Nr. 2/2006


Intervjuud
Arvutamine on loodusteadus

Vastab matemaatik Tarmo Uustalu.

TARMO UUSTALU (1969) on lpetanud Tallinna Tehnikalikooli automaatjuhtimise ssteemide ning samas magistrantuuri ssteemitehnika ja informaatika erialal 1992 magistrikraadiga. Ttas samal perioodil tehniku ja insenerina Kberneetika Instituudis ning ppis 1991. aastal vahetuslipilasena viis kuud Norra Tehnikalikoolis Trondheimis. 19921998 ppis Stockholmis Kuningliku Tehnikalikooli arvutiteaduse doktorantuuris ning ttas samas uurimisinsenerina ja 19981999 dotsendi kt-na. Sai 1995. aastal seal litsentsiaadi- ja 1998. aastal doktorikraadi. 1999. aastast ttab TT Kberneetika Instituudi vanemteadurina. Aastail 20002002 oli jreldoktorantuuris Minho likoolis Bragas (Portugal).

Mis ajendas Teid valima teadlase karjri?

Ma ei tea, mis. See oli loomulik valik. Ma pole kunagi tahtnud saada kellekski muuks kui teadlaseks, ja nimelt matemaatikuks. Vi ainult ehk heliloojaks-interpreediks. Ma olen muusikat ppinud ning muusikaelamused vivad minus teatud nostalgiat tekitada kll. Matemaatika ja muusika on sna hesugused: mlemad on koosklapdlused, ritused edasi anda midagi, mida lplikult saab ainult igaks ksi ra tunda, ning millegi aukartust ja alandlikkust ratavalt suure ja tegeliku imetelu. Mlemad on vga intuitiivsed.

Kindlasti mjutasid mu teadusliku maitse arengut Peeter Lorents ja Grigori Mints (praegu Stanfordi likooli filosoofiaprofessor, USA), kellega puutusin kokku keskkooli ning likooli ajal Kberneetika Instituuti klastades, aga mu valik oli tehtud ikka enne kohtumisi nendega.


Kuidas olete rahul valitud eriala ja tegevusalaga?

Vga olen rahul. Arvutiteadus, vi siis vhemalt seda sorti arvutiteadus, millega mina tegelen, on matemaatika ning seejuures parimat liiki matemaatika, mida viks tahta. Kik puhtad matemaatikud, kadestage! Arvutiteadus on tehniliselt vljakutsuv ehk raske, see on uus ehk suuresti veel tegemata, olles relevantne ehk oluline, kuna puutub sellisesse tegelikkusse, mis mulle korda lheb, ning mulle on ta kanaliks, mille kaudu saada aimu looduse taga seisvast Suurest Tarkusest. Ning loogika ja semantika seovad matemaatika veel keele fenomeniga, mis ka on suur msteerium. Milline teadus saab olla huvitavam? Ma peaksin vist igaks juhuks tlema, et kordaminev tegelikkus ei thenda mulle tehnoloogilisi rakendusi. Ma olen sna kskikne tehnoloogia suhtes ning pris sageli tahan, et oleksin sndinud paar sajandit tagasi. Ma ei suuda huvi tunda oma mobiiltelefoni vimaluste vastu ega ppida neid kasutama... Pean silmas hoopiski seda, et arvutiteaduse objektiks olev arvutamine on midagi, mis on looduslik, arvutamine on ole-mas meist sltumatult. Meie pole ju arvutamist vlja melnud, ta on meist vanem ja igavene... On mneti juhus, et see 20. sajandi teisel poolel seoses tehnoloogia arenguga pevakorda tusis. Matemaatika vib seose loodusega kaotada ka ning takerduda tegelema iseenda konstrueeritud struktuuridega, loobuda pikeseloojangutest tstusmaastiku kasuks, teate kll. Selline matemaatika on halvemat liiki.

Mulle praselt meeldib mte, et matemaatikas tuleb leida iged definitsioonid. Teooria, mis kukub vlja kohmakas ja keeruline valede definitsioonide tttu, ei ole intellektuaalne saavutus, vaid alpus ja lugupidamatus looduse suhtes. Vastupidiselt populaarsele petusele ei ole matemaatika sugugi suvaline ja suunata konstrueerimine.


Kirjeldage lhidalt, millega Te tegelete. Miks see probleem Teid huvitab, miks on see oluline?
Minu valdkondadeks on loogika ja semantika. Need on moodsa programmikeelte teooria alustalad. Selleks, et programmikeeled oleksid keprased nii programmeerijale kui ka arvutile, peavad nad olema vga lbimeldult disainitud ning sobima etteantud tpi arvutuseeskirjade kirjapanekuks nii hsti kui vimalik. Semantika on petus thendusest ehk siis sellest, kuidas kirjeldada mingi tegelikkuse assotsieerimist keelekonstruktsioonidega. Kui hel programmikeelel on selge semantikakirjeldus, on see hea alus niteks kompilaatori ehitamiseks sellele keelele. Siia kuuluvad kompilaatorites pruugitavad programmide analsid, optimiseerimised, tlge riistvarale lhemasse keelde jne. Ent semantikal baseeruvad samuti ka vahendid programmide sgavamateks analsideks, nt funktsionaalse korrektsuse kindlakstegemine. Selliste analside esitamiseks on omaette keeled, mida kutsutakse programmiloogikateks. Neilgi on oma semantika. Programmiloogikad on nagu universaalne matemaatiline loogika, aga spetsialiseeritud programme ja arvutusi puudutavate videte esitamiseks. Programmikeelte teoreetikute heks suureks eesmrgiks on programmiloogikate vimalikult efektiivne automatiseerimine selles ulatuses, kus see on phimtteliselt vimalik.

Semantika, mida mina teen, on sageli kategoorne. See thendab, et programmidele omistatakse thendusi kategooriateoreetiliste konstruktsioonide terminites. Kategooriateooria on liik sna abstraktset matemaatikat, struktuuriteooria, kui soovite. Kategooriateooria rhutab htsust matemaatikas ning toob vlja, et matemaatika eri harudes kasutatakse igal pool samu konstruktsioone.

Kategoorne semantika on eriti paslik nn funktsionaalsete programmikeelte jaoks. Funktsionaalkeelte poolt kirjeldatav arvutamine on kige matemaatikaprasem liik arvutamist funktsioonide rehkendamine ning selle vga ettevaatlikud laiendused. See vib tunduda riistvarakauge ning teatud arenguaja olidki funktsionaalkeeled teoreetikute eksklusiivseks mngumaaks, kuid tna realiseeritakse moodsaid funktsionaalkeeli nagu Haskell ja Ocaml juba vga hsti ja pilt on sellega tiesti muutunud. Et funktsionaalkeeled kultiveerivad kergele modifitseeritavusele ja korduvkasutatavusele suunatud distsiplineeritud programmeerimisstiili ning et nende semantika on inspireeritud matemaatikast ja seetttu eriti otse matemaatilisele arutelule allutatav, siis on nad vga perspektiivikad.


Te lbisite doktorantuuri ja tiendasite end vlismaal. Kus, kui kaua? Kuidas Te sattusite vlismaale? Millise kogemuse saite vlismaal ppimise/tiendamise ajal?

Minu esimene kokkupuude teadusetegemisega vlismaal oli diplomipingute neljanda aasta jrel suvel, kui kirjutasin Trondheimis (Norras) oma magistrit, mille kaitsesin aasta hiljem. Sattusin Trondheimi koos rhmakaaslase Teno Teemaaga juhuslikult, nagu 1991. aastal kik vlismaale psemised olidki. Ma olin vaimustuses raamatukogust ja kirjanduse kttesaadavusest. Doktorantuuri hes rootsiprase litsentsiatuuriga selle sees tegin Stockholmis, Rootsi Kuninglikus Tehnikalikoolis 19921998. Sinna kutsus mind akadeemik Enn Tugu, kes oli sna vahetult enne saanud seal professorikoha. See oli lppkokkuvttes ilus aeg, vliseestlased ja mis kik, aga teaduslikus plaanis keerukas: takerdumiste aeg mu CV on nende aastate osas hre ja ettevalmistusaeg, ent kujunemiseks ilmselt oluline. Mul lks kuid ja aastaid oma teema leidmisele...

Stockholmi-perioodi teisel poolel sain tuttavaks Varmo Venega Tartust, kellega olen seni kige rohkem koos teadust kirjutanud. Prast on mul alati olnud rohkem asju kavas, kui teha juab. Kindlasti jin ma Stockholmi liiga kauaks, prast kaitsmistki olin seal terve aasta. Selleks olid kll ka perephjused paar kuud prast kaitsmist sndis minu perre esimene laps.

Jreldoktorantuuris olin Portugalis, Minho likoolis Bragas. See oli 20002002. Ma lksin sinna kindla kavaga saada teaduslikult iseseisvaks, leida endale oma uurimisprogramm ja oma rahvusvaheline kontaktvrk. See kava sai tiega teoks tehtud. Ning teate, Portugal meeldib mulle praselt!

Millise kogemuse sain? Ma usun, et kige philisem kogemus on kigil vlismaal ppinuil mitteteaduslik ja hine. Me oleme suhteliselt kosmopoliitsed ega talu inimeste jagamist rahvuste jrgi eelarvamuste phjal. Ela immigrandina kusagil ning sa pid koduvenelast enda krval ngema mnevrra teisiti. Teadlastel ei ole ka eriti kodu. Tturg on selline, et on suur nn, kui leiad tkoha omal maal. Meil siin on see nn, et mingi koha saab alati. Mujal pole see nii. ks teadusse puutuvam kogemus: maailm on tiesti hesugune. Igal pool on olemas need, kes mtlevad sinuga sinu erialakonverentsil samamoodi ja kes ttavad likoolis selleprast, et tahavad tajal tegelda oma hobiga, ning need, kes kivad mingitel muudel konverentsidel ning kelle jaoks sina oled andmebaasirida tema impact factori (mjufaktori) uuringus.


Olete osalenud ka Prantsuse-Eesti koost Parrot programmis. Kellega ja millist koostd see Teile vimaldas?

Ma taotlesin granti esimesel Parrot konkursil ja sain. See vimaldas kahe aasta vltel jtkata mu jreldoktorantuuri ajal Minhos alanud koostd dr Gilles Barthei rhmaga INRIA (Prantsusmaa rahvuslik arvutiteaduse ja automaatika uurimisinstituut) Sophia Antipolises paiknevas teaduskeskuses. Teisel korral kahjuks uuesti kaasa la ei saanud. Konkursitingimuseks seati, et varem ei tohi olla sellel osalenud see on ebaharilik nue, rge enam nii tehke... Aga koost INRIA-ga jtkub. Nd oleme partnerid suuremastaabilises Euroopa Liidu 6. raamprogrammi projektis MOBIUS, mille sisuks on nn testust kandva koodi tehnoloogia arendamine vikeste seadmete jaoks. Testust kandev kood on paradigma, mille kohaselt tarkvara tootja peab selle korrektsuse ja/vi ohutuse testama. Tarvitaja saab tarkvara koos tootjapoolse testusega ning vib soovi korral seda kontrollida. Kui testus kontrollis lbi prub, pole tarkvara usaldatav. Asja mte on, et testamine on raske, aga testuste kontrollimine kerge ning raskema t peab ra tegema see, kes raha ksis, ehk siis tarkvara tootja.

Kas Eestis on kerge teadlasena tegutseda? Milline on Teie kokkupuude siinsete teaduse rahastamise kanalitega?

Vaat see oli vga ettevaatamatult esitatud ksimus. Kohe rmiselt ettevaatamatult. Kas te ikka tahate seda intervjuud avaldada ldse? Eestis on teadlane olla kerge selles mttes, et lihtne on juda kohalikku tippu. See asjaolu pakub teatud eneseteostusvimalusi, milleni mujal oleks raskem juda, aga eks ta ole odav ka. Ent Eesti riik ja hiskond on lbi ja lbi teadusevaenulikud. hiskonna tasemel on muidugi tegu ebakpsusest tuleneva vrtuste nihestumisega. Seda on tiesti vimalik mista ja samas loota, et asjad kunagi ikka paranevad. Kuid riik seevastu on tiesti teadlikult pahatahtlik viisidel, mis on planeedil unikaalsed, mida ei ole vimalik igustada ning millega leppimine oleks argpkslik ja ebamoraalne. Rgitakse, et Eesti olevat erakordselt ettevtlussbralik, ebabrokraatlik ja peaaegu maksudeta. Ma ei tea, kas see on tsi, aga tegeva teadlase ja olude sunnil ka teadusadministraatorina kogen ma sootuks teiselaadset suhtumist teadusse igapevaselt ning nen, et tegu ei ole juhuste, vaid ssteemiga. Te teate neid asju niikuinii, mida ma tahan nimetada, aga on ainult iglane, et ka Horisondi lugeja neist kuuleb. Niisiis, maksustamisse puutuvalt niteks.

Doktoranti ega magistranti ei saa Eestis normaalselt saata teaduslhetusse, kui ta teadusasutuses ei tta, vaid on kigest selle kraadippur. Lhetusse saatmiseks tuleb ta kas fiktiivselt lhetuse ajaks tle vtta vi siis tasuda lhetuskulude pealt tulumaks. Samas on teaduse finantseerimisskeemide orientatsiooniks praegu, et doktorandid ja magistrandid ei peaks ttama, vaid ppetoetuste toel tiskoormusega ppima.

Vlisteadlast ei saa Eestisse normaalselt teadusvisiidile kutsuda. Kigilt vastuvtukuludelt tuleb tasuda tulumaks.

Teadusasutuse ttaja ei saa Eestis normaalselt osa vtta omaenda asutuse korraldatud teaduskonverentsidest ja -seminaridest. Kik tema kulud on erisoodustused ja neilt tuleb tasuda nii tulumaks kui ka sotsiaalmaks, kokku 75 protsenti!

Kui see ei ole likoormav maksustamine, siis mis seda on? Brokraatiasse puutuvalt: projektid Eesti rahastajatelt on reeglina vikesed, raha taotlused ja aruanded aga tiemdulised. Tulemuseks on tpanuste vga suur killustatus pisiprojektideks ning meeletu ajakulu taotlustele ja aruandlusele.

Kokkupuuted teaduse rahastamise kanalitega: olen kokku puutunud kigi Eesti kanalitega. Eks nad on erinevad nii sisuliste nudmiste kui ka brokraatia poole pealt. Sisu poolelt on probleemiks, et Eesti on vike ja vistlevad erialad omavahel, mitte erinevad teadlasrhmad ksikute erialade sees. Vlisretsensente projektide hindamisel ei kasutata vi on nende valik snagi juhuslik ja valiku kriteeriumiks vimalikult vike vaev retsensendi saamiseks, mitte retsensendi kompetents. Arvutiteadus liigitub veel suurte erialade vahele ning retsensentide valiku toimetavad nende erialade esindajad, mistttu kompetentset retsensiooni oma eriala spetsialistilt ei saa peaaegu kunagi.

Paberimajanduse poolelt on Teadusfond ja Teaduskompetentsi Nukogu sna mistuseprased ning sama kib ka Infotehnoloogia Sihtasutuse Tiigrilikooli ja Archimedese Kristjan Jaagu stipendiumiprogrammi kohta. Ent librokraatlikud Eestis on Ettevtluse Arendamise Sihtasutus ja Innove, kes administreerivad Euroopa Liidu finantseeritavat riiklikku arengukava ehk RAK-ki. Euroopa Liidu raamprogrammid, mida administreerib Euroopa Komisjon Brsselis, on RAK-iga vrreldes lapsemng.


Kuidas nete oma tegevust kmne aasta prast?

Ausalt ei kujuta ette. Kui paari viimase aasta pealt peaks ekstrapoleerima, tuleks midagi hullu vlja. Ma olen ju praegu administratiivsetesse kohustustesse uppumas, kusjuures need ei tulene mu ametikohast, vaid ssteemist. See tendents nib ainult hullemaks minevat. Midagi peab ikka muutuma! Aga mis suunas siis? Kui kmne aasta taha, 1995. aasta peale mtlen, siis kll ei oleks osanud ette nha midagi tnasest pevast. 1998. a sattusin esimest korda MPC (programmide matemaatilise konstrueerimise) konverentsile. Ma poleks eladeski osanud melda, et 2006. a olen sellesama konverentsi programmi- ja orgtoimkonna esimees ja see sndmus toimub Kuressaares!

Vahetaksin parem teemat, lubage ma ksin ise he ksimuse ja vastan sellele ka ise. Mis on kige positiivsemad asjad Teie teadust juures nimelt Eestis? Teate mis: mu tkoht ja kolleegid. Ma naudin neid iga pev. Kberneetika Instituut on uskumatu oaas. Ning inimesed, kik mu lhemad tkaaslased: on suur eesigus ja lust ttada nendega sama katuse all! ∆


LOE VEEL

T. Uustalu. Programmide matemaatika. Rmt: Noored teaduses. Tallinn: Eesti Teaduste Akadeemia, 2000, lk 7680.

T. Uustalu. Tarski, Gdel ja kes neist ei jreldu. Akadeemia, 2000, nr 3, lk 607624.