplexů. Zde jsem dosáhl asi nejzajímavějších výsledků. Geometrie přitom později poněkud ztratila na vážnosti, vše se začalo formalizovat pomocí množin. Ale teď už se zase situace obrací, v počítačové grafice a aplikacích hraje geometrie velkou roli, a tak prožívá jistou renesanci.

A čím si vás získala algebra?
Po studiích jsem nastoupil do Matematického ústavu Akademie jako tzv. vědecký aspirant. Ústav založil a vedl legendární matematik Eduard Čech a zval na přednášky špičkové odborníky z různých oborů. Ti si mezi aspiranty vybírali studenty, kterým se věnovali. Mně zaujal profesor Kořínek, který nám přednášel lineární algebru, a to mě vlastně zaměřilo na celý další vědecký život.

Promítala se v 50. letech komunistická diktatura i do tak nepolitické vědy, jakou je matematika?
Během aspirantury do nás cpali marxismus-leninismus. Z této jediné zkoušky jsem propadl. Naštěstí však Akademie v těch letech sloužila jako jakýsi azyl, vědu zde dělali i ti, co nemohli na univerzitách a technikách učit a měli problémy. Když jsme však chtěli publikovat, mohli jsme nejprve jen v češtině, až potom rusky. V roce 1956 jsme s mým dlouholetým kolegou Vlastimilem Ptákem publikovali první článek v zahraničí, a to v tehdejší NDR... Podobné to bylo s Časopisem pro pěstování matematiky a fyziky. Abychom publikovali v cizích jazycích a články měly mezinárodní dopad, byl založen, po dvouletém extempore Sovětská věda – matematika, Čechoslovackij matematičeskij žurnal. Pak povolili němčinu a teprve po skoro deseti letech dostal dnešní název Czechoslovak Mathematical Journal.

Kdy jste mohl poprvé vyjet do zahraničí?
Do Vídně jsem odcestoval už v roce 1956, tam mě oslovili američtí matematici, které zaujaly moje práce. Vyjel jsem také do Švédska, kde už věděli o našich společných pracích s profesorem Ptákem. Začátkem 60. let mě pozvali do USA. Jenže přišla kubánská krize, navíc moje první manželka těžce onemocněla a v roce 1963 zemřela, takže jsem odjel až v roce 1964 do Kalifornie. Pro východoevropské země oblast téměř zakázaná, také mne hned kontaktovala bezpečnost, naštěstí nátlak z jejich strany byl relativně mírný, a protože jsem jim neřekl nic zajímavého, nepokračoval. Pak jsem se znovu oženil, měl další dceru a v roce 1969, kdy se opět dalo cestovat, jsem odjel s celou rodinou do USA. Poprvé jsem nebyl v zahraničí sám. Považuji to za nejkrásnější rok ve svém životě. Můj pobyt však ještě neskončil, a už přišla zpráva, že musím domů.

Proč jste nezůstal v zahraničí natrvalo jako mnoho jiných?
Já i moje manželka jsme měli doma rodiče... Můj kolega a přítel, dnes celosvětově známý matematik Ivo Babuška, se však vrátit odmítl. Profesor Pták se sice také vrátil ze zahraničí, ale několik let nesměl znovu vycestovat. Ale to už je všechno dávno.

Největší objevy v matematice prý člověk udělá do čtyřicítky...
Tomu nevěřím. Myslím, že moje nejlepší práce vznikla, když mi bylo okolo 45 let. Tehdy jsem zavedl pojem algebraické souvislosti grafu. Článek vyšel v roce 1973 v našem časopisu a další, který na něj navazoval a rozvíjel tu myšlenku, otiskli o dva roky později. Patnáct let zůstal bez odezvy, a náhle v roce 1990 Američané využili tohoto výsledku k numerickým výpočtům. Vznikly paralelní počítače a přišel požadavek řešení velkých problémů, soustav rovnic třeba o milionu neznámých. K tomu bylo nutné výpočty rozdělit, aby se mohly odehrávat v jednotlivých částech počítače zároveň, a aby je pak bylo možné znovu sestavit dohromady. A tady se hodil můj princip algebraické souvislosti, v podstatě způsob rozložení grafu do přímky, který umožňuje rozdělit obrovskou matici, potřebnou k řešení velké soustavy, a tak řešit dvě (nebo více) menší soustavy.
To je ukázkový příklad, že matematika rozhodně není věda jen sama o sobě, ale že nachází velmi důležité aplikace. Jen těžko lze předvídat, který poznatek najde nějaké využití. Ani já jsem nemohl tušit, že moje myšlenka se aplikuje v důležité oblasti numerické matematiky, a že moje metoda uspořádání pomocí grafu poslouží třeba i v archeologii, kde zkoumají různé vrstvy pomocí sond a potřebují tyto informace vzájemně propojit. I zde lze využít Fiedlerovo uspořádání a promítání na jednu osu, neboli Fiedlerův vektor. Mé jméno dali těm výsledkům dva mně neznámí Američané v Los Alamos.

Patříte mezi matematické legendy. Co byste řekl žákům na otázku: Proč se učit matematiku, k čemu je dobrá?
Matematika se dá dělat na různých úrovních. Základní matematické vzdělání má jasný účel: naučit se počítat. Kdo chce studovat techniku, musí porozumět analýze a aplikacím matematických metod, aby dokázal používat matematiku v praxi. Tak jako kdysi profesor Babuška spočítal rozměry betonových bloků pro stavbu Orlické přehrady. A pak je tu vědecká matematika pro ty, kteří mají talent a schopnost tvořit. Já jsem měl úspěchy v matematice snad proto, že jsem měl invenci a techniku. Tedy fantazii, co všechno by mohlo platit, a prostředky, jak to dokázat.

Text: Josef Matyáš