Nakładem wydawnictwa Springer ukazała się książka pt. „Fast Matrix Multiplication with Applications”, autorstwa dr. hab. Jerzego S. Respondka – specjalisty w dziedzinie metod numerycznych z Katedry Informatyki Stosowanej Wydziału Automatyki, Elektroniki i Informatyki Politechniki Śląskiej. Nowa publikacja to przekrojowe studium zagadnienia szybkiego mnożenia macierzy – tematyki niezwykle istotnej zarówno dla naukowców, jak i praktyków z wielu dziedzin.

Przełomowe podejście do hermetycznej dziedziny

Szybkie mnożenie macierzy, choć znane w środowisku matematyków i informatyków od lat, pozostawało dotąd domeną wąskiego grona specjalistów. Autor książki podjął się trudnego zadania przedstawienia tej tematyki w sposób przystępny nie tylko dla teoretyków, ale także dla praktyków z takich dziedzin jak informatyka, fizyka, inżynieria, ekonometria, organizacja produkcji czy sztuczna inteligencja (AI). Książka zawiera ponad 30 przykładów zastosowań szybkiego mnożenia macierzy, w tym w takich obszarach jak optymalizacja decyzji, nawigacja samochodowa, biologia obliczeniowa czy synteza nowych leków.

Znaczenie publikacji dla sztucznej inteligencji i innych technologii

Jerzy S. Respondek podkreśla, że algorytmy szybkiego mnożenia macierzy mają kluczowe znaczenie dla rozwoju sztucznej inteligencji (AI). – Rządy krajów i prywatni inwestorzy, z których niektórzy są obecnie powszechnie znani, szukają podniesienia siły sztucznej inteligencji w coraz to droższych i bardziej energochłonnych centrach superkomputerowych, które do zasilania nierzadko wymagają własnej elektrowni jądrowej. Jednak inną, dotychczas niewykorzystaną, drogą na podniesienie jej jakości jest użycie bardziej wyszukanych algorytmów właśnie mnożenia macierzy. Algorytmy te są jednak niestety także bardzo trudne w użyciu. W szczególności ich zastosowanie wymaga interdyscyplinarnej wiedzy z zakresu aparatu informatyki i matematyki – zaznacza autor książki.

Dzięki nowoczesnym procesorom, takim jak Intel Xeon czy ARM, które posiadają wbudowane algorytmy tego typu, możliwe jest znaczące przyspieszenie obliczeń przy jednoczesnym zmniejszeniu zużycia energii i kosztów związanych z działaniem superkomputerów.

Historia i interdyscyplinarne podejście

Tematyka szybkiego mnożenia macierzy sięga 1968 roku i od tego czasu dynamicznie się rozwijała. Jednak metody te były dotąd przedstawiane w sposób bardzo specjalistyczny, co ograniczało ich praktyczne zastosowanie. Książka Jerzego S. Respondka zmienia ten stan rzeczy, obniżając „próg wejścia” dla osób spoza środowiska matematycznego. Publikacja zawiera aż 260 pozycji literaturowych obejmujących okres od 1968 do 2024 roku, co czyni ją kompleksowym źródłem wiedzy na ten temat.

Autor i jego mentorzy

Autor podkreśla wkład swoich mentorów w powstanie książki: prof. Tadeusza Kaczorka, którego podręcznik rachunku macierzowego był kluczowy dla zdobycia podstawowej wiedzy; prof. Jerzego Klamki, który ukazał szerokie zastosowania macierzy; oraz prof. Janusza Kacprzyka z Instytutu Badań Systemowych PAN, który zachęcił go do napisania tej monografii.

Książka "Fast Matrix Multiplication with Applications" to nie tylko kompendium wiedzy o szybkich algorytmach mnożenia macierzy, ale także inspiracja do ich szerszego wykorzystania w praktyce. Jak zauważa autor: „Wyniki zebrane w książce pozwolą uzyskać równie silną AI przy wielokrotnie mniejszym zużyciu energii”. Prof. Jerzy Respondek współpracował wcześniej z Ministerstwem Nauki i Szkolnictwa Wyższego jako członek dwóch zespołów doradczych.