For datalogi-professor Lars Arge er der ikke langt fra teoretisk grundforskning til praktisk anvendelse. Hans forskning har potentiale til at gavne millioner af mennesker, tusinder af virksomheder samt videnskabsfolk i en lang række andre fag. Nu er han blandt modtagerne af videnskabsministerens EliteForsk-pris 2010.
Lars Arge er blandt verdens førende hjerner i arbejdet med at udvikle algoritmer, der gør det muligt at nyttiggøre den data-oversvømmelse, som den digitale udvikling har medført.
De sidste 10 år har forskere talt om en tsunami af information, som bare vokser og vokser. Hvert sekund skabes og opsamles så store mængder data verden over, at selv de kraftigste computere ikke har regnekraft til at få noget fornuftigt ud af dem.
Med Lars Arges supereffektive algoritmer bliver de store opgaver pludselig overkommelige.
Og de har allerede fundet praktisk anvendelse i bl.a. nøjagtige digitale terrænmodeller, som med softwaren TerraSTREAM kan bruges til præcist at simulere vandets bevægelser ved skybrud eller havvand-stigninger – og dermed forudsige, hvilke områder der risikerer oversvømmelser.
Massive data håndteres
Terrænmodellen af Danmark er baseret på laserscanning af jordens overflade fra et fly. Datamængden er så stor, at normal computer-software bruger alt for lang tid på at regne på den. Men Lars Arges algoritmer håndterer dataene på en måde, som tager hensyn til, at det tager computeren en million gange længere tid at hente data på en harddisk end at hente den i RAM’en. Med andre ord handler det om at minimere det antal gange, computeren skal hente noget på harddisken.
Den slags algoritmer kaldes I/O-effektive algoritmer. Det er et af fire fokusområder i MADALGO, som er det datalogiske grundforskningscenter, Lars Arge er leder af. Center for Massive Data Algorithms blev oprettet på Aarhus Universitet i 2007 med midler fra Danmarks Grundforskningsfond, og danner ramme om et tæt samarbejde mellem danske forskere og kolleger fra verdens øvrige førende forskningsinstitutioner på området: Massachusetts Institute of Technology (MIT) i USA og Max Planck Institut für Informatik (MPII) i Tyskland.
Enorme perspektiver
Perspektiverne i effektiv håndtering af store datamængder er enorme, både for videnskaben, for samfundet og for erhvervslivet.
Lars Arge samarbejder i øjeblikket med biologer om at skabe et nyt tværvidenskabeligt center, der bl.a. skal forske i simulering af biodiversitet vha. massive data algoritmer. Også i kortlægningen af genomer, forskning i jordskælv, havstrømme, klima, medicin osv. vil forskerne lettere kunne udnytte dataene fra deres mange sensorer og undersøgelser.
Sammen med et par studerende og en kollega har Lars Arge også netop oprettet og investeret i virksomheden SCALGO, der skal forsøge at kommercialisere nogle af deres forskningsresultater.
Som Google for længst har bevist, kan effektiv datamining være en glimrende forretning.
Glad og taknemmelig
Om sin reaktion på at modtage EliteForsk-prisen siger han:
- Ubeskrivelig glæde og stolthed! Men også stor taknemmelighed over de fantastiske mentorer, jeg har haft igennem min karriere, samt alle de kolleger, studerende og medarbejdere, der har bidraget til min personlige succes. Jeg er også taknemmelig over den (heldigvis stærke) universitetsledelse, der har støttet mig, og de forskningsråd og fonde der har støttet min forskning økonomisk.
Rådighedsbeløbet på en mio. kr. vil han formentlig bruge til at søsætte nogle måske lidt mere risikofyldte projekter end normalt.
- Godt nok er jeg så heldig, at MADALGO centerbevillingen fra Danmarks Grundforskningsfond kan bruges meget frit, men derfor kan der alligevel godt være brug for midler til specielt tværvidenskabelige satsninger, siger han.
Lokket hjem på Rømer-stipendium
Lars Arge er 42 år gammel. Han blev i 1993 cand. scient i datalogi på Aarhus Universitet, hvor han tre år senere tog en ph.d.-grad.
Derfra gik vejen til en (efter planen) etårig post doc-forskerstilling på Duke University i USA. Han blev der i otte år, så tog han orlov for at blive professor på Datalogisk Institut på Aarhus Universitet på et Rømer-stipendium fra det dav. Statens Naturvidenskabelige Forskningsråd (Rømer-stipendier blev indført for at hente danske forskere hjem fra udlandet).
I 2006 fik han et fordelagtigt tilbud om at vende tilbage til Duke University, men han valgte at blive i Danmark, fordi bevillingen på 30 mio. kr. fra Danmarks Grundforskningsfond til oprettelse af MADALGO var lige om hjørnet.
De effektive algoritmer fra MADALGO gør det muligt at bearbejde meget store datamængder som f.eks. fra en laserscanning af jordoverfladen. Dermed kan der laves modeller med hidtil uset præcision - som demonstreret med nedenstående to billeder af en simuleret vandstandsstigning på 1 meter:

Vadehavs-øen Mandø vil ifølge en lavopløst model med en
cellestørrelse på 80x80 m næsten forsvinde, hvis vandstanden stiger 1 meter.
Modellen kan nemlig ikke se diget.

I en højopløst model med en cellestørrelse på 2x2 m er diget med, og
derfor kan modellen regne ud, at vandet ikke strømmer ind.

Digitale terrænmodeller kan gøres endog meget detaljerede som
denne, der har en opløsning på 50x50 cm. Med software fra
spinoff-virksomheden SCALGO kan man lave f.eks. hydrologiske analyser, som
ganske nøjagtigt kan forudse regnvands og vandløbs bevægelser.