Tamkivi Reaalteaduste Fondi teise aasta stipendiaat Tuule Mall Kull on RWTH Aacheni magistrant ja simulatsiooniteadlane, kes loob küttseüsteemide juhtimiseks iseõppivaid algoritme, et seeläbi tõsta taastuvenergeetika kasutamist.
Lõpetasite Tartu ülikooli füüsika õppekava cum laude. Kui oluline see teie enda jaoks on?
Natuke ikka. Oli oluline näha, et mu pingutused on olnud piisavad. Aga mida rohkem ma edasi arenen, seda vähemtähtsaks see muutub.
Mis aitab öösel õppides üleval olla?
Minu puhul aitab must tee ja külm värske õhk.
Õpite simulatsiooniteadusi. Mida need endast täpsemalt kujutavad?
Põhimõtteliselt on tegu arvutisimulatsioonidega loodusteaduste ja inseneeriavaldkonnas. Need on teooria ja eksperimendi kõrval kerkinud teadustes kolmandaks sambaks. Simulatsioonid on odavamad kui eksperimendid – kui tahta uurida, mismoodi õhk lennuki tiibade ümber liigub, siis tunduvalt lihtsam on seda uurida arvutis kui päris lennuk tuuletunneli jaoks valmis ehitada. Ning on ka protsesse, mida eksperimendiga polegi otseselt võimalik uurida – mõned väga kiirelt toimuvad keemilised protsessid või kvantefektid näiteks.
Kui täpseid tulemusi simulatsioon annab?
Ükski mudel pole päris õige, aga tulemused võivad olla väga tõelähedased. Ja eksperiment ei ole päris täpne, sest mis tahes eksperimendi tulemuse mõõtmises on paratamatult ebatäpsus sees.
Minu otsene spetsialiseerumine on hoonesimulatsioon. See ühendab kõiki mu juba gümnaasiumiaegseid huvisid, milleks olid näiteks füüsika, keskkonnakaitse ja arhitektuur. Simulatsiooni tegemiseks tuleb vaadeldavad protsessid matemaatilise mudelina kirja panna. Füüsikas on mudeliks tihti diferentsiaalvõrrandite süsteem, mis tehakse arvutile selgeks diskreetimise kaudu – kui muu maailm on pidev ehk reaalarvuline, siis arvutis on ainult ühed ja nullid ja seega on iga mudel lihtsustus.
Lisaks peab numbrite taga tähendust (näiteks ühikuid) alati ise silmas pidama.
Hoonet päris lõpuni ära kirjeldada pole küll võimalik – me ei tea alati näiteks kõigi puude muutuvaid varjusid või ehituse käigus tehtud vigu –, aga sellest hoolimata saame me küllalt täpselt ennustada, kuidas hoone teatud tingimustes käituma hakkab, millised on toatemperatuurid ja küttekoormus jne.
Ja seda, millise tuulekiiruse juures katus minema lendab?
Jah. (Paus) See on muidugi küll natuke teise valdkonna tegevus, struktuuri ja pingete oma. Aga põhimõtteliselt on see võimalik küll.
Kui uue teadusega simulatsiooni kujul tegu on?
See on umbes sama vana kui arvutid, aga arvutid on järjest võimsamaks läinud ja nüüd on võimalik teha juba simulatsioone, mis paarkümmend aastat tagasi ei olnud reaalsed. Valdavalt käib see superarvutitel tehtavate simulatsioonide kohta ilmaennustuste ja materjalifüüsika valdkonnas, aga reaalne polnud ka tavaarvutil näiteks tervet maja detailselt modelleerida.
Kui edasiõppimiseks endale ülikooli otsisin, siis kogu Euroopas pakkus kolm ülikooli sellist õppekava, mis simulatsioonipoole ja füüsika mulle huvitaval moel ühendasid.
Kui palju Aacheni ülikool Tartu omast erineb?
Kui Tartus oli kõik hästi teoreetiline, siis siin alustatakse alati rakendusest. Siin on esimene küsimus see, kuidas miski reaalses elus välja näeks.
Aga üliõpilastoidud?
Ma ütleksin, et Saksamaal on palju lihtsam kõht täis saada, sest Saksamaal on väga tugev sööklakultuur; kõik tudengid ja õppejõud käivad sööklas söömas iga päev. Põhitoit maksab 2.60 – täna oli selleks näiteks kana singitäidisega. Iga teisipäev on meil šnitslipäev ja iga reede kalapäev.
Mida Eesti võiks Saksamaalt õppida?
Mõnes asjas oleks sakslastel eestlastelt õppida – no näiteks see, et lahtiolekuajad on siin ametiasutustel väga veidrad ja võivad erineda ka tööpäeviti. Ja mõnikord on asutused suletud lõunapausi ajaks, millega ei ole Eestis üldse harjunud.
Tegelikult ma ei tea, kumba pidi parem on. Eks töötajasõbralikum ole Saksamaal. Töö ja eraelu bilansis hoidmine on siin Eestist rohkem tähtsustatud.
Kelleks te päris-päris lapsena saada tahtsite?
Oh, siis… ma ei oskagi kohe öelda. Mul oli hästi palju perioode, kõikvõimalikud lihtsamad erialad käisid peast läbi – kord kokaks, kord iluuisutajaks, kord tuletõrjujaks. Mul ei olnud ühte kindlat huvi.
Hiljem hakkas muidugi paeluma bioloogia, sest mu vanemad on bioloogid.
Ja millest te unistate?
Et simulatsioonide potentsiaal tulevikus hoonete ehitamisel täiel määral ära kasutataks.
Kui eelnevalt asjad arvutis läbi katsetada, saab maja ehitamisel nimelt vältida väga palju vigu, mis muidu tuleks ilmsiks alles hiljem. Vajab muidugi kõigi osapoolte – arhitektide, inseneride, ehitajate ja omanike koostööd, et asi hästi õnnestuks, aga potentsiaal kokkuhoiuks küttekulude pealt ja mugavamaks sisekliimaks on suur.
Vahe keskmise ja väga madala energiavajadusega hoone energiakulude vahel võib olla ju juba kümnekordne ning kui tulevikus elektri hind veelgi dünaamilisemaks muutub ja ehk isegi iga tund erinema hakkab, saab sedagi kulude vähendamisel rakendada.
Kuhu te endale maja ehitaks?
(Naerab) Ilmselt ikka Eesti metsade keskele, aga lõuna suund peaks olema lage, et võimalikult palju päikest ära kasutada. Samas peaks hoone olema lähikonna energiavõrkudega hästi ühendatud, sest taastuvate energiaallikatega tulevikus hakkavad eri tootjad ja tarbijad üksteist tasakaalustama – kui hoone katusel on päikesepaneelid, siis üsna tihti juhtub, et maja toodab energiat rohkem, kui ise tarbib. Võrku ühendatud maja saab oma energiat teistega jagada.
Kas sõna „simulant“ simulatsiooniteadustes ka midagi tähendab?
Hm. Otseselt ei tähenda midagi. Kuigi ikka tehakse nalja, et sa oled üks simuleerija, simulant.
Kuidas plaanite oma stipendiumi kulutada?
Eks ma pean millestki elama. Midagi ilusat ma küll endale lubama ei hakka. Kui söömise kõrvalt midagi üle jääb, siis läheb see laptopi fondi.
PC või Mac?
Hoonesimulatsioonidega on selline lugu, et sõltumata sellest, mis oleks enda eelistus, ei saa kasutada mitte midagi muud kui Windowsi, sest vähemasti hoonesimulatsooniprogrammid on kõik kirjutatud Windowsi jaoks. Arvutis peab seega Windows olemas olema, kuigi siiamaani kasutan valdavalt Linuxit. Simulatsiooniteaduste puhul, nagu programmeerimisel üldiselt, on kõige parem, kui saad ise modifitseerida kõike, mida üldse on võimalik modifitseerida.
Mis peaks teid Eestisse tagasi tooma?
Küsimus pole mitte selles, et mis peaks, vaid mis kindlasti toob – pere, sõbrad, loodus ja väljakutsed. Eesti ühiskond on ka vastuvõtlikum muutustele. Siin ei ole ühel inimesel võimalik midagi muuta, Eestis võib see olla võimalik.
Teie aastal 2030?
Loodetavasti olen selle aja peale Eestis tagasi ja jõudnud nii kaugele, et saan juba täiendada teisi.
Öö või päev?
Öö.
Koer või kass?
Koer.
Ketšup või sinep?
Majonees – sest sakslased söövad friikartuleid majoneesiga.
Lemmikkuu?
August – taevatähed Eestis.
Lemmikverb?
Ma unistan.
Kole värv?
Hm. Kas mõni värv on valelik? Ma arvan, et krellroheline.
Buss või rong?
Rong, sest rongis saab lugeda, aga bussis läheb süda pahaks.
Kuusk või tamm?
Tamm – ikkagi Eesti rahvuspuu.
Ida või lääs?
Tasakaal.
