Vojtěch Mrázek z FIT získal cenu Česká hlava

/Tisková zpráva/ Nejprestižnější české ocenění za vědu a výzkum, cenu Česká hlava, získal Vojtěch Mrázek z Fakulty informačních technologií VUT v Brně. V neděli převzal toto ocenění za svůj výzkum záměrných chyb v integrovaných obvodech.

I chyba vede k pokroku, pokud je vytvořena záměrně. I tak je možné shrnout práci Vojtěcha Mrázka z Ústavu počítačových systémů FIT VUT.  Již několik let se se svými kolegy věnuje využití strojového učení pro optimalizaci a aproximaci číslicových obvodů.  Zjednodušeně řečeno: hledá chyby, které zjednoduší obvod a tím umí ušetřit energii. Třeba v mobilních telefonech, nositelné elektronice nebo inteligentních senzorech.

"Ty jsou stále technicky složitější a mají omezené zdroje elektrické energie, přestože spotřeba jejich obvodů kvůli jejich složitosti neustále roste. Právě tady se objevuje technika zvaná přibližné počítání, která umožňuje za cenu zanesení malé chyby do výpočtu významně redukovat příkon obvodů. Pokud například u 2bitové násobičky budeme tolerovat, že 3 x 3 = 7 místo 9, ušetříme 26 % energie," vysvětluje Vojtěch Mrázek.

Někdy totiž uživatelé nepotřebují úplně přesný výstup - například u zpracování obrazu je taková chyba lidským okem nepostřehnutelná. Složité integrované obvody ale obsahují stovky různých prvků - jak poznat, kde mohou vývojáři udělat chybu, aby neškodila a byla užitečná?

Vojtěch Mrázek spolu se svými kolegy na to vymyslel jakýsi "návod". Tisíce navržených obvodů představujících různé kompromisy mezi chybou, příkonem a výkonností publikovali tak, aby je ostatní výzkumníci byli schopni použít přímo ve svých aplikacích a nemuseli se zabývat jejich návrhem.

"Využili jsme evoluční algoritmy, které postupně modifikují obvod tak, aby se jeho chyba a spotřeba zlepšovaly. Takových kroků se provedou tisíce a je nutné je vyhodnotit. K tomu využíváme matematických metod pro výpočet chyby, heuristických odhadů spotřeby a všechny údaje zpracováváme na superpočítači. Podařilo se nám tak navrhnout obvody s chybami popsanými na různých úrovních - od tranzistorů, přes základní hradla až po spojování větších funkčních celků," popisuje Vojtěch Mrázek.

Úspěšně tím spojil dva obory - evoluční optimalizaci a návrh elektroniky - a díky strojovému učení se mu podařilo překonat řešení navržená člověkem. Za to si Vojtěch Mrázek již letos převzal z rukou držitele Nobelovy ceny Jean-Marie Lehna Cenu J. Fouriera a cenu HUMIES v Japonsku. V neděli získal nejvyšší ocenění pro autory českých objevů, patentů a nových technologií - cenu Česká hlava v kategorii Doctorandus za technické vědy.

"Ocenění Česká hlava si velice vážím. Doufám, že to pomůže popularizaci našeho oboru tak, aby na naši práci navázal zase někdo další a posunul výzkum zase o kus dál," uvedl Vojtěch Mrázek.

Spolu s ním převzali cenu také Jan Brábek, který se věnuje migrastatice, zcela nové terapii rakoviny označované světovými vědci za největší objev od zavedení protinádorové imunoterapie, egyptolog a archeolog Miroslav Bárta, Daniel Bím, jenž objevil podstatu nepravidelné vazby uhlíku a vodíku, která umožňuje nové výroby léků, a firma Ciur, která stojí za novou příměsí do asfaltových směsí z odpadních polymerů, jež může zkvalitnit naše silnice.