Φυλογενετική και προβλέψεις για το Euro 2024

Ο αλγόριθμος αποτελεί έργο του Δρα Αλέξανδρου Σταματάκη, επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας Biodiversity Computing Group (BCG) στο Ινστιτούτο Πληροφορικής του Ιδρύματος Τεχνολογίας και Έρευνας (ΙΤΕ) και της ομάδας Computational Molecular Evolution (CME) στο Ινστιτούτο Θεωρητικών Σπουδών της Χαϊδελβέργης (HITS), και καθηγητή Υπολογιστών Υψηλής Απόδοσης στις βιοεπιστήμες στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Καρλσρούης (KIT).

Οι πιθανολογικές προβλέψεις για το UEFA Euro 2024 λαμβάνονται χρησιμοποιώντας 1.000.000 μοντέλα για την εκτίμηση της ποιότητας της κάθε ομάδας από τα οποία οι επιστήμονες κρατούν μόνο το 1% που ταιριάζουν καλύτερα στην απόδοση των ομάδων μέχρι τώρα.

Η πρόβλεψη βασίζεται στην προσαρμογή ενός αλγόριθμου για εξελικτικά δέντρα, στα «δέντρα» (μοντέλα κατηγοριοποίησης) ενός τουρνουά και σε στατιστικά μοντέλα για την εκτίμηση της απόδοσης των ομάδων. Επειδή οι υπολογισμοί για την πρόβλεψη του πιθανότερου νικητή πλέον γίνονται εξαιρετικά γρήγορα, μπορούν να αναλυθούν ένα εκατομμύριο εκτιμήσεις για την ποιότητα των ομάδων, που είναι και το πιο δύσκολο κομμάτι και έτσι να εκτιμηθεί η αβεβαιότητα των προγνώσεων.

«Η πρόβλεψη στο Euro είναι…απρόβλεπτη! Και αυτό κυρίως γιατί περίπου το 50% των γκολ μπαίνουν τυχαία και επιπλέον δεν σημειώνονται τόσα πολλά γκολ στο ποδόσφαιρο. Εδώ δεν υπάρχουν play-offs με best off 7 όπως π.χ. στον τελικό του ΝΒΑ, άρα ένα τυχαίο γεγονός μπορεί να δώσει εύκολα πρόκριση ακόμη και στην πιο αδύναμη ομάδα. Εμείς απλά δείχνουμε μια γκάμα πιθανοτήτων βάσει της εκτιμώμενης δύναμης της κάθε ομάδας. Δηλαδή κοιτάμε πως αλλάζουν οι πιθανότητες αν πειράξουμε λίγο, σε ρεαλιστικά πλαίσια, την εκτίμηση της δύναμης των ομάδων», εξηγεί ο επιστήμονας.

Τα αποτελέσματα της μελέτης της ομάδας του Αλέξανδρου Σταματάκη δείχνουν ότι η πιθανότητα να νικήσει η Γερμανία κυμαίνεται ανάμεσα σε 10-15% για τα περισσότερα σενάρια δύναμης ομάδων, της Γαλλίας ανάμεσα σε 6 και 12% κοκ. Όπως φαίνεται και στο διάγραμμα.

«Ο αλγόριθμος πρόβλεψης των νικητών του Euro είναι παρόμοιος με τους αλγορίθμους που χρησιμοποιούνται για την ανακατασκευή των εξελικτικών σχέσεων μεταξύ διαφορετικών ειδών στη φυλογενετική. Επομένως, τα τουρνουά μπορούν να υπολογιστούν χρησιμοποιώντας μεθόδους παρόμοιες με εκείνες που χρησιμοποιούνται για τα οικογενειακά δέντρα. Η φυλογενετική ασχολείται με τη μελέτη της καταγωγής σε ζωντανά όντα», εξηγεί ο ίδιος ο επιστήμονας, ο οποίος, μαζί με των μεταδιδακτορικό του φοιτητή Ben Bettisworth, ανέπτυξαν το λογισμικό ανοικτού κώδικα Phylourny για να προβλέψουν την πορεία του τουρνουά .

Για να το κάνουν αυτό, οι ερευνητές προσάρμοσαν τον αλγόριθμο «κλαδέματος» του Αμερικανού εξελικτικού βιολόγου Joseph Felsenstein, που είναι ένα παράδειγμα δυναμικού προγραμματισμού, ένας τύπος αλγορίθμου που έχει πολλές εφαρμογές στην επιστήμη των υπολογιστών. Στον δυναμικό προγραμματισμό, αναλύεται ένα σύνθετο πρόβλημα σε μια σειρά απλούστερων βημάτων που έχουν μια συγκεκριμένη δομή. Αυτό επιτρέπει στους ερευνητές να αποφεύγουν επαναλαμβανόμενους υπολογισμούς με αποτελεσματικό τρόπο, επιταχύνοντας τον χρόνο που απαιτείται για τη διενέργειά τους.

Οι προβλέψεις είναι κοντά σ’ αυτές που θα μπορούσε να κάνει και ένας μέσος θεατής της διοργάνωσης χωρίς τη χρήση σύνθετων στοχαστικών αναλύσεων.

Ο Αλέξης Σταματάκης γεννήθηκε στην γερμανική πόλη Σααρμπρύκεν από πατέρα Έλληνα πολιτικό επιστήμονα και από Γερμανίδα μητέρα, καθηγήτρια κλασικού τραγουδιού.

Όταν έγινε τεσσάρων ετών, η οικογένεια Σταματάκη μετακόμισε μόνιμα στην Ελλάδα. Ο Αλέξανδρος Σταματάκης φοίτησε στη Γερμανική Σχολή Αθηνών και σπούδασε Πληροφορική στο Πολυτεχνείο του Μονάχου (Technische Universität München) και στην École Normale Supérieure de Lyon (επίσης γνωστή ως ENS) κάνοντας πρακτική άσκηση στην Αθήνα, στο Παρίσι και στη Μαδρίτη.

Dnews, Βασιλική Μιχοπούλου