Už když spolu začínáme hovořit, Barbora Šmahlíková je připravena na to, že bude zjednodušovat. Hodně. Že její obor patří mezi ty, které většina lidí kolem ní vůbec nechápe, je dávno zvyklá. Už algoritmy jsou pro mnoho lidí příliš abstraktní pojem. Ale zdokonalování těch konkrétních, kterými se zabývá ona, a jež mají za následek prostě to, že zrychlují výpočty počítačů – to je další rovina abstrakce. Ostatně, i ona přiznává, že si původně pod tématem, kterým žije na vysoké škole, neuměla představit vůbec nic.

A přesto se v něm prosadila. Jméno Barbory Šmahlíkové začalo rezonovat v její branži. Získala několik ocenění na univerzitě: mezi jinými cenu rektora, děkana i odborné komise za svůj výzkum. A nedávno se zároveň stala prvním člověkem v Česku, který získal ocenění pro nejnadanějšího studenta, respektive studentku.

To vše za práci na vývoji algoritmů. Je to téma, které si sama nevybrala – byť se odvíjí od matematiky, což byla oblast, které se chtěla držet. Když jí pak profesor doporučil práci na zdokonalení takzvaných omega-automatů, sama si pod tématem nic neuměla představit.

„Několik prvních měsíců jsem jen četla knížky a různé články. Až pak jsem byla schopna dělat svou práci. Trvalo mi přes půl roku, než jsem algoritmus pochopila natolik, abych jej mohla vylepšit. A po roce, kdy jsem se tématem zabývala každý den, se mi už dařilo přicházet s většími nápady,“ říká dnes.

Že byly úspěšné, dokládá nejen státní ocenění. Podle Vysokého učení technického v Brně je v současné době její vylepšený algoritmus dokonce považován za jeden z celosvětově nejlepších. A její práce vyústila mimo jiné v publikace na mezinárodních konferenčních fórech, která jsou obvykle vyhrazena doktorským studentům. Už teď má víc publikací než o roky starší výzkumníci.

Zmíněné automaty, kterým se věnuje, jsou abstraktní modely. Způsoby, jakými je možné reprezentovat nějaký program. A na nich se testuje, jak se v různých situacích chovají. Dají se tak například odhalit chyby.

„Představte si nějaký program v počítači. To, že jej stokrát spustím a on se zrovna nezasekne, ještě neznamená, že se to stát nemůže. Ale když jej formálně ověřím algoritmem, ta chyba nenastane,“ vysvětluje Šmahlíková.

Výsledkem její práce je algoritmus, který umí odhalit chyby, které by se třeba dlouho nemusely vůbec projevit. Používá se u programů napříč obory nebo u těch s nekonečnou dobou běhu. Když totiž nikdy nevypnete počítač, teoreticky by měl například jeho operační systém fungovat donekonečna. Jenže tak to mnohdy není: může „dojít“ paměť nebo můžou procesy prostě probíhat, aniž by se program reálně někam posunul, zkrátka počítač se může zaseknout.

Výsledkem práce Šmahlíkové – která stále probíhá – je skutečnost, že běžní uživatelé si ničeho nevšimnou. Jejich přístroje prostě budou pracovat rychle a tak, že nenastane žádný problém.

Byť je její práce – a tedy i algoritmus – veřejně dostupná, studentka zatím neví o tom, že by se už konkrétně vylepšení, na kterých pracuje, běžně používala v praxi.

Bála jsem se, že budu podprůměrná

Barboru Šmahlíkovou matematika zajímala vždycky. Na gymnáziu chodila do na ni zaměřené třídy a svůj zájem propojila i s informatikou. Na vysokou se dostala bez přijímaček, díky kombinaci výsledků z maturity a výše IQ naměřeného v Mense.

„Myslím, že to bylo 140,“ krčí dnes rameny na dotaz, jak jí tehdy test vyhodnotil. Přestup pro ni byl přesto stresující. Byla zvyklá, že na střední škole vyniká, bála se ale, že na univerzitě už to bude jinak. „Že budu průměrná nebo podprůměrná. Že spousta lidí, co tam bude, jsou rození programátoři a mají spoustu zkušeností,“ říká.

Ale v podstatě to nakonec prý bylo stejné jako na předchozích školách. Po roce se zapojila do výzkumné skupiny, kterou jí doporučil její tehdejší cvičící oboru zvaného diskrétní matematika – všiml si totiž, jak je v hodinách aktivní. Tak se dostala k algoritmům a práci na zmíněných omega-automatech.

„Je to velmi specifické. Ani spolužáci nevědí, co dělám,“ říká. Popisuje probírání nápadů s vedoucím a konzultantem i kreslení „obrázků“ reprezentujících automaty na tabuli. A pak nastupuje práce na článcích a matematické důkazy, že nápad, který tým rozvinul, funguje, jak má. A programování.

Ocenění, které si nedávno převzala, oficiálně zní Cena vlády nadanému studentovi. Šmahlíková jej získala v konkurenci studentů dalších oborů a je tak pro ni, jak říká, zpětnou vazbou, že její práci ocenil i někdo, kdo se nepohybuje v její sféře. „A že to někomu přijde zajímavé,“ dodává.

Stala se vůbec prvním studentem, který cenu získal, a ministryně pro vědu, výzkum a inovace Helena Langšádlová ocenila mimo jiné to, že se studentka už na bakalářském stupni dokázala zapojit do vysoce odborné vědecké práce.

„Je to zázrak, že se tato mladá žena s pokorou dokáže věnovat oblasti, která je velmi těžkým oborem. A řada studentů třeba i doktorského studia nedosáhla na začátku tolika výsledků, které má za sebou v publikační činnosti ona,“ říká prorektorka VUT Irena Šimberová.

Ve výzkumu hodlá Šmahlíková pokračovat dál s tím, že je na algoritmu stále co zlepšovat. Věnovat se mu bude ještě minimálně rok během práce na diplomce, pak se samozřejmě nabízí jít na doktorát, říká. „Ale uvidím, co bude dál. Vždycky mě bavilo hodně věcí a představa, že zůstanu jen u jednoho tématu, je pro mě možná trochu svazující,“ popisuje.

Tím, že brzy začala s výzkumem, se nedostala do firem, vysvětluje. Do průmyslu nebo IT společnosti, kde by také chtěla nasbírat zkušenosti. Je to ve skutečnosti negativum, nad kterým ve výzkumu přemýšlí.

„Aktuálně tam není žádné propojení mezi výzkumem a praxí. Využití tam je a je ho celá řada, ale na denní bázi naši práci nikdo nepoužívá. A je pravda, že mě to trochu odrazuje od doktorátu. Všechno je možné, takže třeba dopady své práce uvidím, ale je fakt, že je to jedna z těch věcí, která by mě mohla od doktorátu odradit,“ říká.