Интервюта

Венелин Тодоров e доктор по математика от Института по информационни и комуникационни технологии към Българската академия на науките. Носител е на наградата "Джон Атанасов" за тази година, както и наградата "Питагор" за млад учен. Носител е и на наградата на БАН за млади учени до 35 години в областта на информационните и комуникационните науки и технологии "Професор Марин Дринов" за 2019 г., награда на БАН за най-успешен проект за млади учени по Програмата за подпомагане на млади учени на БАН 2017- 2019 г., както и награда за най-добър млад учен на БАН за 2018 година!

Зад гърба му стоят впечатляващи постижения, които се състоят в създаването на високоефективни стохастични и детерминистични подходи за оптимизация на алгоритми и моделиране на сложни системи с много голяма размерност. Тези системи намират приложение в киберсигурността, финансовата математика, при прогнозиране на атмосферни процеси с много голяма размерност, далечен пренос на замърсители, устойчиво земеделие, както и екология и биоикономика.

Д-р В. Тодоров намира решение на задачата на Ричард Файнман в квантовата механика, освен това екипът му прави световен рекорд за компютърно моделиране на голям атмосферен модел, като неговото подобрение е с над 4 порядъка от резултата на съществуващия досега най-добър алгоритъм. По този начин екипът прави подобрение, което има пряко влияние върху здравето и качеството на живот на всички хора!

Кои са първите ти стъпки към науката?

Любимо ми беше още от ученик да решавам различни задачи. В началото ми помагаше баща ми, след това започнаха математически състезания, аз много се запалих. Беше ми много интересно да решавам математически проблеми. След това в Математическата гимназия в Русе задълбочих познанията си. Попаднах на добра учителка по математика – г-жа Аврамова. В 12 клас вече имах оценка от националната олимпиада и с нея нямаше нужда да ходя на изпит, а направо ме приеха в Софийския университет с математика. Майка ми изигра ключова роля от Русе да дойда в София и да започна да се занимавам с наука. В Софийския университет записах математика, след това магистратура по приложна математика и така се стигна и до докторантското място в БАН, където в момента работя.

С какво науката промени живота ти?

Науката е моята работа! В нея влагам цялото си усилие. Ако не беше науката, нямаше да спечеля нито наградата „Питагор“, нито „Джон Атанасов“, нито щях да водя живота, който сега имам. Предизвикателствата, с които се срещнах в работата си, калиха характера ми. Най-тежкото преживяване за мен беше, когато, точно преди започването на дисертацията ми и първите ми стъпки в науката, майка ми внезапно почина. Затова посветих на нея президентската награда ,,Джон Атанасов‘‘! 

Приемам, че науката не е декорация в живота, а основата на всички наши познания и всички наши открития!

А каква роля играе математиката в живота ни?

Ако се вгледаме внимателно, ще видим, че ролята на математиката в живота на човека е ключова. Компютри, телефони и други съвременни уреди не биха били възможни без математиката. Без познаване на основните математически закони става много трудно да се учат почти всички професии. Математиката е в счетоводството, финансите, астрономията и биологията. Дори видеонаблюдението и алармената система не биха били възможни без нея. Много от съвременните постижения и професии не биха съществували без математическите постижения! Например компютрите и телефоните нямаше да ги има без математиката, а хората рядко си дават сметка за тази връзка. Повечето хора свързват математиката само с трудни задачи, но тя на практика е в основата на всичките ни удобства днес.

С кое свое постижение се гордееш най-много?

Всяко постижение е постигнато с много труд и колективна работа! Не мога да определя с кое точно се гордея най-много, но ще спомена няколко, които според мен имат най-голямо въздействие. Намерихме решение на задачата на Ричард Файнман в изчислителната квантова физикa, която той формулира преди повече от 70 години. За ядрото на Вигнер, което представлява изключително труден многомерен интеграл, разработихме специален оптимален адаптивен алгоритъм. Това е нещо, което никой досега не беше правил! По този начин разработихме метод, който може да доведе до технологичен пробив в използването на квантовите компютри.

Нашият иновативен Монте Карло метод позволява за първи път да се направи времезависимо моделиране на квантови системи с много голям брой частици, за които по-рано е било невъзможно да бъдат симулирани и това е представлявало изключително голям и труден проблем в изчислителната квантовата физика. Методът ни за първи път използва идеята на елементарните (квантови) частици със знак. Въпреки името си те създават на физиците съвсем неелементарни главоболия. Дори самият Ричард Файнман възкликва: ,,Мисля, че спокойно мога да кажа, че никой не разбира от квантова физика‘‘. Основателят на квантовата физика и ученият, който ме вдъхнови най-силно да се занимавам с тази научна област, осъзнава, че човешкият език не може съвсем разбираемо да опише ситуацията с квантовата физика и произнася най-прочутата си фраза: „Първата глътка от чашата на природните науки прави човека атеист, но на дъното на чашата го очаква Бог.” От Хайзенберг насам развитието на квантовата физика показва, че нейните резултати са изключително точни, макар основани на статистически прогнози, и тук именно правят пробив разработените от нас оптимални статистически подходи. Те ще подпомогнат за изпълнението на една от целите на програмата "Цифрова Европа" за сигурни, производителни и устойчиви цифрови инфраструктури, според която до 2030 година Европа следва да има стотици неутрални периферни клъстерни възли с висока степен на сигурност и да разполага с първия си квантов компютър.

Направихме световен рекорд за компютърно моделиране на голям атмосферен модел. Моето подобрение е с над 4 порядъка от резултата на съществуващия досега най-добър алгоритъм. Това ще доведе до изготвянето на по-точни прогнози за въздействието на вредните емисии върху човешкото здраве. По този начин направихме подобрение, което има директно влияние върху нашето здраве и качеството ни на живот. Разработихме и нов стохастичен подход за многомерни интегрални уравнения, който за пръв път успява да реши 100-мерното интегрално уравнение, описващо процеса на обучение на невронните мрежи. Постижението отваря нови възможности за оптимизации, надеждни и бързи изчисления в машинното самообучение и изкуствения интелект.

Радвам се, че разработените от мен алгоритми намират приложение при моделиране на невронните мрежи в изкуствения интелект, киберсигурността, високопроизводителните пресмятания в квантовата механика, финансовата математика, моделиране на сложни системи с голяма размерност при далечен пренос на замърсители във въздуха!

Защо избра да останеш в България? Какво послание би оставил на по-младите от теб? Има ли бъдеще за хората на науката в страната ни?

Обичам България! Така се стекоха обстоятелствата, че тук намерих добра среда. Решил съм да остана, защото условията са добри. Другите учени заминават за чужбина, защото заплащането е по-високо и провеждат проучвания на по-високо ниво. Наградата „Джон Атанасов“ показва, че и в България могат да се постигнат резултати, които да бъдат оценени. Тя ни дава тласък да продължим напред и да оправдаем високата оценка, която ни бе дадена. Освен това аз съм едва вторият работещ тук, който я взема, и тази награда показва че българската наука и конкретно постиженията на колегите от БАН са конкурентноспособни на световните.