Krotov, Vadim Fjodorovič

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 6. ledna 2022; kontroly vyžadují 3 úpravy .
Vadim Fedorovič Krotov
Datum narození 14. února 1932( 14. 2. 1932 )
Místo narození Chabarovsk
Datum úmrtí 4. března 2015 (83 let)( 2015-03-04 )
Místo smrti Moskva
Země  SSSR → Rusko 
Vědecká sféra mechanika , aplikovaná matematika , optimální řízení
Místo výkonu práce Ústav problémů řízení. V. A. Trapeznikov RAS
Alma mater MSTU pojmenované po Baumanovi
Akademický titul doktor inženýrství (1963)
Akademický titul Profesor
vědecký poradce V. V. Dobronravov
Studenti V. I. Gurman , M. M. Khrustalev
Známý jako autor dostatečných podmínek optimality pro řízené procesy
Ocenění a ceny Ctění pracovníci vědy Ruské federace
webová stránka Laboratoř č. 45 IPU RAS

Vadim Fedorovič Krotov ( 14. února 1932 , Chabarovsk - 4. března 2015, Moskva ) - sovětský a ruský vědec. Známý specialista v oblasti optimálního řízení a jeho aplikací. Ctěný vědecký pracovník Ruské federace .

Životopis

Absolvent Moskevské státní technické univerzity. N. E. Bauman v roce 1956, v letech 1956 až 1958 pracoval jako konstruktér v Ústředním výzkumném ústavu těžkého strojírenství, v letech 1958-1961. Studoval na postgraduální škole Moskevské státní technické univerzity. Tam začal studovat teorii optimálního řízení . Jeho první vědecká práce byla publikována v roce 1960. Věnoval se nespojitému řešení variačních úloh [1] . Zároveň VF Krotov získal dostatečné podmínky pro optimalitu v problémech optimálního řízení.

V letech 1961-1969. V. F. Krotov vyučoval na Moskevském leteckém institutu na katedře dynamiky a řízení letu, kterou vedl I. V. Ostoslavskij . V roce 1967 se V. F. Krotov stal profesorem.

V. F. Krotov v roce 1962 obhájil titul Ph.D. V. A. Steklov Akademie věd SSSR , v roce 1963 - doktorská disertační práce "Některé nové metody variačního počtu a jejich aplikace na letovou dynamiku" v technických vědách na MAI .

V. F. Krotov vedl v letech 1968 až 1972 katedru vyšší matematiky Moskevského leteckého technologického institutu (MATI). V roce 1969 vydal V. F. Krotov spolu s V. I. Gurmanem a V. Z. Bukreevem monografii „New Methods of the Calculus of Variation in Flight Dynamics“ [2] , věnovanou výpočtům pohybu letadel.

V té době na základě katedry vyšší matematiky MATI fungoval meziústavní vědecký seminář optimálního řízení, na kterém byli známí odborníci v této a příbuzných oborech matematiky, ale i začínající matematici, kteří získali slávu v následujících letech, dělal prezentace. Dále základy teorie degenerovaných problémů pro neohraničené diferenciální inkluze a optimální řízení pro hybridní (diskrétně-kontinuální) systémy (V.I. Gurman), nové výpočetní metody (V.F. Krotov, V.I. Gurman) [3] , dostatečné podmínky pro invarianci řízených byly získány systémy (M. M. Khrustalev) [4] . Na základě těchto teoretických výsledků byla provedena řada velkých aplikovaných studií, např. optimalizace orientačních manévrů kosmických lodí (V. I. Gurman, A. M. Nikulin) [5] , optimalizace startů vrtulníků s unikátním výsledkem - snížením vzletů vzdálenost o 40-50 % (Gurman V. I., Chuklov B. T.) [6] a další Kolem tohoto tématu se vytvořil mezinárodní tým vědců, mezi nimiž je více než 20 kandidátů věd, kteří dokončili disertační práce pod vedením V. F. Krotova ( 7 z nich jsou lékaři vědy).

V letech 1972 až 1996 byl V. F. Krotov profesorem, vedoucím (1974–1982) katedry ekonomické kybernetiky Moskevského institutu ekonomiky a statistiky (MESI). Ve spolupráci s ekonomy (včetně těch z CEMI a VNIISI ) aplikoval teorii optimálního V.V.řízení na nelineární modely rozvoje diverzifikované ekonomiky založené na Pod vedením VF Krotova vznikla řada monografií a příruček, byla realizována řada projektů v oblasti optimalizace a simulačního modelování makroekonomických procesů.

Od roku 1982 vede V. F. Krotov Laboratoř matematických metod pro výzkum optimálních řízených systémů v Ústavu V. A. Trapeznikova pro problémy řízení Ruské akademie věd. Laboratoř vytvořila Systém interaktivní optimalizace (SIO) [7] a Systém pro modelování a optimalizaci environmentálních a ekonomických procesů - NESSY (Nature-Economy Simulation System) [8] .

V roce 2003 byl VF Krotov oceněn titulem „Ctěný vědec Ruské federace“ [9] .

Hlavní vědecké výsledky

Hlavní vědecké výsledky V. F. Krotova se týkají variačního počtu a teorie optimálního řízení , jejich aplikací do problémů dynamiky letu, automatického řízení a aplikované fyziky, univerzálních výpočetních optimalizačních metod. V teorii optimálního řízení jsou známy Krotovovy dostatečné podmínky pro optimalitu [10] [11] a na nich založená iterační výpočetní metoda Krotova (známá také jako „globální metoda“). Získal řadu důležitých výsledků v relativistické mechanice pružného prostředí a teorii pozorování dynamických systémů v souvislosti s problémy kvantové mechaniky.

Variační počet a teorie optimálního řízení

V sérii děl 1960-1965. VF Krotov navrhl způsob, jak formalizovat koncept nespojitého řešení problému variačního počtu [12] a v rámci tohoto přístupu studoval nespojité klouzavé módy [13] [1] .

VF Krotov zároveň formuloval dostatečné podmínky pro optimalitu řízených dynamických systémů [14] . Na jejich základě VF Krotov a další autoři vyvinuli analytické a numerické metody pro syntézu řízení [15] . Tyto výsledky jsou obsaženy v monografiích a učebnicích matematických a technických oborů [10] [11] a jsou čteny ve vysokoškolských kurzech.

Teorie a metody pro výpočet řídicích systémů a trajektorií letadel

Matematické výsledky V. F. Krotova byly použity ke studiu mnoha aplikovaných vědeckých a technických problémů, jako je optimalizace trajektorií pohybujících se objektů, analýza a syntéza řídicích systémů pro tyto objekty. Z problémů této třídy vyčleňujeme problémy optimálního řízení manévrů letadla v zemské atmosféře pomocí programové změny tahu motoru a úhlu náběhu [16] .

Teoretická fyzika

Do okruhu vědeckých zájmů VF Krotova patří i problematika vztahu mezi základy základních fyzikálních disciplín a jejich minimálním obecným matematickým popisem. Jím zkonstruované rovnice relativistické teorie pružnosti mají zajímavé analogie s rovnicemi elektrodynamiky [17] . V sérii článků věnovaných kvantové mechanice spektrum problémů od jejích statistických, dynamických a geometrických základů až po matematické metody syntézy řízení kvantového stavu hmoty [18] [19] [20] [21] [22] je prozkoumána .

Globální metoda v problémech kvantové mechaniky

Zvláště zajímavý je aplikovaný směr syntézy a optimalizace řízení kvantového stavu hmoty. V současné době existuje rozsáhlá a rychle se rozvíjející oblast nových fyzikálních technologií založených na řízení kvantového stavu hmoty vlivem elektromagnetického pole na ni. Patří mezi ně syntéza nových materiálů fyzikálními prostředky (místo chemických), separace izotopů, fotochemie atd. Matematický algoritmus pro syntézu takového řízení je nejdůležitější součástí návrhu těchto nanotechnologií.

Podle obecného mínění fyziků jsou metody teorie optimálního řízení adekvátním aparátem pro realizaci takové syntézy. Odpovídající problémy jsou popsány soustavami nelineárních diferenciálních rovnic s řády několika tisíc. Řešení takových problémů byla studována pomocí metod sekvenčního zlepšování vyvinutých V. F. Krotovem [18] .

Publikování těchto metod vyvolalo vlnu výzkumů fyziků v 90. letech [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] . V roce 2019 vyšel k této problematice přehledový článek. [třicet]

Hlavní práce

Monografie a učebnice

Články ve vědeckých časopisech

Poznámky

  1. ↑ 1 2 Petrov, 2012 , str. 74-76.
  2. ↑ Anglický překlad: Krotov V, Bukreev V., Gurman V. New Variational Methods in Flight Dynamics. Přel. TTF-657 NASA, USA. — 1971.
  3. ↑ Krotov, Gurman, 1973 , kapitola 8.
  4. ↑ Khrustalev M. M. Nezbytné a dostatečné podmínky pro slabou invarianci // Automatizace a telemechanika. - 1968. - č. 4 .
  5. ↑ Krotov, Gurman, 1973 , kapitoly 9 a 10.
  6. ↑ Chuklov B. T. Aplikace variační metody postupných vylepšení řízení pro optimalizaci vzletové trajektorie vrtulníku // Proceedings of the LII . - 1972. - T. 221 . - S. 1-26 .
  7. ↑ Krotov V., Alexandrov A. a Safonov P., Globální metody pro optimalizaci řízených procesů. Počítačové metody a algoritmy, v Proc. ze stážisty. Conf. na "Nediferenciální a diskontinuální problémy optimalizace a řízení", NODPOC'91, Vladivostok, SSSR, 1991.
  8. ↑ Safonov P., Nature-Economy Simulation SYstem (NESSY), v Proc. of the Intern.Conference on "Decision Support Systems in Resource Management", Texas A&M University, College Station, USA, 1991.
  9. ↑ Dekret prezidenta Ruské federace ze dne 7. července 2003 N 738 „O udělování státních vyznamenání Ruské federace“.
  10. ↑ 1 2 Voronov, 1986 , s. 294-304.
  11. ↑ 1 2 Vasiliev, 1988 , str. 522-530.
  12. ↑ Petrov, 2010 , kapitola 6.
  13. ↑ Krotov V. F. Nespojitá řešení variačních problémů // Izvestiya vuzov. Matematika. 1960, č. 5. S. 86-98; 1961, č. 2. S. 75-89.
  14. ↑ Krotov, 1996 , kapitola 4.
  15. ↑ Krotov, 1996 , kapitola 6 a 7.
  16. ↑ Krotov VF, Khrustalev MM Optimální kontrola tahu motoru a úhlu náběhu letadla a manévru stoupání-startu. In "Teorie stability a kontroly". - Moskva: Nauka, 1975, pp. 165-178.
  17. ↑ Krotov V.F. Relativistická elasticita // Sborník Akademie věd. Mechanika pevných těles. - č. 6. - 1992, s. 79-98.
  18. ↑ 1 2 Kazakov, Krotov, 1987 .
  19. ↑ Krotov V. F. O základech kvantové mechaniky. // Zprávy Akademie věd Ruska, 1997, roč. 353, č. 6, 734-738.
  20. ↑ Krotov V. F. Kvantizační vlastnost rozdělení pravděpodobnosti charakteristik dynamických systémů pozorovaných za přítomnosti náhodných poruch // Automation and Telemechanics, 2003, č. 1, 86-104.
  21. ↑ Krotov V. F. O optimalizaci řízení kvantových systémů // Zprávy Akademie věd Ruska. 2008. V. 423, č. 3. S. 316-319.
  22. ↑ Krotov V.F. Řízení kvantových systémů a některé myšlenky teorie optimálního řízení // Automatizace a telemechanika. 2009. č. 3. S. 15-23.
  23. ↑ Schmidt R., Negretti A., Ankerhold J., Calarco T., Stockburger JT Optimální řízení otevřených kvantových systémů: kooperativní efekty řízení a rozptylu // Phys. Rev. Lett. 107, 130404, 2011.
  24. ↑ Murphy M., Montangero S., Giovannetti V., Calarco T. Komunikace na hranici kvantové rychlosti podél spinového řetězce // arXiv:1004.3445v1. 2010.
  25. ↑ Reich D., Ndong M., Koch CP Monotónně konvergentní optimalizace v kvantovém řízení pomocí Krotovovy metody // arXiv:1008.5126. 2011.
  26. ↑ Eitan R., Mundt M., Tannor DJ Optimální řízení se zrychlenou konvergencí: Kombinace Krotovovy a kvazi-Newtonovy metody // Phys. Rev. A 83, 053426 (2011).
  27. ↑ Schirmer SG, De Fouquières P. Efektivní algoritmy pro optimální *Řízení kvantové dynamiky: nezatížená metoda „Krotov“ // Konvergence (2011), svazek 13, vydání 7.
  28. ↑ Machnes S., Sander U., Glaser SJ, de Fouquières P., Gruslys A., Schirmer S., Schulte-Herbrüggen T. Porovnání, optimalizace a srovnávání algoritmů kvantového řízení ve sjednocujícím programovacím rámci // Phys. Rev. A 84 (2011) 022305.
  29. ↑ Dykhta VA Ljapunov - Krotovova nerovnost a dostatečné podmínky v optimálním řízení  (nedostupný odkaz) // Journal of Mathematical Sciences, 2004, ročník 121, číslo 2, 2156-2177.
  30. ↑ O. V. Morzhin a A. N. Pechen, „ Krotovova metoda v problémech optimálního řízení pro uzavřené kvantové systémy “, Uspekhi Matem. vědy. 2019. Svazek 74, č. 5. S. 83–144. Překlad: Morzhin OV, Pechen AN Krotovova metoda pro optimální řízení uzavřených kvantových systémů // Russian Math. průzkumy. 2019. V. 74, č.p. 5. S. 851–908.

Odkazy

  Přejděte na položku Wikidata  Tematické stránky