توسط : درباره شایان اویسقرن و دستاوردهای او
گروه اجتماعی: داستانهای بزرگ در دنیای علم، گاهی از سادهترین لحظات زندگی آغاز میشوند. تصور کنید در یک عصر آفتابی، تمرین تنیس روی چمن به پایان رسیده و مربی از شما میخواهد ۱۰۰ توپ پخش شده در زمین را جمع کنید. برای اغلب افراد، این کار صرفاً یک خستگی اضافه است؛ اما برای ذهن خلاق یک دانشمند به یک مسئله جذاب ریاضی تبدیل میشود: «چگونه مسیر حرکت را طراحی کنم تا در کوتاهترین زمان و با کمترین انرژی ممکن، تمام توپها را جمع کنم و راهی خانه شوم؟» این مسئله ساده، عصاره همان چیزی است که شایان اویسقرن، دانشمند ایرانیتبار و استاد دانشگاه واشنگتن، سالها از عمر خود را صرف حل آن کرد؛ تلاشی درخشان که سرانجام به شکستن یک رکورد ۴۰ ساله در علوم رایانه و کسب مدال آباکوس (Abacus Medal) از سوی اتحادیه بینالمللی ریاضیات انجامید. این مدال معتبر که هر چهار سال یکبار به برترین دانشمندان زیر ۴۰ سال در حوزه علوم رایانه اعطا میشود، مهر تأییدی بر افتخارآفرینی بینظیر این پژوهشگر برجسته است.
از کوچههای اصفهان تا تالارهای استنفورد
شایان اویسقرن متولد سال ۱۳۶۵ در اصفهان و پنجمین فرزند خانواده است. پرچمدار مشوق او در مسیر علم، مادری بود که خود عاشق ریاضیات بود اما به دلیل محدودیتهای فرهنگی زمانه از ادامه تحصیل بازماند؛ با این حال شور دانشپژوهی را در دل فرزندانش زنده نگه داشت.
رشد در محیطی پویا و رقابتی در کنار برادران و خواهرانی موفق، روحیه پرسشگری را در شایان تقویت کرد. نقطهعطف زندگی او زمانی رخ داد که برادرش شهاب (از مدالآوران المپیاد انفورماتیک) کتابی از معمارهای ریاضی به او هدیه داد. این هدیه، جرقهای شد برای عشقی عمیق به حل مسائل پیچیده. شایان در سال ۲۰۰۴ مدال طلای المپیاد جهانی انفورماتیک را بهدست آورد سپس وارد دانشگاه صنعتی شریف شد و در ادامه برای مقطع دکتری به دانشگاه معتبر استنفورد رفت. فرناز رونقی، همسر او و مدیر ارشد فناوری یک شرکت نوپا، راز این موفقیت را در روحیات خاص شایان میداند: «شایان توانایی شگفتانگیزی در بازی و شاد بودن دارد؛ ذهنش مثل یک کودک از حل مسائل لذت میبرد و مسائل را بیش از حد سخت نمیگیرد. این تعادل زیبا در زندگی شخصی، کلید موفقیت حرفهای اوست». این زوج هماکنون به همراه پسر ۱۰سالهشان، فراز، در سیاتل زندگی میکنند.
شکستن رکورد ۴۰ ساله؛ مسئله فروشنده دورهگرد
مهمترین دستاورد علمی اویسقرن که نام او را در تاریخ علوم رایانه ماندگار کرد، ارتقای الگوریتم «مسئله فروشنده دورهگرد»(TSP) است. فرض کنید یک پیک یا مسافر باید به دهها شهر مختلف سر بزند و دوباره به نقطه مبدأ بازگردد. پیدا کردن کوتاهترین مسیر ممکن برای تعداد زیادی شهر، فرآیندی چنان پیچیده است که حتی ابرکامپیوترها نیز در محاسبات دقیق آن دچار کندی شدید میشوند. در سال ۱۹۷۶ دانشمندی بهنام نیکوس کریستوفیدس، الگوریتمی ارائه داد که پاسخی تقریبی(با حداکثر ۵۰ درصد طول بیشتر از کوتاهترین مسیر مطلقاً ممکن) پیدا میکرد. به مدت بیش از چهار دهه هیچ دانشمندی نتوانسته بود حتی یک گام از این حد کریستوفیدس فراتر رود. اما شایان اویسقرن و همکارانش در دسامبر ۲۰۱۹ دست به کاری بزرگ زدند. آنها با ترکیب ابزارهای ریاضی از حوزههایی بهظاهر نامربوط- مانند نظریه احتمال، فیزیک آماری و هندسه جبری- الگوریتم جدیدی طراحی کردند که توانست، رکورد ۴۰ ساله کریستوفیدس را بشکند و به کوتاهترین مسیر ممکن بسیار نزدیکتر شود. مقاله ۹۰ صفحهای این دستاورد، چند ماه بعد منتشر شد و جامعه علمی را شگفتزده کرد. امین صابری، استاد پیشین او در استنفورد، این جهش علمی را به «پریدن از یک هواپیمای ابتدایی به یک بوئینگ ۷۴۷» تشبیه کرد. خود اویسقرن درباره لحظه اثبات این الگوریتم میگوید: «وقتی بالاخره متوجه شدیم الگوریتم جدید کار میکند، باورکردنی نبود. سالها روی این مسئله کار کرده بودیم و آن لحظه یکی از شیرینترین و بهیادماندنیترین لحظات زندگی علمیام بود».
نوآوری در نمونهگیری تصادفی و الگوی فکری منحصربهفرد
دستاوردهای اویسقرن به همین جا ختم نمیشود. او در سال ۲۰۱۸ با همکاری تیمش توانست، حدسی ۳۰ ساله در زمینه «نمونهگیری تصادفی» را اثبات کند؛ مسئلهای بنیادین که میپرسد، چگونه میتوان از میان یک مجموعه بینهایت بزرگ یک گزینه را کاملاً بهصورت تصادفی و عادلانه انتخاب کرد. آنها با ترجمه این مسئله به زبان چندجملهایها، معمای مطرح شده در سال ۱۹۸۹ را پس از سه دهه حل کردند. آنا کارلین، همکار پژوهشی او در دانشگاه واشنگتن، درباره سبک کاری او میگوید: «شایان استاد ایجاد پل میان حوزههای بیارتباط است. او از ابزارهایی استفاده میکند که به ذهن فرد دیگری نمیرسد و خوشبینی مسری او، همه تیم را به پیشروی امیدوار میکند».
چرا دستاورد اویسقرن تا این حد پراهمیت است؟
موفقیتهای شایان اویسقرن صرفاً یک تمرین نظری روی کاغذ نیست بلکه پیوندی عمیق با دنیای واقعی دارد:
۱- بهینهسازی لجستیک و انرژی: این الگوریتمها موجب صرفهجویی میلیارد دلاری در مصرف سوخت، زمان و هزینههای ناوگانهای حملونقل، شرکتهای پستی و غولهای تجاری جهان میشوند.
۲- کاربرد در زیستشناسی و سختافزار: فرمولبندیهای او در طراحی مدارهای مجتمع الکترونیکی همچنین توالییابی دیانآ (DNA) کاربرد مستقیم دارند.
۳- میراث علمی جدید: مهمتر از همه، او «جعبهابزار» ریاضی کاملاً جدیدی را به حوزه علوم رایانه وارد کرد که راه را برای حل معماهای لاینحل آینده هموار میکند.
شایان اویسقرن، نماد نسلی از دانشمندان است که با نگاهی تازه، ذهن پرنشاط و جسارت گذر از مرزهای سنتی علوم، دنیای دیجیتال ما را هوشمندتر و کارآمدتر میکنند.
