Archiv příspěvků 2011 – 2022

Jessica Fridrich – od Rubikovy kostky ke spolupráci s US Air Force

Jessica Fridrich, absolventka Wichterlova gymnázia (tehdejší velké Thallmanky), je velmi úspěšná na vědecké dráze a již několik desítek let žije v USA, přesto (nebo možná proto) na naši školu dle svých slov vzpomíná často a ráda. S rozhovorem pro náš časopis souhlasila velice ochotně a živě se zajímala o dění na naší škole, změny oproti době, kdy tady sama studovala, a také o rozdíly mezi českými a americkými školami. Tímto bych chtěla poděkovat paní Jessice Fridrich za ochotu se mnou komunikovat a podělit se s námi o své pozoruhodné životní osudy a úspěchy a samozřejmě také paní profesorce Davidové, která mi ji doporučila jakožto nadmíru zajímavého absolventa.

Mohla byste se našim čtenářům ve stručnosti představit? Co jste studovala, kde jste žila? Kdy a proč jste odjela do USA?

Obávám se, že nebudu schopna odpovědět tuhle multi-otázku stručně. Pocházím přímo z Ostravy a až do maturity jsem bydlela pouze v Porubě. Po absolvování střední školy, v roce 1982, jsem začala studovat matematické inženýrství na Fakultě jaderné a fyzikálně inženýrské ČVUT v Praze. Na gymnázium vzpomínám moc ráda a v dobrém. Líbí se mi, jak je dnešní generace studentů hrdá na svou alma mater. Máte moc hezké a informativní webové stránky. Je vidět, že se škola modernizuje a pevně věřím, že pořád produkuje absolventy, kteří odcházejí s chutí v životě něco dokázat.

Po absolvování vysoké školy s titulem Ing. v kapse jsem začala pracovat na Hornickém ústavu v Ostravě-Porubě (dnes Ústav Geoniky mezi Báňskou a Myslivnou). Ústav se tehdy zaměřoval na moderní metody hloubení jakýchkoliv podzemních objektů, což vyžadovalo i poměrně dost matematiky. Mým úkolem bylo fungovat jako „spojka“ mezi matematiky, kteří modelovali napěťo-deformační stav masivu, a praktiky, kteří sbírali měření. Tímto jsem se ovšem ocitla v „zemi nikoho“ a, přiznám se, práce mne nedokázala nadchnout.

V té době světem letěly novinky jako fraktální geometrie, teorie chaosu nebo wavelets, z nichž bohužel nic nebylo aplikovatelné v hornictví. Shodou okolností jsem jednoho podzimního dne na Hornickém ústavu vyslechla přednášku profesora George Klira z Binghamtonské univerzity na téma fuzzy logiky. Prof. Klir, původem z Čech, přijel tehdy po revoluci do Čech nejen přednášet o svém oboru, ale i sehnat dva schopné české studenty pro svého kolegu, který získal grant, jehož náplní bylo, světe div se, modelování pomocí fraktální geometrie. Můj kolega z Hornického ústavu mne Georgovi doporučil a já po přednášce letěla domů narychlo naklepat na psacím stroji svůj životopis. Přinesla jsem ho na nádraží těsně před odjezdem vlaku do Prahy. George kouknul na životopis a povídá: „Samé výborné po celé studium na vysoké? Tak to je skoro jisté, že vás naše škola přijme na doktorandská studia.“

Když se podívám na svůj život zpětně, můžu identifikovat několik kritických dní, které totálně změnily můj život. Tohle byl jeden z nich. George mi taky řekl, že musím co nejdříve udělat TOEFL (Test of English as a Foreign Language) a GRE (Graduate Record Examination) – dva testy, bez kterých vás na americkou univerzitu nepřijmou. Začala jsem se narychlo šprtat angličtinu. Na gymnáziu jsem měla 4 roky němčinu, zatímco angličtinu jsem se doučovala pouze sama ve volných chvílích teprve až od konce vysoké školy – až tehdy mi došlo, že se bez ní žádná věda ve světě dělat nedá. Hodně mi tehdy pomohla Susan Steer – mladá Američanka, která přijela do Čech učit angličtinu. Psala jsem každý týden esej, který mi pak Susan opravila. Díky mým ubohým pokusům o Vančurovsky květnatou angličtinu byl opravený esej zprvu úplně červený, ale po půl roce jsem byla schopna sepsat několik stránek skoro bez chyb. Pamatuji si, jak mi říkávala: „Zjednodušuj a kratší věty.“ Poslech jsem cvičila sledováním zpráv CNN. Přiznám se, že jsem tehdy odjížděla s vizí udělat si Ph.D. a pak se vrátit zpátky – pouhý výlet za vzděláním.

Binghamton je poměrně malé město v Apalačském pohoří na východě Spojených států. Leží na soutoku řek s indiánskými jmény Susquehanna a Chenango. Ačkoliv zde žije skoro 200 000 lidí, není to tak poznat, protože většina bydlí v rodinných domcích na předměstích na poměrně velké ploše. Univerzita je financovaná státem a byla založena v padesátých letech minulého století. Studuje zde kolem 14 000 studentů. Já začala jako Ph.D. student na oddělení systémových věd a dnes pracuji jako profesorka na elektro fakultě (Department of Electrical and Computer Engineering). Bakalářští a magisterští studenti si většinou studia musí platit, zatímco doktorandi naopak pobírají malý plat – stipendium – a školné je jim prominuto. Pracují buď jako Teaching Assistant nebo Research Assistant. TA pomáhá s výukou, opravuje písemky, zatímco RA je placen za výzkum vedený svým školitelem, který stipendium a školné hradí ze svého grantu. Semestr je 3 a půl měsíce dlouhý a končí tzv. final week, kdy studenti udělají závěrečné testy, podle nichž je jim během několika dní určena známka. Kolem 17.12. vše skončí, univerzitní kampus se vyprázdní a začnou zimní prázdniny, které trvají až do konce ledna. Žádné zkouškové období, žádné chození na zkoušku natřikrát, žádné ústní zkoušky, které se tady považují za příliš subjektivní hodnocení. Jarní semestr trvá do půlky května a zbytek roku vyplňuje 3 a půl měsíce letních prázdnin.

Ph.D. studium mi trvalo 4 roky a v květnu 1995 mi můj školitel dal modro-žlutou doktorandskou šerpu, čímž jsem se oficiálně stala Ph.D. Téma mojí disertace byly chaotické systémy, nelineární dynamika. Mezinárodní studenti mají možnost po ukončení studia zůstat v USA po dobu jednoho roku na tzv. practical training. Po tuto dobu mohou pracovat a vydělat si tak nějaké peníze než se vrátí zpět. I já se rozhodla využít této nabídky. Poslala jsem přihlášky na pozici „Assistant Professor“ (odborný asistent) na 120 univerzit v USA, ale zpět se neozval bohužel nikdo. Sehnat tady akademickou pozici je nesmírně těžké a na každou pozici se hlásí nejméně 200 zájemců, a na ty „lepší“ školy třeba i 600 nebo víc. A tady mi pomohl opět George Klir. Seznámil mne s jedním člověkem z laboratoře Air Force se sídlem v Rome (ten ve státě New York, nikoliv v Itálii). Dala jsem mu přednášku, ve které jsem vysvětlila, jakou expertízu bych mohla Air Force nabídnout – pět různých témat. Jedním z nich bylo šifrování digitálních obrázků pomocí chaotických zobrazení. A právě toto se jim zalíbilo a já tak dostala svůj první výzkumný grant. Můj plat byl žalostný, ale byla to příležitost.

Líbilo se mi, že mi dali šanci, ačkoliv jsem v té době neměla vybudované žádné jméno. Práce mne strašně bavila a v laboratořích byli spokojení a dali mi další grant a pak další a další… Přešla jsem ze studentského víza na pracovní, pak požádala o zelenou kartu a najednou si uvědomila, že za tou louží zůstanu asi o něco déle. Celých dlouhých deset let jsem žila z grantů na nejrůznější téma – začalo to šifrováním obrázků a pokračovalo steganografií, což je metoda tajné komunikace, kdy se informace „schovává“ do numerických hodnot pixelu. Zabývala jsem se taky digitálními vodoznaky a digitální forenzní vědou, kterou jsem vlastně pomohla založit. Z prvotních malých grantů byly vetší a vetší a peněz bylo tolik, že jsem si mohla dovolit zaplatit i studenty, postdoktorální asistenty, jezdit na konference přednášet výsledky výzkumu, koupit výpočetní techniku atd. V roce 2005 mi škola nabídla možnost přejít na klasickou fakultní pozici s docenturou (Associate Professor), což se změnilo na Full Professor with tenure (definitiva) o dva roky později. Možná vás bude zajímat, že akademické prostředí v USA je velice neformální. Na dveřích kanceláře profesorů je většinou pouze křestní jméno a příjmení bez titulu. Pravidlo je, že pokud máte otevřené dveře, studenti mohou kdykoliv přijít na diskusi. Většina profesorů své dveře nezavírá (ani já ne).

Já mám štěstí, že většinou přednáším pouze pro malou skupinu „graduate students“ (magisterske nebo Ph.D. studenty), a to víceméně svůj výzkum, tedy steganografii a digitální forenzní vědy. Své studenty, které platím z grantu, rekrutuji z Jaderné fakulty z ČVUT, kterou dodnes považuji za vysoce kvalitní školu na úrovni zdejší MIT. Kromě českých studentů přijímám občas i „místní“, ale to spíše výjimečně. Něco na důkladném vzdělání nabytém v ČR určitě bude.

Jedním z vašich úspěchů bylo určení fotoaparátu z fotografie. Můžete to nějak popsat, případně jaké jsou vaše další úspěchy? Pí prof. Davidová zmínila spolupráci s NASA.

První rok jsem pracovala na grantu svého školitele, který byl částečně financovaný NASA, ale pak už ne. Od roku 1995 spolupracuji s Air Force a od roku 2005 s FBI. Vyvinuli jsme nesmírně spolehlivou metodu, kterou se dá zjistit, zda daný obrázek pochází z konkrétního digitálního foťáku. Je založena na konceptu tzv. sensor fingerprint („otisk prstu“ digitálního sensoru). Využití to má u soudu, když někdo spáchá trestný čin tím, že udělá snímek nebo nafilmuje něco, co by neměl. Ponechám na vaší fantazii promyslet si scénáře, kdy takové případy mohou nastat. Metoda je univerzální a má širší použití. Dá se s ní např. za určitých okolností i zjistit, která část obrázků byla manipulována  – tzv. digitální padělek (digital forgery). Dokonce se tato metoda dostala do filmu režiséra Petera Hyamse Beyond the reasonable doubt. Hlavní roli prokurátora usvědčeného ze špinavých praktik právě naší metodou v něm hraje Michael Douglas. Bylo docela zábavné se s Peterem bavit a vysvětlovat, jak má být metoda ve filmu použita.

Jak jste se dostala k výzkumu na takové úrovni? Bylo to obtížné?

Ráda si kladu otázky, které na první pohled vypadají jako neřešitelné nebo na první pohled nesmyslné. Když už se člověk něčím zabývá, říkám si, ať to stojí za to. Proč něco zlepšovat o 5%, když to můžu udělat úplně jinak 100x lépe? Mému týmu se podařilo kápnout na několik zásadních objevů, které způsobily ve svém oboru revoluci. Pablo Picasso kdysi řekl: „Computers are useless – they only give you answers.“ (Počítače jsou k ničemu. Dokáží pouze poskytovat odpovědi. – pozn. red.) Většina našich objevů začala s tou správnou otázkou. Jakmile ji máte, často bývá řešení už jen formalitou. Pakliže se vám podaří objevů vícero, vaše práce je pak rozvíjena dalšími a začínáte byt citováni. Je pak jednodušší získat na další výzkum finance a případně se dostat do kontaktu se zajímavými lidmi. Obtížné to jistě je, ale zaleží opravdu jen na vás. Pro mne je důležité, abych dělala něco, co mne dokáže nadchnout. Když něco dělám s nadšením a elánem, většinou to dělám dobře a dokážu strhnout lidi kolem sebe.

Jsou ve vašem oboru rovné příležitosti mužů a žen, nesetkala jste se s diskriminací?

Možná mam zkreslený názor, ale alespoň co se týče akademického prostředí, diskriminaci nevidím. Když přijímáme nového odborného asistenta, můžou se k tomu vyjádřit všichni a vše se debatuje ve skupině. Vždy je cílem přijmout toho nejschopnějšího uchazeče.

Jaký byl na střední škole váš nejoblíbenější předmět? Proč?

Asi nepřekvapím, že matematika. Vždy mne fascinovalo, jak užitečná matematika je a co všechno se s ní dá udělat. Dokážete si představit např. propočítat vše natolik přesně, abyste vystřelili sondu na Mars a trefili se přesně do jednoho z kráterů? A navíc vše postavit tak, aby to fungovalo? To je například neuvěřitelný úspěch vědy. A matematika je jádrem tohoto úspěchu. Já se učila matematiku hodně dopředu. Už v osmé třídě jsem uměla integrální a diferenciální počet, takže na gymnáziu jsem se toho z matematiky moc nového nenaučila. Vynahrazovala jsem si to účastí na matematických olympiádách.

Vyhrála jste soutěž ve skládání Rubikovy kostky. To je poněkud netradiční disciplína, jak jste se k ní dostala?

Bylo to mistrovství Československa v roce 1982. V roce 2003 jsem skončila druhá na světě. Kostka mne fascinovala od prvního pohledu – tichá výzva, zajímavý mechanismus uvnitř, geniální nápad. Vyvinula jsem metodu na skládání, které se teď říká „The Fridrich Method“. Používají ji všichni „speedcubers“ na světě (kostkoví závodníci, kteří skládají kostku na čas). Zkuste si to schválně „vygooglovat“.

Účastnila jste v době svého studia na gymnáziu i nějakých dalších soutěží?

Jak jsem už uvedla, matematickou olympiádu a občas i astronomickou olympiádu. Mám dojem, že jednou jsem dělala i fyzikální olympiádu, ale ta mi moc nešla.

Máte z doby studia na naší škole nějaký zážitek, na který ráda vzpomínáte? Jaký?

Zážitků je hodně. Vzpomínám si například, jak v hodině latiny přišla učitelka Brotanková, jinak naprosto vážná a hrůzu budící přísná paní, a napsala z ničeho nic na tabuli: „Caesar dicit, posse rem esse.“ = Cézar tvrdí, že věc může býti. Polovině třídy to nedošlo, ostatní propukli ve smích.

Která část Ameriky se vám líbí nejvíce?

Z velkých měst je to jednoznačně San Francisco. Moc ráda dělám „náhodnou procházku“ uličkami. Jezdívám tam většinou v lednu/únoru, kdy je v Binghamtonu tuhá zima. Kromě známých turistických atrakcí, jako cable car, Golden Gate Bridge a Alcatraz, San Francisco je pro mne vždy příjemná změna – pomerančovníky a citroníky mají plody, vše kvete. Město má i své hejno divokých (a hlučných) papoušků – původně domácích mazlíčků.

Jinak se mi nejvíce líbí na jihozápadě, konkrétně ve státech Utah a Arizona. Vyhledávám místa, kde není tolik turistů a kde můžete být na chvíli úplně sami izolovaní od civilizace. Poslední dobou jsem si obzvláště oblíbila méně známou oblast, které se říká Paria Wilderness a Grand Staircase Escalante National Monument. Nejkrásnější jsou pak Coyote Buttes (prosím, vyslovit jako „bjuts“) s velmi vzácným a unikátním útvarem, kterému se říká The Wave. Každý den se vydává pouze 20 povolení ke vstupu, aby lidé útvar neponičili. Musíte jít asi 5 km pískem a po kamenech a pak zase 5 km zpět. Já to šla letos v létě ve 36°C vedru. Kolem je spousta dalších míst, kam se člověk může dostat pouze jízdou v terénním vozidle hlubokým pískem třeba 40 km a kde nepotkáte ani živáčka. Obzvláště nádherná a nedostupná je White Pocket a Wahweep Hoodoos. Přidala jsem vám do tohoto filu i pár obrázků (pozn.: přiloženo na konci článku).

Jen málokterý absolvent Wigymu je ve svém oboru (u vás konkrétně na vědecké dráze) tak úspěšný jako vy. Je něco, co byste doporučila, poradila současným studentům?

Já to asi budu muset říct anglicky … “Be passionate and enthusiastic, do not be afraid of failure, and keep dreaming!“

Mezi mé oblíbené citáty patří:

„Those who say something cannot be done should not interrupt those who are doing it.“ Chinese proverb

„If we knew what we were doing, it would not be called research, would it?“ Albert Einstein

 

Komentáře nejsou povoleny.