Z FI MU k elitním světovým expertům: Tři roky výzkumu na třech kontinentech
Valdemar Švábenský, absolvent doktorského studia na FI MU, strávil tři roky postdoktorandským výzkumem na prestižních univerzitách v USA, Francii, na Filipínách a v Japonsku. V rozhovoru přibližuje, jak se dostal do týmů nejcitovanějších výzkumníků světa, jak vypadá výuka i výzkum v různých kulturách a proč se nebojí říct, že FI MU drží krok se světovou špičkou. Dozvíte se také, co doporučuje mladým vědcům, kteří chtějí uspět v mezinárodním akademickém prostředí.
Co vás původně přilákalo do světa informatiky?
Môj otec je počítačový grafik a odkedy som sa narodil, mal doma pracovný počítač. V 90. rokoch na Slovensku to nebolo až tak časté. Počítače ma vždy zaujímali – v prvom rade samozrejme hry, ktoré som sa naučil púšťať už v predškolskom veku. Ale bavilo ma aj učiť sa od otca, ako počítače fungujú. Zároveň som mal vždy talent na matematiku a analytické myslenie, a keď som sa v 15 rokoch prvýkrát dostal k programovaniu, tak som sa v tom cítil dobrý. Vtedy som už vedel, že chcem študovať informatiku aj na vysokej škole.
Proč jste si vybral FI MU?
V prvom rade som bol počas dospievania fascinovaný kyberbezpečnosťou. Keď som mal asi 12 rokov a začal som objavovať, že Internet so sebou prináša veci ako hacking, malware, a sociálne inžinierstvo, tak mi to prišlo extrémne cool. Zároveň mi okrem kybernetických útokov prišlo zaujímavé učiť sa aj o možnostiach obrany, šifrovaní, a podobne. A keď som sa v 18 rokoch díval na vysoké školy na Slovensku a v Česku, tak FI MU bola v tej dobe myslím jediná, ktorá mala výrazné zastúpenie vo výskume a výuke kyberbezpečnosti.
Druhým faktorom bol môj kamarát a akademický vzor Martin Ukrop. Keď som bol v maturitnom ročníku, on už študoval na FI MU, a veľmi si to chválil. Hovoril, že ako študent môžem prispieť aj do výskumných projektov a že študenti môžu byť zapojení do výuky.
Rozhodl byste se dnes stejně?
Som veľmi spokojný s rozhodnutím a dnes by som si určite vybral FI MU znova. Okrem získania profesných znalostí som tam spoznal aj skvelých ľudí.
Po získání doktorátu jste tři roky cestoval po celém světě a spolupracoval s řadou vynikajících vědců. Shrňte nám prosím svoje zahraniční zkušenosti.
Po obhajobe Ph.D. v lete 2022 som na rok vycestoval do USA na University of Pennsylvania (UPenn). Potom nasledovala dlhá cesta na východ: z USA najprv na stáž vo Francúzsku (Sorbonne Université), ďalej domov po víza, potom na stáž na Filipíny (Ateneo de Manila University) a nakoniec som zakotvil v Japonsku (Kyushu University) nepretržite do jari 2025.
V USA jste působil ve výzkumné skupině Ryana Bakera, jednoho z nejcitovanějších vědců v oblasti aplikací metod strojového učení a datové analytiky v kontextu výuky. Jak se vám podařilo dostat právě do jeho výzkumného týmu?
Počas doktorátu na FI MU som absolvoval stáž v USA na Northern Kentucky University. Prezentoval som svoj Ph.D. výskum, jednému z profesorov to prišlo zaujímavé a odporučil ma Ryanovi. Mali sme krátky telefonát a povedal, že práve naberá postdocov. Bol tam asi trojkolový výber a prešiel som. Sám som neveril, ako to vyšlo, pretože som myslel, že na veľmi prestížnych univerzitách sa so mnou nebudú baviť. Je super, že šancu dostane aj človek z menej známej krajiny/univerzity. Ryan vysvetľoval, že je mu jedno, či je univerzita na 10. alebo 500. mieste v rebríčku, ale hľadá v prvom rade človeka, ktorý posilní skupinu.
Jak spolupráce probíhala?
Práca s Ryanom bola perfektná. Každý člen tímu bol expert na inú oblasť, učili sme sa aj od seba vzájomne a Ryan bol s každým v pravidelnom kontakte. Za prvý spoločný článok sme dostali cenu Best Paper Award na významnej medzinárodnej konferencii EDM.
Môj kontrakt bol primárne výskumný, ale prejavil som záujem aj o výuku. Jeden semester som s Ryanom učil praktický kurz na metódy dolovania dát, pretože je pre mňa dôležité byť v kontakte aj so študentmi. Snažil som sa kvalitne reprezentovať, čo som sa naučil o výuke na FI MU.
Z USA jste se vydal na stáž na Sorbonne Université, kterou jste získal díky Ceně Josepha Fouriera v roce 2022. Společně s Dr. François Bouchetem jste se ve výzkumu zaměřili na výukovou analytiku. Sám jste se pak věnoval i měření systematických chyb v modelech strojového učení v kontextu výuky. Když jsme si o tom povídali po vašem návratu, doufal jste, že výzkum publikujete – podařilo se? A s jakým ohlasem?
Obe témy sme dokončovali zložito na diaľku cez niekoľko časových zón, ale podarili sa nám úspešne publikovať. Umožnilo mi to účastniť sa top konferencie LAK v Kjóte, kde som pozbieral užitočné vstupy, ktoré som premietol do môjho nového projektu GAČR.
K vašemu novému projektu se za chvíli dostaneme. Proveďte nás prosím ještě dalšími svými zastávkami kolem světa. Po Paříži následovala stáž na Ateneo de Manila University na Filipínách. Jak jste se k ní dostal a co bylo jejím cílem?
Vedúca skupiny, pani profesorka Maria Mercedes T. Rodrigo, dlhoročne spolupracuje s Ryanom. Ku koncu môjho pobytu v USA som mal s Ryanom rozpracovaný jeden nápad na článok a napadlo nám: poďme ho dokončiť spoločne s ňou. Naplánovali sme, že po mojom odchode z Francúzska sa zastavím na Filipínach a tam ten článok finalizujeme, čo sa aj podarilo. Sekundárne ciele boli, že som tam mal zvanú prednášku a mentoroval som študentov v rámci ich záverečných projektov.
To zní jako skvěle rozběhnutá spolupráce, proč jste se pak vydal do Japonska?
Aj keď v práci na UPenn som bol maximálne spokojný, mimopracovný život v USA mi úplne nesedel a chcel som zmenu. Japonsko ma vždy fascinovalo. Oslovil som 4 univerzity, kde mali výskumné skupiny, ktoré sa venovali mojej oblasti. Z Kyushu University mi odpovedali, že práve dostali grant a budú naberať postdoca. Proces výberu bol tentokrát dvojkolový a vyšlo to. Mám pocit, že výrazne zavážilo odporúčanie od Ryana a články publikované s jeho skupinou, takže nájsť druhú postdoc pozíciu bolo jednoduchšie než tú prvú.
Výskumná skupina bola obrovská, s ešte viac ľuďmi ako u Ryana, čo bolo zo začiatku náročné na orientáciu. Na japonské mená a oslovenia som bol pripravený a rýchlo som si zvykol, ale časť skupiny tvorili Číňania, a tam som mal najprv problém si zapamätať, kto je kto. Každopádne som mal opäť šťastie na vedúceho labu – profesor Atsushi Shimada, ktorý je druhý najcitovanejší v odbore v rámci Japonska. Nevedel som, akú úroveň formálnosti očakávať, ale príjemne ma prekvapilo, že pracovná atmosféra bola uvoľnená.
Jak jste si poradil v prostředí s tak odlišnou kulturou i jazykem? Dorozumíval jste se anglicky bez problémů?
Prof. Shimada mal zahraničné skúsenosti ako postdoc v Európe, a mal výbornú angličtinu, čo v Japonsku nie je úplne bežné. Paradoxne, mladí študenti mali občas slabšiu angličtinu než akademickí zamestnanci, ktorí sú zvyknutí prezentovať na konferenciách. Keď sme diskutovali výskum, do ktorého boli zapojení aj študenti, tak som ich meetingy brzdil, pretože som bol jediný, kvôli komu museli hovoriť po anglicky. Moja japončina je pomerne slabá a narážal som na to celých 15 mesiacov, aj keď som sa snažil učiť každý deň. Asi všade v Európe by človek nejaký čas viac-menej prežil len s angličtinou, ale v Japonsku to nestačí. Obzvlášť zložité to bolo pri vybavovaní administratívy, ktorej je v Japonsku snáď najviac na svete. Každopádne, Japonci sú nesmierne trpezliví, slušní a profesionálni.
Jak hodnotíte přínos svých zahraničních zkušenost pro svoji další práci?
V prvom rade je to obrovský „boost“ do životopisu. Mohol som sa 3 roky plne sústrediť na výskum (s výnimkou prvého semestra na UPenn, kedy som aj učil). V tomto je postdoc jednoduchší ako doktorát. Naučil som sa nové metódy analýzy dát a praktické techniky, ktoré chcem ďalej rozvíjať.
Aj za krátku dobu od návratu už vidím, že výsledky sa pekne úročia: vďaka publikáciám som prezentoval na konferenciách a dokonca aj na pár zvaných prednáškach, kde som získal ďalšie kontakty; články už postupne zbierajú citácie; budujeme spolupráce. Sieť kontaktov a odporúčacie listy od zahraničných profesorov som veľmi ocenil teraz, keď sa hlásim na pozíciu odborného asistenta na FI MU. Verím, že sa to zíde aj v budúcnosti, pri podávaní spoločných grantov, alebo naopak pre dohodnutie stáže pre svojich budúcich študentov.
Ďalej vnímam ako prínosné, že som získal novú perspektivu. Výrazne to posilnilo moju sebaistotu, že to, ako som sa naučil robiť výskum v CYBERSEC na FI MU je kompetitívne na svetovej úrovni. Aj keď sme len z malého „Československa“, určite nie sme nejako horší. Teda, že máme dobrú šancu uspieť aj na prestížnej konferencii a netreba sa báť to skúsiť.
A neakademické benefity?
Samostatne som si zorganizoval cesty po celom svete a prekonal pri tom mnoho prekážok. Bolo tam mnoho momentov, kedy veci dlhodobo nešli, nedarilo sa, bol som smutný, chýbali mi rodina a priatelia doma. Pomohlo mi to ujasniť si priority. A boli tam aj skvelé zážitky, spoznal som nových ľudí, navštívil som super miesta – za USA rád spomínam na D.C., Miami a Las Vegas, a Japonsko celkovo všade bolo splnený sen. Raz ma prišli navštíviť kamaráti z FI MU a keď som im ukazoval Fukuoku, cítil som sa veľmi hrdý, aké je to krásne mesto, a to ani nie som domáci.
Jaké kontrasty či podobnosti jste zaznamenal v přístupech k vzdělávání v různých zemích?
V USA pri každej príležitosti riešili diverzitu a občas toho bolo až príliš. Ďalej ma tam prekvapila trochu punková organizácia výuky – na MU máme pekný informačný systém IS, ktorý poskytuje všetko potrebné pohromade. Naopak na UPenn kombinovali oddelené služby, napr. Moodle pre ukladanie materiálov, Google Sheets pre bodovanie a známkovanie, Piazza ako diskusné fórum… Vo výskume a Ph.D. štúdiu ich zase narozdiel od EÚ príliš nezaujímali kvantitatívne metriky. Za predpokladu, že časopis bol u poctivého vydavateľa a osvedčený komunitou, tak sa neriešilo, aký vysoký alebo nízky má impakt faktor apod.
Na Filipínach som videl, ako ich limituje obmedzený rozpočet. Ateneo je najlepšia univerzita v krajine, navyše súkromne financovaná, ale platy lektorov a akademikov boli nízke, a nákup technického vybavenia sa musel dobre zvážiť. Mal som tiež pocit, že oproti USA alebo EÚ si študenti viac vážili možnosti, ktoré dostali k dispozícii.
V Japonsku som do výuky nebol zapojený priamo, keďže väčšina kurzov sa vyučuje len v japončine, ale videl som, že výuka je veľmi tradičná – učiteľ prednáša a študenti si zapisujú. Kladie sa dôraz na to, že vždy existuje jedna správna odpoveď a uzavreté riešenie. Keď som im ukazoval platformu pre kyberbezpečnostné tréningy INJECT, vyvinutú na FI MU, tak ich prekvapil koncept, že sú tam úlohy, ktoré nemajú jasne definované jediné riešenie.
Jak se tyto interkulturní zkušenosti promítly do vašich metod výzkumu?
Vo výskume sa, podľa Ryanovho vzoru, snažím riešiť zaujímavý problém. Pri práci na článku držím v hlave, že článok musí mať “contribution” – aj keď malú, ale musí tam byť. Vždy, keď som prišiel za Ryanom s nápadom na článok, spýtal sa ma: “Will this paper make the world a better place? Why?” Musel som dobre premyslieť, v čom bude článok užitočný a pre akú cieľovú skupinu. Tak sme prefiltrovali, že nie každý nápad je skvelý a zahodili sme tie horšie.
V USA boli aj veľké kultúrne rozdiely medzi prístupom k práci u jednotlivých ľudí a chcelo to dosť času na komunikáciu a vyjasnenie očakávaní medzi všetkými stranami. Na druhú stranu, ľudia boli naklonení spolupráci a viac si pomáhali. Naopak v Japonsku sa stávalo, že študent A netušil, na čom pracuje študent B, ktorý celý semester sedí vedľa neho v labe, a pritom si mohli navzájom pomôcť. S tým súvisí, že v Japonsku som sa občas úplne necítil ako člen tímu. V USA sme si viac zdieľali, kto na čom pracuje. Každopádne, veľmi som si vážil, že aj Ryan aj prof. Shimada mi boli pravidelne k dispozícii na feedback.
Vaše výzkumné práce v oblasti kyberbezpečnosti a inovativního vzdělávání dostaly řadu ocenění. Co považujete za klíčové prvky, díky kterým se vám podařilo dosáhnout těchto úspěchů, a jak se vaše výzkumná agenda promítá do praktických aplikací?
Tie najúspešnejšie projekty a články vždy vychádzali z reálnej potreby. Napríklad na MU to bola potreba prostredia pre praktickú výuku kyberbezpečnosti. Tak vznikol výskum v minulosti okolo KYPO CRP a teraz INJECT. Samozrejme, pracovali na tom rozsiahle tímy a moja rola bola len čiastková, takže ten úspech si určite nechcem privlastňovať.
Celkovo, výskum okolo analytiky výukových dát je často aplikovaný, takže keď riešime nejaký problém do výuky, dajú sa skúmať možné riešenia, publikovať to, získať feedback od komunity, a potom to nasadiť v praxi na zlepšenie výuky.
Napríklad môj Ph.D. dataset, ktorý je voľne dostupný, má už viac než 1000 stiahnutí a aplikovali ho výskumníci z Nórska, Estónska, Litvy a Španielska vo svojej práci. Je unikátny v tom, že predstavuje interakcie 275 reálnych ľudí v kyberbezpečnostných cvičeniach. Pozbierať ho nám trvalo asi 2,5 roka. Keď vytvoríte niečo, čo trvá takto dlho a má to hodnotu pre výskumnú komunitu, a sprístupníte to otvorene, tak ľudia to budú používať a citovať.
Co byste poradil mladým výzkumníkům, kteří chtějí získat mezinárodní zkušenosti a úspěšně se etablovat v akademické sféře?
V prvom rade je to počas doktorátu pracovať na kvalitnom výskume a publikovať ho na recenzovaných medzinárodných konferenciách aj v časopisoch. Publikácie boli asi hlavné kritérium, na ktoré sa hodnotitelia dívali v mojom životopise, keď som sa hlásil na postdoc pozície a akademické stáže v zahraničí. Na FI MU je dobre podchytené, že kritériá pre Ph.D. k tomuto cieľu doktoranda prirodzene smerujú, a môj školiteľ Pavel Čeleda a konzultant Jan Vykopal ma perfektne viedli.
Ďalej, medzinárodné konferencie, stáže, a zahraničné výjazdy sú absolútne kľučové pre networking. Treba mať aj určité biznisové soft skills. Na konferenciách máte priestor odchytiť top akademikov vo svojej oblasti. Keďže sa jedná o veľmi zaneprázdnených ľudí, mal som vždy pripravené krátke zhrnutie o mojom aktuálnom výskume. Treba sa vedieť aj sebavedome predať, v čom je človek dobrý – na taký americký štýl, nie je priestor na skromnosť. Ten človek vám venuje 1–2 minúty a potrebuje dostať jasne odkomunikované: prečo som ho oslovil, kto som, v čom som dobrý a čo od neho chcem.
Nakoniec by som poradil: nevzdávať sa. Tých neúspechov a odmietnutí, ktoré som zažil, bolo oveľa viac než úspechov. Navonok sa prirodzene prezentujú hlavne tie úspechy, ale tie sa nedejú stále.
Nedávno jste získal zmíněný grant od Grantové agentury ČR. Můžete nám představit hlavní cíle svého projektu a jaké inovace či posuny očekáváte, že přinese ve vašem oboru?
Projekt skúma skreslenia v modeloch strojového učenia aplikovaných vo výuke. Nápad na túto tému sa vykryštalizoval po diskusiách s Ryanom na UPenn a Radkom Pelánkom na FI MU. Všimli sme si, že v posledných rokoch rastie množstvo publikácií, kde sa aplikuje strojové učenie v kontexte vzdelávania, ale niektoré výsledky stoja trochu na vode – buď sú skreslené zdrojové dáta na trénovanie modelu (napr. sú nedostatočne rozsiahle alebo zašumené), alebo nejaké metodologické rozhodnutie v rámci procesu analýzy mohlo byť zvolené trochu inak a výsledok by bol úplne iný. Chcem to podchytiť viac systematicky a skúmať, čo sa stane s výslednými modelmi, ak zmením nejaký detail v dátach alebo metóde. Dúfam, že to prinesie posun v tom, že ďalší výskumníci budú viac dbať na predpoklady a vlastnosti použitých metód, a tiež ich presnejšie popisovať v článku.
Čemu se rád věnujete ve svém volném čase?
Najradšej cvičím v gyme – má to pre mňa obrovské benefity na fyzickú aj mentálnu pohodu. Ďalej sa venujem osobnostnému rozvoju a sebazdokonaľovaniu v rôznych soft skills. Rád trávim čas s kamarátmi a blízkymi – to mi veľmi chýbalo, keď som žil dlhodobo sám. Baví ma cestovať, ale vie to byť aj únavné a v poslednej dobe som sa toho nasýtil. Hlavne už asi nič neprekoná Japonsko. A dobre si oddýchnem pri filmoch alebo YouTube videách. Dobre to zresetuje mozog a potom sa dá zase sústrediť na náročný výskum.
Díky za rozhovor a budeme se těšit na další příležitosti sledovat vaše úspěchy.
Valdemar Švábenský (Ph.D. 2022) je výzkumný pracovník a učitel se zaměřením na dolování vzdělávacích dat a trénink v oblasti kybernetické bezpečnosti. Působil na prestižních institucích po celém světě, včetně University of Pennsylvania (USA), Sorbonne Université (Francie) a Kyushu University (Japonsko). Publikoval 34 recenzovaných vědeckých článků s 63 spoluautory a získal tři ocenění za nejlepší příspěvek na mezinárodních konferencích. Jako nadšený učitel a mentor získal dvě pedagogické ceny na Masarykově univerzitě a založil projekt Elea – první matematický kanál na YouTube v České republice a na Slovensku. Ve volném čase se věnuje cvičení, osobnímu rozvoji a cestování – navštívil 33 zemí na čtyřech kontinentech.
Autorka: Marta Vrlová, Oddělení vnějších vztahů a spolupráce s partnery FI MU
Foto: Valdemar Švábenský