Patenty jsou spíš vítaným přilepšením

VYDÁNÍ: 01/2018
sdílejte na Facebooku sdílejte na Twitteru pošlete e-mailem sdílejte

„Kdyby bylo možné patentovat matematické výsledky a postupy, dost možná by matematici tvořili vrstvu nejbohatších lidí,“ říká Jan Pech, vedoucí Laboratoře výpočetní mechaniky tekutin Ústavu termomechaniky Akademie věd ČR. Kromě svých skvělých matematických znalostí je také bravurním hráčem na violoncello.

Čím se Laboratoř výpočetní mechaniky tekutin zabývá?

Provádíme výpočetní simulace pohybu tekutin. Výpočet je protějškem experimentu a shoda výsledků je potvrzením pochopení a správnosti popisu zkoumaného problému. Problematika proudění je poměrně pestrá a dříve byli jednotliví výpočtáři přidruženi k různým specializovaným výzkumným skupinám. I v rámci laboratoře, kterou dnes vedu, se zabýváme vzájemně odlišnými problémy a užíváme odlišné metody. Smysl laboratoře je tak v usnadnění komunikace a formulaci společných požadavků např. na výpočetní cluster nebo software. Také ale hledám společně řešitelné problémy, na nichž porovnáváme výpočetní metody.

V jakých oborech se výsledky vašeho výzkumu využívají?

Pro výpočty dostáváme zadání především z experimentálních laboratoří, které se zabývají různými problémy – od studia mezních vrstev a turbulence u křídel letadel či turbínových lopatek až po výzkum proudění v otevřené krajině nebo ve městech. Výzkum z pohledu celého Ústavu termomechaniky je ale mnohem širší. Kromě mého domovského oddělení dynamiky tekutin totiž v ústavu nalezneme oddělení termodynamiky, dynamiky a vibrací, rázů a vln v tělesech, ultrazvukových metod a oddělení elektrotechniky a elektrofyziky. Výzkum je tedy úzce spjat s potřebami průmyslu.

Můžete uvést konkrétní příklady?

Omezím-li se opět jen na oddělení dynamiky tekutin, vyzdvihl bych především podíl na vývoji turbínových lopatek, které se dnes točí v elektrárně Temelín. Na základě optimalizace tvaru lopatek, na níž náš ústav spolupracoval, se podařilo navýšit výkon turbíny Temelína o několik desítek megawattů. U nás se také dělaly odhady šíření prachu z dolu Libouš nebo model šíření nebezpečných látek na Staroměstském náměstí. Ze základního výzkumu pak mohu jmenovat například vliv ohřevu na proudění tekutiny nebo vliv drsnosti povrchu na tvorbu mezní vrstvy.

 

RNDr. MgA. Jan Pech, Ph.D. RNDr. MgA. Jan Pech, Ph.D.

Absolvoval Matematicko-fyzikální fakultu Univerzity Karlovy. Vystudoval obor matematické a počítačové modelování, kde dokončil i doktorské studium. Zároveň absolvoval studium violoncella na hudební fakultě Akademie múzických umění v Praze. V současné době vede Laboratoř výpočetní mechaniky tekutin v Ústavu termomechaniky Akademie věd ČR, kde se věnuje výpočtům proudění ovlivněného teplotními změnami a aplikaci výpočetní metody spektrálních elementů. Je stále aktivním hudebníkem jako sólista nebo jako vedoucí svého Pech cello quartetu, který hraje repertoár od klasiky přes filmovou hudbu až po metal. Je členem skupiny Aktual.

Co ještě ústav zkoumá?

V ústavu probíhá výzkum způsobů ukládání energie, diagnostiky mate­riálů, analýza signálu, ale i třeba hledání nových způsobů svařování. Toto je jen úzký a náhodný výběr, těžko bych vyjmenovával všechny oblasti výzkumu.

Jaké vybavení k výzkumům využíváte?

Experimentální laboratoře obvykle potřebují poměrně nákladné přístroje pro specializovaná měření. Jejich vysoká cena je dána tím, že jde o prototypy nebo zařízení, která se vyrábějí v malém počtu kusů. Specifikem našeho oddělení jsou měření v aerodynamických tunelech. Máme jich hned několik a i ty se liší svým zaměřením. Tunely pro zkoumání mezních vrstev a podstaty turbulence jsou v hlavní budově na Ládví. Tunel aerodynamiky prostředí, v němž se měří na věrných a krásných modelech měst nebo krajiny, se nachází v laboratoři v Novém Kníně. Tam je umístěn i další tunel pro výzkum proudění o rychlostech přesahujících rychlost zvuku. Ten je zajímavý tím, že je připojen na důlní štolu, která funguje jako „zásobník vakua“. Po odsátí celého objemu štoly lze po otevření ventilu měřit několik desítek sekund proudění přesahující rychlost zvuku a simulovat tak dění v turbíně.
Naproti tomu výpočetní laboratoř téměř žádné zvláštní vybavení nemá. K naší práci potřebujeme jen knihy, papír, tužku a celkem průměrný počítač pro testování funkčnosti našich programů. Teprve až velké výpočty přesouváme na výpočetní cluster, který sdílíme s dalšími skupinami.

Kdo vám zadává výzkumné úkoly?

Stává se, že zadání přijde i z oblasti průmyslu, tak jako tomu bylo u zmíněných turbínových lopatek, ale poslání Akademie věd je především v základním výzkumu. Vědec většinou sám nejlépe ví, v jakém směru by mohl přispět k rozšíření oboru. Je to ale složité, protože jde o zkoušení cest do neznáma a předem obvykle nelze odhadnout úspěšnost. Stává se také, že během té cesty se objeví něco jiného, stejně významného, ale původní záměr se zcela nenaplní. Situaci rád přirovnávám k objevení Ameriky, kdy Kolumbus riskoval život, aby doplul do Indie. Tam sice nedoplul, ale kdyby ho v jeho pošetilosti nikdo nepodpořil, Ameriku bychom neznali. Přeneseno do dnešní doby, před vyplutím by asi žádal nějakou agenturu o grant. Měl by ho dostat a popřípadě o část dotace přijít za to, že do Indie nedoplul?

Kolik máte přihlášených patentů?

Kdyby bylo možné patentovat matematické výsledky a postupy, dost možná by matematici tvořili vrstvu nejbohatších lidí. Vím, že v oblastech, kde patenty podávat lze, jich v ústavu přibývá. Ale rozhodně patenty netvoří původní cíl bádání, jsou spíš vítaným přilepšením.

Kdy váš ústav vznikl a čím se původně zabýval?

Ústav vznikl v roce 1953 jako Laboratoř strojnická ČSAV a měl zajišťovat výzkum pro technické vědy a průmysl. Název Ústav termomechaniky má od roku 1962, kdy se jeho zaměření přesunulo více k výzkumu proudění tekutin a kmitání systémů. Původní poslání zůstalo dodnes.

Jak vidíte jeho budoucnost?

Proudění tekutin stále skýtá řadu nevyřešených otázek, mezi něž například patří i slavná turbulence. Ať už je to výroba elektrické energie nebo proudové motory letadel, je mnoho odvětví, ve kterých se náš výzkum uplatňuje. Do budoucna je důležité vytvářet kvalitní prostředí, zázemí pro absolventy škol, aby se na začátku kariéry nenechali zlákat penězi ze soukromé sféry. Výzkumná práce předešlých generací českých vědců má světové kvality a byla by to velká ztráta, kdybychom na ni nebyli schopni navázat. Stále totiž patříme do elity těch několika zemí, které jsou schopny vyprodukovat třeba proudový motor.

Co vás pojí s ČSÚ, proč jste přijal pozvání k říjnové přednášce v Úřadu?

Vloni na jaře jsme se na jednom koncertě, kde jsem vystupoval, setkali s předsedkyní ČSÚ Ivou Ritschelovou. Moje práce se vůbec netýká statistiky, ale možná jsem ji zaujal tím, že se statistikám vlastně vymykám. Sám pokládám setkávání lidí z různých oborů za nesmírně důležité, protože vede k porozumění a vzájemné inspiraci. Přednáška pro mě byla výzvou, ani mě nenapadlo, že bych pozvání nepřijal.

Na konci své přednášky jste zahrál statistikům na violoncello. Zaměstnance ČSÚ to až tak nešokovalo. Docela často se stává, že matematici jsou zároveň i muzikanti. Čím si to vysvětlujete?

Vysvětlit to asi nedokážu, jen jsem vypozoroval, že matematici kulturu sami často vyhledávají, ale hudebníci se matematice raději vyhýbají. V mém životě jsou matematika s hudbou doplňujícími se protiklady, které tvoří jeden celek. Matematika je obor, který má ambici rozhodnout o věci ano/ne, platí/neplatí na základě přesné logické konstrukce. Přitom svět je plný drobných vzrušujících nepřesností, které nás nutí k neustálým reakcím. Řešíme je jen pocitově, živě, pomáháme si připodobněními, a těch je umění plné.

V jakém hudebním tělese působíte a jaký je váš repertoár?

Často hraji sólově, to přicházejí na řadu skladby, jako je Vio­loncelliana O. Kukala, Bachovy suity nebo sólové sonáty P. Hindemitha nebo Z. Kodályho. Jako sólista s doprovodem orchestru jsem vystoupil s koncerty C. Saint-Saënse, J. Haydna, A. Krafta a několikrát už i se slavným koncertem Dvořákovým. Už řadu let provozuji violoncellový kvartet.

Zatím zde není žádný komentář.

Související články

 

Čerpání unijní podpory pro výzkum a vývoj není ideální

Václav Sojka_náhled

Údaje o výzkumu a vývoji za rok 2016 s sebou přinesly první po-krizový pokles celkových výdajů na výzkum a vývoj.

Financování VaV ze státního rozpočtu stagnuje

ilustrativní fotka

Stát vydává v poměru k HDP na výzkum a vývoj (VaV) méně, než je průměr EU. Nejvíce finančních prostředků rozděluje Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy (MŠMT). V podpoře podniků roste význam Technologické agentury.

Automobilový průmysl táhne výzkum a vývoj v ČR

ilustrační foto

Podnikatelský výzkum a vývoj se v roce 2016 podílel z 61 % – nejvíce v historii – na celkových investicích do výzkumu a vývoje (VaV) provedeného v Česku. Dohromady bylo v podnicích na tuto činnost vynaloženo 49 mld. Kč – tj. téměř dvakrát více než před deseti lety.

Nečerpání dotací omezilo investice do výzkumu

ilustrativní fotka

Výpadek v čerpání prostředků z EU znamenal v roce 2016 výrazný meziroční propad výdajů na výzkum a vývoj (VaV). Ten se projevil především ve velkém poklesu investic do VaV ve veřejném sektoru a byl natolik výrazný, že ho nevyvážily ani trvale rostoucí výdaje na VaV v podnikatelské sféře.

Kancelářské programy Češi zvládají, ale programování ne

ilustrativní fotka

Tak jako řadu dalších zemí i Česko trápí nedostatek počítačových odborníků. Textový nebo tabulkový procesor používá již téměř 70 % pracujících. Programování se ale v posledním roce věnovalo pouze 5 % z nich. A pracovníků, kteří mají IT jako svou hlavní náplň práce, je ještě méně – necelá 4 %.

Jaká je podpora vědy a výzkumu?

ilustrativní fotka

Podobně jako v případě podpory školství je i podpora výzkumu a vývoje (VaV) důležitou součástí úspěšné a prosperující ekonomiky. Jaká je však realita řeči statistických čísel? Jsou zde nějaké dlouhodobé trendy a naopak říkají nám údaje z roku 2015 něco nového? A jak si vedeme v mezinárodním srovnání?

Inovativní podniky využívají daňových výhod

ilustrativní fotka

Za posledních 10 let se více než zdvojnásobil počet podniků, které se naučily využívat daňovou podporu pro své výzkumné a vývojové činnosti. Vliv na to měl i stát. Aby podpořil výzkum a vývoj mezi soukromým a veřejným sektorem, umožnil od roku 2014 odečíst nákupy služeb výzkumu a vývoje od veřejných výzkumných organizací.

Výzkumná centra čeká boj o přežití

ilustrativní fotka

Díky intenzivnímu čerpání peněz z evropských fondů vznikla v České republice nová výzkumná centra. Mnoho z nich má ambice a potenciál stát se významnými hráči na mezinárodní scéně vědeckovýzkumných aktivit. Otázkou však je, kdo je bude dál financovat.

Metropolí vědy se stává Brno

ilustrativní fotka

O Brnu se čím dál častěji hovoří jako o metropoli vědy. Čilý ruch probíhá v tomto městě jak ve sféře veřejného, tak i soukromého výzkumu a vývoje. Boom posledních let potvrzují i čísla Českého statistického úřadu, která vycházejí z ročního statistického šetření o výzkumu a vývoji.

Veřejný výzkum a vývoj

ilustrativní fotka

V rámci veřejného sektoru vzrůstá význam výzkumu a vývoje prováděného na vysokých školách. Značný podíl na tom má stoupající míra spolufinancování výzkumné činnosti ze strany Evropské unie prostřednictvím strukturálních fondů.

Financování výzkumu a vývoje

ilustrativní obrázek

V roce 2011 došlo v ČR za 20 let k nejvyššímu meziročnímu nárůstu výdajů na VaV, a to o 11,7 mld. Kč na 70,7 mld. Kč. K tomuto nárůstu přispěly všechny sledované zdroje financování, soukromé i veřejné, domácí i zahraniční.