Zlaté české ručičky – existuje to ještě?
Nemusíme se stydět, ačkoli chtělo by to být ve světě ještě víc vidět. Ale určitě existují pěkné české projekty, které mají velký mezinárodní dopad.Je to paradox, nápady chodí, když je člověk zrovna nepotřebuje. Mozek začne věci spojovat ve chvíli, kdy mu dáte trochu volnost. Třeba při mytí nádobí.
Zkuste mi jeden dva popsat.
Krásný příklad je třeba Pepa Průša a jeho 3D tiskárny. Tu technologii neobjevil, v průmyslu už nějakou dobu fungovala, ale bylo to drahé a omezené. On 3D tisk posunul v pravou chvíli na takovou úroveň, že prakticky díky němu a jeho firmě se masově rozšířil po celém světě. Uvědomil jsem si to během studijního pobytu v USA, kdy jsem jeho tiskárny viděl na nejprestižnějších světových univerzitách. Veškerá jeho práce v této oblasti je tzv. open source čili volně dostupná pro široké použití. Zajímavostí také je, že plastové díly tiskáren vyrábí na svých tiskárnách, stroje se tedy částečně samy replikují. A přitom je to kluk, který si chtěl původně jen vytisknout ve 3D nějaké čudlíky na mixpult, zvládnul všechno na koleně, bez investorů. Nebo softwarový inženýr Dalibor Farný, ten oživil výrobu starých zářících displejů, tzv. digitronů. Teď je z něj špičkový, světově uznávaný výrobce, i NASA si od něj pořídila časomíru s digitronovým displejem.
Šikovného řemeslníka dnes aby člověk pohledal. Může tomu nějak pomoci "vědecké kutilství", jehož jste propagátorem?
Je to sice trochu jiná disciplína než klasické řemeslo, ale jelikož svým studentům doporučuju přemýšlet rukama, jde také o manuální zručnost. Dáváme dohromady věci, které mě baví. Někdy jsou to jednoduché efektní "blbinky", ale samozřejmě děláme i projekty, které obstojí v mezinárodní vědecké soutěži.
V čem se ty dva světy liší?
Ony se nemusí nutně lišit, často se to pěkně prolíná. Cesty osudu jsou nevyzpytatelné. Dám vám příklad hračičky, která vznikla jako "blbinka", lidstvo asi zásadně neposune, ale ozvala se kvůli ní třeba i španělská nebo japonská televize: roboticky zdobená velikonoční vajíčka vzory vypočítanými tak, že se během otáčení animují. To robotické zdobení křehkých kraslic není moje technologie, využil jsem už existující, ale vypočítal jsem ty vzory tak, aby se při otáčení v očích pozorovatele pohybovaly. Nebo jiná hračička, dálkově ovládaný interaktivní vánoční stromeček na mazací tramvaj, která jezdí po Praze. Ovládací systém stromečku byl poměrně sofistikovaný, řídil se takzvanou vlnovou rovnicí, která ve fyzice popisuje šíření vln.
Čili v té svítící hračičce máte díky té rovnici i tu světovou vědu?
Dá se to tak říct. Není to žádný převratný výzkum, tohle už je dávno součástí učebnic, ale dá se to takto prezentovat líbivým způsobem široké veřejnosti. To je velmi důležité. Ostatně už v historii existovaly takzvané filozofické hračky, například první zařízení pro animaci: disk, na kterém byly obrázky, roztočilo se to, koukalo se na to skrz další disk se štěrbinami a šlo o to, v jakém momentě obrázky začnete vnímat jako plynulý pohyb.
Nějaký příklad skutečně "vážné" vědy z vašeho laboratorního kutilství byste našel?
Třeba jev zvaný dielektroforéza. Ten je známý už od druhé světové války, dá se s jeho pomocí pohybovat mikroskopickými objekty, aniž byste je uchopili. Navrhli jsme systém, jak tento pohyb řídit. To je velmi seriózní věda, ale zároveň to má potenciál hračičky, když třeba na stole rozhýbu kuličky, aniž se jich dotknu. Zase to může ohromit, zaujmout… A zase jsme u toho prolínání vědy a hry.
K čemu je to dobré prakticky?
Ke snadné manipulaci s velmi malými věcmi. V mikroměřítku převažují povrchové síly nad objemovými, takže když něco uchopíte, blbě se to pouští, přilepí se to třeba k pinzetě. Když něčím hýbete s pomocí elektrického pole, tenhle problém odpadá. Navíc při bezkontaktní manipulaci se dá velmi snadno pohybovat se spoustou objektů naráz, což se dá využít třeba pro zefektivnění laboratorních procesů.
Znáte recept, jak přivést ke kutilství dnešní digitální děti?
Jsem optimista. Děti v sobě mají zvědavost a tvořivost, když vidí možnost něco vyrobit, jsou nadšené. Dělali jsme s dětmi třeba sousedský festival, nadchl je jezdící zubní kartáček nebo svítící spinner, na fakultě pořádáme Robosoutěž pro základní školy, taky to má úspěch. Bohužel se obávám, že občas to nadšení v dětech utlumuje náš vzdělávací systém.
Tohle učitelé nebudou číst rádi.
Znám spoustu bezvadných učitelů! Ale zároveň pracují s dětmi i učitelé, kteří by sice možná chtěli leccos dělat jinak, ale nedokážou se vymanit z osnov. Bohužel někdy ani rodiče nejsou parťáci, často vyžadují, co sami zažili, bojí se novot. Náš vzdělávací systém by zkrátka zasloužil zásadní zlepšení.
V čem konkrétně?
Mně osobně se třeba líbí systém Montessori. U něj je důležité, že děti mají možnost si samy směrovat, co budou dělat, ale pozor, nesmí to být lážo plážo, jako že se nedělá nic! Montessori vzdělávání není jednodušší, naopak. Vyžaduje zápal od učitelů i od dětí, jde o to, zažívat a objevovat. Místo prostého přednášení matematických pravidel třeba vést děti k tomu, aby je samy objevovaly. Pak si to mnohem lépe zafixují. Ale je to daleko náročnější než zavedené přednášení a biflování. Vlastně sám nevím, jestli je to masově realizovatelné.
Jak to řešíte doma se svými dětmi?
Složitě. Snažíme se o moderní vzdělávání, ale zároveň je potřeba děti připravit na jednotné přijímačky, aby u nich dokázaly uspět – tahle praxe mi přijde mimochodem strašná.
Proč?
Během pár hodin se rozhoduje o celém jejich životě. Přitom z čeho je vlastně zkoušíme? Opravdu se testuje to podstatné? Prověřujeme studijní předpoklady, nebo nabiflované nesmysly? Neunikají nám díky danému systému talenty, které se dokážou dívat na svět jinýma očima? Co když děti mají nápady a myšlenky, ale neumí to třeba správně napsat? Výuka češtiny snad ani nemá snahu jakkoli reagovat na to, že dávno máme v každém počítači automatickou kontrolu pravopisu. Lidstvo je dnes ve stavu, že už se nemůžeme naučit všechno, to prostě nejde.
Jenže co z toho vědění vybrat?
Nějaký encyklopedický základ pro základní orientaci děti mít musí, to je jasné. Ale proč se třeba mají učit o právech ve středověkých městech? Nejsou daleko podstatnější moderní dějiny? Nebo novodobé drogy jako sociální sítě a lajky a jejich dopad na lidské tělo? Učí se tohle někde?
Když se vrátíme k tomu kutilství, s čím byste na děti šel? S populární stavebnicí Lego, mechanickým Merkurem, nebo spíš s elektronickým Boffinem?
Nejlepší přístup je vystavovat děti vnějším impulzům a sledovat, co je chytne. Ať si zkusí pohrát se vším, každý si najde to svoje. My máme doma všechny tři stavebnice, syn tíhne k legu, v deseti letech staví vtipné konstrukce, zrovna si sám postavil frézku. Taky je dobré nevnucovat dětem stereotypy. Je správné podporovat v technice i holky, dát jim šanci, ať si to zkusí. Je prostě škoda zbytečně přicházet o talenty. Moje osmiletá dcera domů nadšeně nosí vlastní dílenské výrobky.
A jak to bylo s vámi, co jste v mládí kutil?
Děda s tátou mě nasměrovali do dílny. Děda stavař, inženýr v Armabetonu, byl ohromně činorodý, postavil cokoli od lisu na ovoce přes šrotovačku po přívěs za auto a chatu. To byl vzor podobně jako táta – elektroinženýr, který mě dovedl k mé profesi, pěkně se to spojilo. I v paneláku jsme měli sklepní dílnu, to každý nemá, tam jsem si mohl vždycky zalézt a kutit. Bavily mě třeba jednoduché zabezpečovače, později jsem připojoval věci k počítači. To propojení nul a jedniček s fyzickým světem mě fascinovalo.
Strávil jste rok v Americe na prestižní univerzitě MIT. Co jste tam tvořil?
Tam se dokonale prolínala věda s kutilstvím. Můj projekt byl zaměřený na využití tzv. distribuované manipulace (pohyb v prostoru bez uchopení předmětů) pro digitální materiály, které si můžete představit jako takové sofistikované lego, z něhož bychom stavěli, co bychom potřebovali. Dala by se tak zjednodušit doprava, recyklace i výroba na míru.
A jak své moderní vědecké kutilství využíváte tady na elektrotechnické fakultě ČVUT, kde teď sedíme?
V mém oboru kybernetika a robotika je spojení s reálným světem nevyhnutné. Je tu potřeba nebát se vyhrnout si rukávy a pustit se do práce i rukama. Vzdělání má být vyvážené. Ovlivňuje to i proces učení, na to existují studie, že se líp učí lidem, kteří jen neleží ve skriptech.
Není to trochu protimluv: vyučujete kybernetiku a robotiku, přitom propagujete kutilství?
My jsme se ve škole učili, že roboti budou dělat za nás. Jenže někdo ty roboty musí umět postavit a opravit. Moje chápání automatizace je takové, že roboti ideálně pracují ve spojení s člověkem, ušetří nám monotónní práci a my se můžeme soustředit na to zajímavé, třeba na vymýšlení nových věcí.
Někde jsem četl, že prý byste snad dokázal pomocí obyčejného banánu dobíjet mobil?
Ano, lze vyrobit primitivní článek, ale není to žádná pecka, je to spíš demonstrace možného, než že by to bylo kdovíjak efektivní.
A nešlo by vymyslet nabíjení mobilu třeba z lidského těla, když dokážete získat elektřinu z banánu?
Je známé termoelektrické nabíjení u hodinek: z tepelné energie lidského těla se získává elektrická pro pohon hodinek. Ale opět je to otázka efektivity, na víc to bohužel zatím nestačí, pro moderní mobily by té energie bylo málo. Snad by se dala někdy v budoucnu získávat z pohybu, uvidíme.
A nějaký aktuální vynález byste po ruce měl?
Tady ve škole se toho rodí spousta, nejsou to čistě moje práce, snažím se nápady udat studentům. Otevřeli jsme volitelný předmět nazvaný Jak vyrobit (téměř) cokoli a zájem byl tak velký, že se na mnohé nedostalo. Studenti k nám přicházejí se slabší zručností a zkušenostmi, ale vidím u nich ohromnou chuť učit se. Zrovna stavíme automatickou farmu pro 3D tiskárny: nebude u toho muset být člověk, aby odebíral výrobky, tohle překvapivě není vyřešené. Nebo jsme s bývalým studentem a dnes už kolegou Krištofem Pučejdlem postavili skleněné varhany, které nevyužívají proudění vzduchu, ale rozvibrují ho pomocí termoakustické nestability. Topná spirála se zapne a trubka se rozezní.
"Jedním z hlavních cílů festivalu je podpořit u návštěvníků a účastníků touhu vymýšlet, tvořit a učit se. Letos hodně spolupracujeme se školami, je vidět rostoucí zájem o projektově orientované učení," řekl ředitel festivalu Maker Faire Prague 2019 Jiří Zemánek. Nechal jste si něco už patentovat?
Zatím ne.
Proč?
Třeba změním názor, ale zatím jsem přítelem spíš toho, dávat objevy k veřejnému použití. Samozřejmě pokud potřebujete chránit investici, pak má patent smysl. Ve škole financované z veřejných rozpočtů je namístě výsledky dávat k dispozici. Nelze všechno patentovat. Inovace často spočívá v novém propojení existujících myšlenek a barikády ve formě patentů propojování komplikují.
Jak vlastně vypadá váš pracovní den? Hrajete si a něco z toho vzejde? Nebo se zavřete v laboratoři, abyste něco takzvaně vyseděl? Kdy přicházejí nejlepší nápady?
Když je daný úkol, musíte ho samozřejmě dodělat v termínu. Ale nové myšlenky naplánovat nejde. Je to paradox, nápady chodí, když je člověk zrovna nepotřebuje.
Jak to myslíte?
Když se nesnažíte, něco vám zkrátka naskočí. Mozek začne věci spojovat ve chvíli, kdy mu dáte trochu volnost. Třeba při mytí nádobí, uklízení nebo procházce.
Existuje nějaký "doping"? Že si třeba dáte pět kafí nebo dvě piva a nápady se sypou?
Nic takového. Ale hodně tvůrčí práce vzniká novým spojováním toho, co už lidstvo zná. Je dobré sledovat, co dělají jinde, a nechávat se inspirovat.
Býval jste tváří kutilského festivalu. Funguje to ještě? Nebo o takové aktivity není mezi lidmi zájem?
Zájem je velký, dokonce se ta akce rozrůstá! Letos bude Maker Faire (festival novodobých kutilů) nejen v Praze (10. a 11. června), ale i v dalších českých městech. Ale je to jiné kutilství než u nás za komunistů, tady se tehdy bastlilo z nedostatku, to už není nutné, dnes už koupíte cokoli. Ale pořád je spousta nadšenců, které baví něco tvořit a podělit se o to. Velkou podporou je i ohromně sílící světový trend takzvaných sdílených dílen Maker Space či FabLab, jsou jich po světě tisíce, pár jich máme i v Česku.
Když se vám doma něco rozbije, spravíte to sám, nebo voláte experta?
V elektrice se vrtám rád, ale jsou oblasti, na které znám daleko šikovnější lidi. Můj problém je, že věci moc promýšlím. Co také čekat od vědeckého kutila.
Jiří Zemánek (38) *Pedagog ČVUT, kde vystudoval umělou inteligenci a řídicí systémy, doktorát má z vývoje metod pro bezkontaktní manipulaci.
*Roční stáž v USA strávil díky Fulbrightovu stipendiu na prestižní univerzitě MIT (Massachusetts Institute of Technology).
*Žije s rodinou v Praze, vychovává dvě děti (8 a 10 let).