گروه های خبری
آرشیو
ف
کد خبر: 242920

گفت‌وگوی «فرهیختگان» با دانشجوی نخبه ریاضی دانشگاه صنعتی‌شریف

صرفه‌جویی میلیاردی با حل یک معادله ریاضی

ابتدا چندان حل این مساله را جدی نگرفتم تا اینکه با هم قرار ملاقات حضوری گذاشتیم و بعد از این جلسه متوجه اهمیت این معادله شده و قول حل آن را دادم، حتی برای حل آن دانشگاه شریف را انتخاب کردم؛ چراکه باید معادله دیفرانسیل می‌خواندم و از آنجایی که تا آن زمان، در دانشگاه خوارزمی معادلات دیفرانسیل در سطح عالی تدریس نمی‌شد، دانشگاه شریف را انتخاب کردم

به گزارش «خبرنامه دانشجویان ایران»، محمد سبک‌دست، دانشجوی دکتری ریاضی در دانشگاه صنعتی‌شریف است. او یکی از پیچیده‌ترین معادلات دیفرانسیل مربوط به حوزه صنعت نفت را حل کرده  است؛ جوانی لاغر‌اندام و ساده‌پوش که در نظر اول به هیچ‌وجه بزرگی کارش به چشم نمی‌آید؛ جوانی که یک ساعتی را با ما گذراند و از کم و کیف کارش در حل این معادله صنعت نفت گفت. اگر معادله‌ای که او حل کرده مورد استفاده قرار گیرد از صرف هزینه‌های میلیاردی مجدد جلوگیری خواهد شد. حالا اما فقط یک مشکل بر سر راه او قرار دارد آن هم اینکه مسئولان وزارت نفت قانع شوند از دانش او بهره گیرند؛‌ همین

وقتی ریاضی به کمک مهندسی می‌آید
 او در ابتدای صحبت‌هایش درباره چگونگی رسیدن به این معادله برای انتخاب موضوع پایان‌نامه‌اش گفت: «سال 92 و زمانی که دانشجوی کارشناسی در دانشگاه خوارزمی بودم، یکی از مهندسان شرکت نفت شیراز مساله‌ای را که همان معادله دیفرانسیل و مرتبط با صنعت نفت کشور بود، با من در میان گذاشت. البته در همان سال در مسابقات ریاضی کشور مدال طلا گرفتم و این مساله یکی از دلایل انتخاب بنده از سوی او بود.»

این دانشجوی دکتری ادامه داد: «آن زمان چندان حل این مساله را جدی نگرفتم تا اینکه با هم قرار ملاقات حضوری گذاشتیم و بعد از این جلسه متوجه اهمیت این معادله شده و قول حل آن را دادم، حتی برای حل آن دانشگاه شریف را انتخاب کردم؛ چراکه باید معادله دیفرانسیل می‌خواندم و از آنجایی که تا آن زمان، در دانشگاه خوارزمی معادلات دیفرانسیل در سطح عالی تدریس نمی‌شد، دانشگاه شریف را انتخاب کردم.»

سبک‌دست با بیان اینکه زمانی که وارد دانشگاه شریف شدم با استاد راهنمای خود، یکی از استادان دیفرانسیل موضوع معادله را در میان گذاشتم، افزود: «او قبول کرد که مرا در حل این معادله کمک کند، البته ایشان انتظار نداشت که بنده از حیطه مساله خارج شده و نگاه صفر تا صدی به مساله داشته باشم. اعتقاد ایشان آن بود که ما آن قسمت از کار را که به متخصصان معادلات دیفرانسیل مربوط است، با دقت بیشتری انجام دهیم و بقیه مراحل را به متخصصان بسپاریم اما بنده نگاه صفر تا صدی به حل مساله داشتم و دارم. قرار بود کاری انجام بدهم که عملا مهندسان شرکت نفت بتوانند از آن استفاده کنند.»

او درباره مدت زمانی که صرف حل معادله کرد، گفت: «تنها پنج ماه به پایان تحصیلم مانده بود که صاحب فرزند دو قلو شدم. در این پنج ماه تمام وقتم را صرف همسرم -‌‌آن زمان دانشجوی شریف بود- کردم و به همین دلیل در این مدت چندان توجهی به حل  معادله نداشتم. البته بعد از به دنیا آمدن فرزندانم به‌طور جد به این مهم پرداختم. در وهله اول تصور می‌کردیم که حل این معادله بسیار پیچیده است و باید دانشجویان و استادان تراز اول دنیا روی آن کار کنند، ولی در عمل متوجه شدیم اصلا این‌گونه نیست و قدم به قدم جلو رفتیم تا توانستیم یک سوم از کار را به‌طور اساسی انجام دهیم.» این دانشجوی دکتری درباره یک‌سوم ابتدایی کار توضیح داد: «یک‌سوم اولیه کار این بود که بدانیم معادله چیست و چگونه باید آن را حل کرد که این بخش به درستی انجام شد. یک سوم دیگر این است که بتوانیم معادله حل شده را در قالب اطلاعات به رایانه منتقل کنیم. یک‌سوم پایانی نیز بحث آنالیز خطا و مقایسه با خروجی‌های صاحبان مقاله‌های معتبر در این زمینه است که البته هنوز دو مرحله پایانی کار را انجام نداده‌ایم.»

برای حل معادله، درس‌های زمین‌شناسی و فیزیک را هم خواندم
 سبک‌دست معتقد است: «همه دانشجویان ریاضی با پایه قوی و رویکرد پژوهشی می‌توانند بخش اول کار را انجام دهند؛ ولی مساله اصلی این است که مهندسان شرکت نفت معادله‌ای را می‌خواهند که قابلیت اجرایی داشته باشد. به همین دلیل بسیاری از دانشجویان و استادان ریاضی تمایلی به حل آن ندارند. به عبارت دیگر از یک طرف آن مهندس شرکت نفت به اندازه‌ای ریاضی نمی‌دانست که بتواند این معادله را حل کند و از طرف دیگر استادان ریاضی نیز به اندازه‌ای فیزیک و مهندسی نمی‌دانند که بتوانند این معادله را با قابلیت اجرایی حل کنند.»

او درباره سختی‌های حل این معادله گفت: «برای حل این معادله درس‌های فیزیک و زمین‌شناسی زیادی را خواندم؛ کاری که شاید دانشجویان ریاضی کمتر آن را انجام می‌دهند. همچنین مقالات زیادی را هم خواندم و راه‌حل‌هایی را که هر کدام معرفی کرده بودند مورد آزمون و خطا قرار دادم.»

وقتی از سبک‌دست درباره موضوع اصلی پایان‌نامه‌اش سوال کردیم، با ذکر مثالی گفت: «تصور کنید که شرکت نفت می‌خواهد چاه‌های نفتی را حفر کند. چاه‌های نفت علی‌رغم قطر کم بسیار طویل هستند. از سوی دیگر از مته‌های بسیار گران‌قیمتی برای حفر استفاده می‌شود. برای حفر هر چاه لوله‌های بسیار طویلی وجود دارد که خاک‌های حفر شده را به بالا منتقل می‌کند. قاعدتا هر چه عمق چاه بیشتر می‌شود، چاه تمایل زیادی برای فرو ریختن دارد که ما باید جلوی این اتفاق را بگیریم.»

این دانشجوی دکتری با بیان اینکه نفت یک مایع به همراه گاز با فشار زیاد است که داخل سنگ‌های متخلخل وجود دارد، افزود: «وقتی حفاری صورت می‌گیرد سنگ‌ها متلاشی می‌شوند. یک انفجار کوچک رخ می‌دهد و با انفجار یک سنگ، سایر سنگ‌ها هم دچار انفجار می‌شوند. همین مهم باعث تخریب چاه نفت می‌شود که برای مقابله با آن، گل حفاری را که چگالی بسیار بالایی دارد، وارد چاه می‌کنند.»

یک معادله با 5 صفحه جواب داشتیم
 او بعد از ذکر مثال سراغ موضوع اصلی گفت‌وگو برگشت و تصریح کرد: «معادله‌ای که آن را حل کردیم، معادله روز دنیا است و نشان می‌دهد سنگ‌های متخلخل به چه دلیل و در چه شرایطی منفجر می‌شوند. با حل این معادله می‌توانیم تعیین کنیم که برای جلوگیری از انفجار، گل‌حفاری با چه غلظت، چه فشار و چه دمایی وارد چاه شود که در حقیقت آرام‌کننده سنگ‌های متخلخل باشد نه تشدیدکننده استرس آنها.»

سبک‌دست با بیان اینکه معادله دیفرانسیل مطرح شده همه جزئیات و احتمالات را در نظر گرفته است، افزود: «زمانی که اولین بار آن را دیدم، به نظرم معادله بسیار وحشتناکی بود؛ چراکه یک معادله با پنج صفحه جواب داشتیم؛ اینکه می‌گویم داشتیم برای این است که در یک مقاله معادله به همراه جواب نهایی آمده بود که بدون داشتن روش رسیدن به این جواب عملا قابل استفاده نبود و فقط نشان‌دهنده آن بود که نویسنده مقاله، توان بهره‌گیری مهندسی از حل معادله را دارد و ما توانستیم راه‌حل رسیدن به جواب را پیدا کنیم.»

دولتی بودن صنعت نفت؛ اصلی‌ترین چالش در ایران
 او در بخش دیگر صحبت‌هایش به چالش اصلی حوزه نفت کشور اشاره کرد و گفت: «اصلی‌ترین حوزه در این بخش آن است که شرکت نفت،‌ دولتی است و به نظر می‌رسد برای مسئولان آن اهمیت چندانی ندارد که برای حفر یک چاه نفت چقدر وقت و هزینه صرف شود یا حتی چقدر با شکست مواجه شویم تا بتوانیم از یک چاه به نفت برسیم؛ چراکه گاهی 10 چاه نفت حفر می‌شود و تنها یکی از آنها، بدون ریزش به نفت می‌رسد، در حالی که در خارج از کشور چون شرکت‌های نفتی خصوصی هستند، برای همه بخش‌های حفاری اعم از اجاره مته‌ها، زمان صرف‌شده برای حفر چاه و.‌.. برنامه‌ریزی می‌شود تا کمترین هزینه‌ها صورت گیرد.»

این دانشجوی دکتری درباره استقبال مسئولان شرکت نفت از حل این معادله گفت: «تا الان از این موضوع استقبال نشده است. مهم‌ترین کار ما این است که به مسئولان شرکت نفت بقبولانیم از این معادله استفاده کنند که هنوز این اتفاق نیفتاده است. البته ظاهرا نهادهایی در کشور داریم که به دستگاه‌های دولتی فشار می‌آورند تا از چنین طرح‌هایی در پروژه‌ها استفاده کنند. بنابراین قرار شد بعد از تمام کردن هر سه مرحله کار، طرح را به شرکت نفت ارائه دهیم.»  سبک‌دست در همین زمینه تصریح کرد: «البته استاد مشاور بنده قبلا تلاش‌هایی در این زمینه کرده است و نسبت به اهمیت دادن شرکت نفت به این فناوری ناامید است. تا جایی که به مسئولان شرکت نفت پیشنهاد برگزاری همایش رایگان را برای توجیه مهندسان نفت داده‌اند ولی با این درخواست هم موافقت نشده است.»

رسالتم قبولاندن استفاده از این معادله به مسئولان شرکت نفت است
 وقتی از او سوال کردیم که آیا شرکت نفت این معادله را توسط شرکت‌های خارجی تهیه می‌کند، گفت: «ما نیز در ابتدا چنین تصوری داشتیم که شرکت نفت جواب این معادله را از شرکت‌های خارجی می‌گیرد، ولی الان متوجه شده‌ایم اصلا این‌گونه نیست و شرکت نفت بدون این معادله اقدام به حفر چاه می‌کند. به همین دلیل است که مجبور می‌شود چاه‌های بسیاری را حفر کند تا درنهایت یکی از آنها به نتیجه برسد. از این رو دلیل رسالت خودم را قبولاندن استفاده از این معادله برای انجام کارهای عملیاتی در شرکت نفت گذاشتم.»

او درباره دلیلش برای نرفتن از کشور و مشغول شدن در دانشگاه‌ها گفت: «انسان پرتوقعی هستم و حاضر نیستم برای دیگران کار کنم. وقتی در یک شرکت خارجی یا یک دانشگاه خارجی مشغول به کار شوید، یک پروژه به شما می‌دهند و در مقابل کاری که می‌کنید به شما پول می‌دهند. کار کردن برای دیگران را نمی‌پسندم و دوست دارم شخصا کار کنم. کشورم نیز دارای چنین قابلیتی است. به راحتی می‌توان یک شرکت مهندسی ایجاد کرد و به بخش‌های مختلف صنعت کشور از جمله صنعت نفت کمک کرد و در مقابل آن نیز پول گرفت. چنین ظرفیتی در کشورهای اروپایی و کشور آمریکا وجود ندارد.»

  به‌رغم وجود دانشجویان توانمند در کشور از ظرفیت آنها استفاده نمی‌شود
 این دانشجوی دکتری در همین زمینه ادامه داد: «در کشور ما فرصت‌های شغلی بکری وجود دارد. ترجیح می‌دهم در کشورم بمانم و از این فرصت‌ها استفاده کنم، حتی اگر از لحاظ مالی نیز فرصت‌های خوبی در کشورم برایم مهیا نشود باز هم در اینجا می‌ماندم؛ چه برسد به الان که ظرفیت‌های بکر زیادی داریم.»

سبک‌دست درباره زمان لازم برای انجام کارهای مربوط به دو سوم پایانی این معادله تصریح کرد: «انجام این مراحل درنهایت هشت ماه زمان نیاز دارد و تصور نمی‌کنم که نیازمند صرف هزینه‌های زیادی باشد. از سوی دیگر فکر نمی‌کنم هیچ‌گاه وارد کار اجرایی به معنی واقعی شوم؛ چراکه من تنها اطلاعاتی را که می‌دهند در معادله می‌گذارم و آن را حل می‌کنم.»

او درباره زمان و هزینه مورد نیاز برای حفر چاه نفت اظهار بی‌اطلاعی کرد و گفت: «اطلاع دقیق در این زمینه ندارم ولی قطعا برای حفر چاه جدید هم از لحاظ مالی و هم از لحاظ زمانی نیازمند پول و وقت زیاد هستیم.»

این دانشجوی دکتری گفت: «قطعا اگر کارهای حفاری را به همراه علم مربوط به آن استفاده کنند از یکسری تحمیل هزینه‌های بسیار گزاف در طول کار جلوگیری می‌شود. به‌طور مثال هزینه اجاره یک ماهه یک دکل حفاری 100 میلیون تومان است. برای حفر یک چاه نیز به چهار تا پنج ماه زمان نیاز است. به عبارت دیگر تنها هزینه اجاره دکل حفاری برای حفر یک چاه 400 تا 500 میلیون تومان است. بنابراین هر چه کار حفاری زودتر به نتیجه برسد، در هزینه‌ها نیز صرفه‌جویی می‌شود.»

سبک‌دست اظهار داشت: «دانشجویان توانمندی در دانشگاه‌ها داریم که هر کدام می‌توانند پروژه‌های مهمی مانند این معادله را حل کنند، ولی متاسفانه افرادی مانند همان مهندس شرکت نفت را کم داریم که بتوانند موضوعات مهم را به دانشجویان ارائه دهند و این درد بسیار بزرگی برای جامعه دانشگاهی ما است.»

کلاس‌هایی از هشتم تا دانشگاه را راه انداخته‌ام
 سبک‌دست به جرات نداشتن ورود دانشجویان رشته مهندسی به مباحث ریاضی اشاره کرد و گفت: «زمانی که در دانشگاه شریف، تنها دستیار استاد (TA) ریاضی عمومی دو بودم و به همین دلیل همه دانشجویان یک بار به قولی از زیر دستم رد شده بودند، از میان 900 دانشجویی که داشتم، 40 نفر را برای درس‌های سخت و پیچیده ریاضی انتخاب کردم که درنهایت تنها دو نفر در کلاسم حضور پیدا کردند. در حقیقت بیش از 30 نفر از دانشجویان که رشته مهندسی خوانده بودند جرات ورود به این بحث را نداشتند.»

او در پایان خاطرنشان کرد: «برای اینکه بتوانیم تیمی از دانشجویان مهندسی با رویکرد پژوهشی داشته باشیم از زمستان سال گذشته در مسجد جامع شهرمان در کرج دانش‌آموزان کلاس هشتم را که بعضی‌شان حتی نمرات زیر 10 در ریاضی داشتند، انتخاب کردم. سپس کلاسی به اسم از هشتم تا دانشگاه برگزار کردم و از همین الان به آنها درس ریاضی مهندسی مطابق کتاب معروف توماس، ارائه می‌دهم. می‌خواهم این دانش‌آموزان به دانشگاه شریف بیایند و علاوه‌بر مهندسی، ریاضی هم بدانند. البته این کلاس‌ها باعث افزایش چشمگیر، ‌انگیزه و تلاش دانش‌آموزان و به تبع آن رشد نمرات ریاضی‌شان در مدرسه شده است.»

منبع: فرهیختگان

مرتبط ها
نظرات
chapta
حداکثر تعداد کاراکتر نظر 200 ميياشد .
نظراتی که حاوی توهین یا افترا به اشخاص، قومیت‌ها، عقاید دیگران باشد و یا با قوانین جمهوری اسلامی ایران و آموزه‌های دینی مغایرت داشته باشد منتشر نخواهد شد - لطفاً نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.
[1396/05/20 - 09:18]
باید می رفت آمریکا و زن آمریکایی می گرفت تا آدم حسابش کننپد