Prof. Florian Luca, ’n getal-teoretikus verbonde aan die Universiteit Stellenbosch (US) se departement wiskundige wetenskappe, is een van drie hoofnavorsers wat ’n Synergy Grant ter waarde van €7,5 miljoen (ongeveer R143,1 miljoen) van die Europese Navorsingsraad (ENR) ontvang het.
Die ander twee hoofnavorsers is prof. Valérie Berthé van die Franse Institut de recherche en informatique fondamentaleby die Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) aan die University Paris Cité, en prof. Joël Ouaknine, wetenskapsdirekteur van die Max Planck Instituut vir Sagtewarestelsels (MPI-SWS) in Saarbrücken, Duitsland.
Die ENR se Synergy Grants bevorder onderlinge samewerking tussen uitsonderlike navorsers, wat hulle in staat stel om hulle kundigheid, kennis en hulpbronne te kombineer ten einde die grense van wetenskaplike ontdekking te verskuif. Hierdie finansiële toekennings is deel van die navorsings- en innovasieprogram van die Europese Unie se Horizon Europe.
Die mededinging om hierdie geld is baie sterk en in die huidige finansieringsronde is slegs 57 van die 548 voorstelle wat ingedien is, goedgekeur.
Oor die volgende ses jaar sal hierdie multidissiplinêre span uit die vakgebiede van getal-teorie en teoretiese rekenaarwetenskap ’n benadering van “hoë risiko, hoë winste” volg om een van die hoofberekeningsuitdagings aan te pak wat deur sogenaamde “diskrete dinamiese stelsels” verteenwoordig word – dit wil sê stelsels wat oor tyd volgens spesifieke reëls verander.
Volgens ’n mediaverklaring wat deur Max Planck Instituut uitgereik is, bly dit ’n groot uitdaging om algoritmiese oplossings te skep wat hierdie stelsels ontvanklik sal maak vir geoutomatiseerde verifikasietegnieke, veral in velde soos programanalise en rekenaargesteunde verifikasie tot kunsmatige intelligensie en teoretiese biologie.
“Die paradigma van ‘modelkontrole’ is ’n kragtige metode wat ons in staat stel om outomaties, met wiskundige sekerheid, te verifieer of ’n stelsel optree soos die veronderstelling was,” verduidelik Ouaknine.
Baie diskrete dinamiese stelsels kan egter nie tans geverifieer word met die beskikbare modelkontrolebenaderings nie.
Een van die hoofdoelwitte van die nuwe navorsingsprojek getiteld “Dynamical and Arithmetical Model Checking (DynAMiCs)” is om die klasse van dinamiese stelsels en eienskappe wat algoritmies deur middel van modelkontrole hanteer kan word, aansienlik te verruim. Dit het ten doel om langdurige wiskundige uitdagings soos die Skolem-probleem aan te pak, wat kan lei tot deurbrake in die begrip en verifiëring van die gedrag van ander ingewikkelde stelsels.
Luca sê hul suksesvolle voorstel berus op ’n baie sterk navorsingsgrondslag. “My samewerking met Joël se span het laat in 2019 begin. Ek was destyds ’n besoeker aan die Max Planck Instituut vir wiskunde in Bonn en hy en sy span het van Saarbrücken af gekom op soek na wiskundiges wat sou belangstel om aan probleme op die gebied van teoretiese rekenaarwetenskap te werk.”
Aangesien Luca reeds onder sy portuurgroep en kollegas as ’n “probleemoplosser” bekend was, is die Saarbrücken-span aangeraai om met hom te vergader. “Sedert daardie eerste ontmoeting het ek jaarliks ’n paar maande by die Max Planck Instituut vir Sagtewarestelsels deurgebring om saam met Joël en sy span te werk. Teen hierdie tyd het ons reeds 15 navorsingsartikels gepubliseer waarin ons beduidende vordering met ’n paar moeilike probleme gemaak het.
“Die idee om vir ENR-finansiering aansoek te doen, het in Mei verlede jaar gedurende ’n werksessie in Barbados ontstaan, waar Valérie van die CNRS, Joël en ek almal teenwoordig was en ons het vir die volgende vyf maande aan die voorstel gewerk,” verduidelik hy.
Dit het 11 maande en verskeie stappe gekos om dié bedrag te verkry. Dit het ook ’n onderhoud van aangesig tot aangesig op Dinsdag 10 September by die ENR se hoofkantoor in Brussels ingesluit, waar hulle ’n projekaanbieding moes doen en vrae van ’n paneel met 20 spesialiste moes beantwoord.
Luca sê die meeste van die geld sal gebruik word om nadoktorale genote aan te stel en PhD-studente te help om hul projek te bevorder en by te dra tot die opleiding van ’n nuwe geslag navorsers. Die span beplan ook twee somerskole en verskeie seminare en werksessies.
Hoewel hy vir ses maande van die jaar by die Max Planck Instituut sal werk, sal sy navorsingsgroep hier by die US voltyds aan die projek werk. Daar sal ook geleenthede vir uitruilprogramme tussen die instellings en talle ander medewerkers wees.
Nagraadse studente wat belangstel om by hierdie projek aan te sluit, moet op die uitkyk wees vir die eerste advertensies wat in Desember en Januarie verskyn. Die projek neem in Maart 2025 amptelik in aanvang en Luca sal aan die einde van die eerste semester vir sy eerste ses maande lange skof by die Max Planck Instituut aansluit.
“Uit die aard van my unieke posisie dat ek saam met beide die Nasionale Navorsingstigting (via die US) kan saamwerk, én ’n hoofnavorser kan wees in ’n span wat deur die ENR gefinansier word, hoop ek om ’n paar Suid-Afrikaanse studente en nadoktorale genote deel van die ENR se span te kan maak, óf om geleenthede te skep vir besoeke aan bogenoemde instellings of ander soortgelyke geleenthede,” sê hy.
Prof. Ingrid Rewitzky, hoof van die US departement wiskundige wetenskappe en die fakulteit natuurwetenskappe se visedekaan vir leer en onderrig, het Luca met hierdie uitstekende prestasie gelukgewens. “Ons is opgewonde oor die geleenthede vir navorsers, nagraadse studente en nadoktorale genote om saam met hierdie inspirerende DynAMiCs-span te kan werk. As departement sien ons ook uit daarna om van die DynAMiCs-projekspanlede vir navorsingsbesoeke en samewerking te huisves en om gesamentlike navorsingswerksessies en -seminare aan te bied.”
