Krotov, Vadim Fyodorovich

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 6 januari 2022; kontroller kräver 3 redigeringar .
Vadim Fedorovich Krotov
Födelsedatum 14 februari 1932( 1932-02-14 )
Födelseort Khabarovsk
Dödsdatum 4 mars 2015 (83 år)( 2015-03-04 )
En plats för döden Moskva
Land  Sovjetunionen → Ryssland 
Vetenskaplig sfär mekanik , tillämpad matematik , optimal kontroll
Arbetsplats Institutet för ledningsproblem. V. A. Trapeznikov RAS
Alma mater MSTU uppkallad efter Bauman
Akademisk examen Doktor i teknik (1963)
Akademisk titel Professor
vetenskaplig rådgivare V. V. Dobronravov
Studenter V. I. Gurman , M. M. Khrustalev
Känd som författare till tillräckliga optimalitetsförhållanden för kontrollerade processer
Utmärkelser och priser Hedrade vetenskapsarbetare i Ryska federationen
Hemsida Laboratorium nr 45 IPU RAS

Vadim Fedorovich Krotov ( 14 februari 1932 , Khabarovsk - 4 mars 2015, Moskva ) - sovjetisk och rysk forskare. En välkänd specialist inom området optimal styrning och dess tillämpningar. Hedrad vetenskapsarbetare i Ryska federationen .

Biografi

Utexaminerad från Moscow State Technical University. N. E. Bauman 1956, från 1956 till 1958 arbetade han som konstruktionsingenjör vid Central Research Institute of Heavy Engineering, 1958-1961. Studerade vid forskarskolan vid Moskvas statliga tekniska universitet. Där började han studera teorin om optimal kontroll . Hans första vetenskapliga arbete publicerades 1960. Den ägnades åt diskontinuerliga lösningar av variationsproblem [1] . Samtidigt fick VF Krotov tillräckliga förutsättningar för optimala kontrollproblem.

1961-1969. V. F. Krotov undervisade vid Moscow Aviation Institute , vid Institutionen för flygdynamik och kontroll, som leddes av I. V. Ostoslavsky . 1967 blev V. F. Krotov professor.

1962 försvarade V. F. Krotov sin doktorsexamen. V. A. Steklov Academy of Sciences of the USSR , 1963 - en doktorsavhandling "Några nya metoder för beräkning av variationer och deras tillämpning på flygdynamik" i tekniska vetenskaper vid MAI .

Från 1968 till 1972 ledde V. F. Krotov Institutionen för högre matematik vid Moskva Aviation Technological Institute (MATI). År 1969 publicerade V. F. Krotov, tillsammans med V. I. Gurman och V. Z. Bukreev, monografin "Nya metoder för beräkningen av variationer i flygdynamik" [2] ägnad åt beräkningar av flygplans rörelse.

Vid den tiden, på grundval av Institutionen för högre matematik vid MATI, pågick ett interinstitutionellt vetenskapligt seminarium om optimal kontroll, där välkända experter inom detta och närliggande matematikområden, såväl som nybörjare som har vunnit berömmelse under efterföljande år, gjorde presentationer. Sedan grunden för teorin om degenererade problem för ogränsade differentiella inneslutningar och optimal kontroll för hybrid (diskret-kontinuerliga) system (V.I. Gurman), nya beräkningsmetoder (V.F. Krotov, V.I. Gurman) [3] , tillräckliga villkor för invariansen av kontrollerade system erhölls (M. M. Khrustalev) [4] . På basis av dessa teoretiska resultat har ett antal större tillämpade studier genomförts, såsom optimering av orienteringsmanövrar för rymdfarkoster (V. I. Gurman, A. M. Nikulin) [5] , optimering av helikopterstarter med ett unikt resultat - en minskning av starten avstånd med 40-50 % (Gurman V. I., Chuklov B. T.) [6] och andra. Ett internationellt team av vetenskapsmän har bildats kring detta ämne, bland vilka det finns mer än 20 kandidater inom vetenskaper som genomförde avhandlingar under ledning av V. F. Krotov ( 7 av dem är doktorer i vetenskaper).

Från 1972 till 1996 var V. F. Krotov professor, chef (1974–1982) för avdelningen för ekonomisk kybernetik vid Moskvainstitutet för ekonomi och statistik (MESI). Genom att arbeta här tillsammans med ekonomer (inklusive de från CEMI och VNIISI ) tillämpade han teorin om optimal V.V.-kontroll på icke-linjära modeller för utvecklingen av en diversifierad ekonomi baserad på Under ledning av VF Krotov skrevs ett antal monografier och manualer, ett antal projekt inom området optimering och simuleringsmodellering av makroekonomiska processer genomfördes.

Sedan 1982 har V. F. Krotov varit ansvarig för Laboratory of Mathematical Methods for Investigation of Optimal Controlled Systems vid V. A. Trapeznikov Institute for Control Problems of the Russian Academy of Sciences. Laboratoriet skapade System of Interactive Optimization (SIO) [7] och Systemet för modellering och optimering av miljömässiga och ekonomiska processer - NESSY (Nature-Economy Simulation System) [8] .

År 2003 tilldelades VF Krotov titeln "Honored Scientist of the Russian Federation" [9] .

Huvudsakliga vetenskapliga resultat

De huvudsakliga vetenskapliga resultaten av V. F. Krotov relaterar till variationskalkylen och teorin om optimal kontroll , deras tillämpningar på problemen med flygdynamik, automatisk kontroll och tillämpad fysik, universella beräkningsmetoder optimeringsmetoder. I teorin om optimal kontroll är Krotovs tillräckliga förutsättningar för optimalitet [10] [11] och Krotovs iterativa beräkningsmetod baserad på dem (den är också känd som den "globala metoden") kända. Han fick ett antal viktiga resultat i den relativistiska mekaniken hos ett elastiskt medium och teorin om observation av dynamiska system i samband med kvantmekanikens problem.

Variationskalkyl och optimal kontrollteori

I en serie verk 1960-1965. VF Krotov föreslog ett sätt att formalisera konceptet med en diskontinuerlig lösning på problemet med variationskalkylen [12] , och inom ramen för detta tillvägagångssätt studerade han diskontinuerliga glidlägen [13] [1] .

Samtidigt formulerade VF Krotov tillräckliga förutsättningar för optimaliteten hos kontrollerade dynamiska system [14] . På grundval av dem utvecklade VF Krotov och andra författare analytiska och numeriska metoder för syntes av kontroll [15] . Dessa resultat ingår i monografier och läroböcker för matematiska och tekniska discipliner [10] [11] och läses i universitetskurser.

Teori och metoder för att beräkna styrsystem och banor för flygplan

De matematiska resultaten av V. F. Krotov användes för att studera många tillämpade vetenskapliga och tekniska problem, såsom optimering av banorna för rörliga objekt, analys och syntes av styrsystem för dessa objekt. Från problemen i denna klass pekar vi ut problemen med optimal kontroll av ett flygplans manövrar i jordens atmosfär med hjälp av en programmatisk förändring i motorns dragkraft och anfallsvinkel [16] .

Teoretisk fysik

Kretsen av VF Krotovs vetenskapliga intressen inkluderar också problemen med förhållandet mellan grunderna för grundläggande fysiska discipliner och deras minimala generella matematiska beskrivning. Ekvationerna för den relativistiska elasticitetsteorin som konstruerats av honom har spännande analogier med elektrodynamikens ekvationer [17] . I en serie artiklar som ägnas åt kvantmekanik, spektrumet av problem från dess statistiska, dynamiska och geometriska grund till matematiska metoder för syntes av kontroll av materiens kvanttillstånd [18] [19] [20] [21] [22] utforskas .

Global metod i problem med kvantmekanik

Av särskilt intresse är den tillämpade syntesriktningen och optimeringen av kontrollen av materiens kvanttillstånd. För närvarande finns det ett stort och snabbt växande område av ny fysisk teknik baserad på kontroll av materiens kvanttillstånd på grund av påverkan av ett elektromagnetiskt fält på det. Bland dem är syntesen av nya material med hjälp av fysikaliska medel (istället för kemiska), isotopseparation, fotokemi, etc. Den matematiska algoritmen för syntesen av sådan kontroll är den viktigaste delen av utformningen av dessa nanoteknologier.

Enligt fysikernas allmänna åsikt är metoder för optimal kontrollteori en lämplig apparat för att implementera en sådan syntes. Motsvarande problem beskrivs av system av icke-linjära differentialekvationer med ordningsföljder på flera tusen. Lösningar på sådana problem studerades med hjälp av metoderna för sekventiell förbättring som utvecklats av V. F. Krotov [18] .

Publiceringen av dessa metoder genererade en våg av forskning av fysiker på 1990 -talet [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] . Under 2019 publicerades en recensionsartikel om dessa frågor. [trettio]

Huvudverk

Monografier och läroböcker

Artiklar i vetenskapliga tidskrifter

Anteckningar

  1. ↑ 1 2 Petrov, 2012 , sid. 74-76.
  2. ↑ Engelsk översättning: Krotov V, Bukreev V., Gurman V. New Variational Methods in Flight Dynamics. Transl. TTF-657 NASA, USA. — 1971.
  3. ↑ Krotov, Gurman, 1973 , kapitel 8.
  4. ↑ Khrustalev M. M. Nödvändiga och tillräckliga förutsättningar för svag invarians // Automation and Telemechanics. - 1968. - Nr 4 .
  5. ↑ Krotov, Gurman, 1973 , kapitel 9 och 10.
  6. ↑ Chuklov B. T. Tillämpning av variationsmetoden för successiva förbättringar av kontroll för att optimera startbanan för en helikopter // Proceedings of the LII . - 1972. - T. 221 . - S. 1-26 .
  7. ↑ Krotov V., Alexandrov A. och Safonov P., Globala metoder för optimering av kontrollerade processer. Datormetoder och algoritmer, i Proc. av Intern. Konf. om "Icke-differentiella och diskontinuerliga problem med optimering och kontroll", NODPOC'91, Vladivostok, USSR, 1991.
  8. ↑ Safonov P., Nature-Economy Simulation SYstem (NESSY), i Proc.of the Intern.Conference on "Decision Support Systems in Resource Management", Texas A&M University, College Station, USA, 1991.
  9. ↑ Dekret från Ryska federationens president av den 7 juli 2003 N 738 "Om tilldelningen av Ryska federationens statliga utmärkelser".
  10. ↑ 1 2 Voronov, 1986 , sid. 294-304.
  11. ↑ 1 2 Vasiliev, 1988 , sid. 522-530.
  12. ↑ Petrov, 2010 , kapitel 6.
  13. ↑ Krotov V. F. Diskontinuerliga lösningar av variationsproblem // Izvestiya vuzov. Matte. 1960, nr 5. S. 86-98; 1961, nr 2. S. 75-89.
  14. ↑ Krotov, 1996 , kapitel 4.
  15. ↑ Krotov, 1996 , kapitel 6 och 7.
  16. ↑ Krotov VF, Khrustalev MM Optimal kontroll av motorns dragkraft och anfallsvinkel för ett flygplan och manövern för uppstigning-startkörning. I "Theory of Stability and Control". - Moskva: Nauka, 1975, s. 165-178.
  17. ↑ Krotov V.F. Relativistisk elasticitet // Proceedings of the Academy of Sciences. Styv kroppsmekanik. - Nr 6. - 1992, s. 79-98.
  18. ↑ 1 2 Kazakov, Krotov, 1987 .
  19. ↑ Krotov V. F. Om grunderna för kvantmekaniken. // Rapporter från Rysslands vetenskapsakademi, 1997, vol. 353, nr 6, 734-738.
  20. ↑ Krotov V. F. Kvantiseringsegenskap för sannolikhetsfördelningar av egenskaper hos dynamiska system observerade i närvaro av slumpmässiga störningar // Automation and Telemechanics, 2003, nr 1, 86-104.
  21. ↑ Krotov V. F. Om optimering av kontroll av kvantsystem // Rapporter från Rysslands vetenskapsakademi. 2008. V. 423, nr 3. S. 316-319.
  22. ↑ Krotov V.F. Kontroll av kvantsystem och några idéer om teorin om optimal kontroll // Automation and Telemechanics. 2009. Nr 3. S. 15-23.
  23. ↑ Schmidt R., Negretti A., Ankerhold J., Calarco T., Stockburger JT Optimal Control of Open Quantum Systems: Cooperative Effects of Driving and Dissipation // Phys. Varv. Lett. 107, 130404, 2011.
  24. ↑ Murphy M., Montangero S., Giovannetti V., Calarco T. Kommunikation vid kvanthastighetsgränsen längs en spinnkedja // arXiv:1004.3445v1. 2010.
  25. ↑ Reich D., Ndong M., Koch CP Monotont konvergent optimering i kvantkontroll med Krotovs metod // arXiv:1008.5126. 2011.
  26. ↑ Eitan R., Mundt M., Tannor DJ Optimal kontroll med accelererad konvergens: Kombinera Krotov- och quasi-Newton-metoderna // Phys. Varv. A 83, 053426 (2011).
  27. ↑ Schirmer SG, De Fouquières P. Effektiva algoritmer för optimal *Kontroll av kvantdynamiken: "Krotov"-metoden unencumbered // Convergence (2011), Volym 13, Issue 7.
  28. ↑ Machnes S., Sander U., Glaser SJ, de Fouquières P., Gruslys A., Schirmer S., Schulte-Herbrüggen T. Comparing, Optimizing and Benchmarking Quantum Control Algorithms in a Unifying Programming Framework // Phys. Varv. A 84 (2011) 022305.
  29. ↑ Dykhta VA Lyapunov - Krotov Ojämlikhet och tillräckliga förhållanden i optimal kontroll  (inte tillgänglig länk) // Journal of Mathematical Sciences, 2004, volym 121, nummer 2, 2156-2177.
  30. ↑ O.V. Morzhin och A.N. Pechen, " Krotovs metod i optimala kontrollproblem för slutna kvantsystem ," Uspekhi Matem. Vetenskaper. 2019. Vol. 74, nr. 5. S. 83–144. Översättning: Morzhin OV, Pechen AN Krotov metod för optimal kontroll av slutna kvantsystem // Russian Math. undersökningar. 2019. V. 74, nr. 5. S. 851–908.

Länkar

  Gå till Wikidata-objektet  Tematiska platser