Krotov, Vadim Fiodorovich

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită la 6 ianuarie 2022; verificările necesită 3 modificări .
Vadim Fedorovich Krotov
Data nașterii 14 februarie 1932( 14/02/1932 )
Locul nașterii Habarovsk
Data mortii 4 martie 2015 (în vârstă de 83 de ani)( 04-03-2015 )
Un loc al morții Moscova
Țară  URSS → Rusia 
Sfera științifică mecanică , matematică aplicată , control optim
Loc de munca Institutul de Probleme de Management. V. A. Trapeznikov RAS
Alma Mater MSTU numit după Bauman
Grad academic Doctor în Inginerie (1963)
Titlu academic Profesor
consilier științific V. V. Dobronravov
Elevi V. I. Gurman , M. M. Hrustalev
Cunoscut ca autor de condiţii suficiente de optimitate pentru procesele controlate
Premii și premii Lucrători onorați ai științei ai Federației Ruse
Site-ul web Laborator Nr 45 IPU RAS

Vadim Fedorovich Krotov ( 14 februarie 1932 , Khabarovsk - 4 martie 2015, Moscova ) - om de știință sovietic și rus. Un cunoscut specialist în domeniul controlului optim și al aplicațiilor sale. Lucrător onorat al științei al Federației Ruse .

Biografie

Absolvent al Universității Tehnice de Stat din Moscova. N. E. Bauman în 1956, din 1956 până în 1958 a lucrat ca inginer proiectant la Institutul Central de Cercetare a Ingineriei Grele, în perioada 1958-1961. A studiat la școala superioară a Universității Tehnice de Stat din Moscova. Acolo a început să studieze teoria controlului optim . Prima sa lucrare științifică a fost publicată în 1960. A fost dedicat soluțiilor discontinue ale problemelor variaționale [1] . În același timp, VF Krotov a obținut condiții suficiente pentru optimitatea în problemele de control optim.

În 1961-1969. V. F. Krotov a predat la Institutul de Aviație din Moscova , la Departamentul de Dinamica și Controlul Zborului, care a fost condus de I. V. Ostoslavsky . În 1967, V. F. Krotov a devenit profesor.

În 1962, V. F. Krotov și-a susținut doctoratul. Academia de Științe V. A. Steklov a URSS , în 1963 - o disertație de doctorat „Unele metode noi de calcul al variațiilor și aplicarea lor la dinamica zborului” în științe tehnice la MAI .

Din 1968 până în 1972, V. F. Krotov a condus Departamentul de Matematică Superioară la Institutul Tehnologic de Aviație din Moscova (MATI). În 1969, V. F. Krotov, împreună cu V. I. Gurman și V. Z. Bukreev, au publicat monografia „New Methods of the Calculus of Variations in Flight Dynamics” [2] dedicată calculelor mișcării aeronavelor.

La acel moment, pe baza Departamentului de Matematică Superioară a MATI, funcționa un seminar științific interinstituțional de control optim, la care cunoscuți experți în acest domeniu și domeniile conexe ale matematicii, precum și matematicieni începători care au câștigat faima în anii următori, a făcut prezentări. Apoi, fundamentele teoriei problemelor degenerate pentru incluziuni diferențiale nemărginite și control optim pentru sisteme hibride (discret-continue) (V.I. Gurman), noi metode de calcul (V.F. Krotov, V.I. Gurman) [3] , condiții suficiente pentru invarianța controlului au fost obținute sisteme (M. M. Khrustalev) [4] . Pe baza acestor rezultate teoretice au fost realizate o serie de studii aplicative majore, precum optimizarea manevrelor de orientare ale navelor spațiale (V. I. Gurman, A. M. Nikulin) [5] , optimizarea decolărilor elicopterelor cu un rezultat unic - reducerea decolării. distanță cu 40-50 % (Gurman V. I., Chuklov B. T.) [6] și altele. În jurul acestui subiect s-a format o echipă internațională de oameni de știință, printre care se numără peste 20 de candidați de științe care au finalizat disertații sub îndrumarea lui V. F. Krotov ( 7 dintre ei sunt doctori Științe).

Din 1972 până în 1996, V. F. Krotov a fost profesor, șef (1974–1982) al Departamentului de Cibernetică Economică la Institutul de Economie și Statistică din Moscova (MESI). Lucrând aici împreună cu economiști (inclusiv cei de la CEMI și VNIISI ), el a aplicat teoria controlului optim modelelor neliniare de dezvoltare a unei economii diversificate bazate pe numărul V.V. Sub conducerea lui VF Krotov, au fost scrise o serie de monografii și manuale, au fost realizate o serie de proiecte în domeniul optimizării și modelării de simulare a proceselor macroeconomice.

Din 1982, V. F. Krotov este responsabil de Laboratorul de Metode Matematice pentru Investigarea Sistemelor Optimale Controlate de la Institutul V. A. Trapeznikov pentru Probleme de Control al Academiei Ruse de Științe. Laboratorul a creat Sistemul de Optimizare Interactivă (SIO) [7] și Sistemul de modelare și optimizare a proceselor de mediu și economice - NESSY (Nature-Economy Simulation System) [8] .

În 2003, VF Krotov a primit titlul de „Om de știință onorat al Federației Ruse” [9] .

Principalele rezultate științifice

Principalele rezultate științifice ale lui V. F. Krotov se referă la calculul variațiilor și teoria controlului optim , aplicațiile acestora la problemele dinamicii zborului, controlul automat și fizica aplicată, metodele universale de optimizare computațională. În teoria controlului optim, sunt cunoscute condițiile suficiente pentru optimitate ale lui Krotov [10] [11] și metoda de calcul iterativă a lui Krotov bazată pe acestea (este cunoscută și ca „metoda globală”). A obținut o serie de rezultate importante în mecanica relativistă a unui mediu elastic și în teoria observării sistemelor dinamice în legătură cu problemele mecanicii cuantice.

Calculul variațiilor și teoria controlului optim

Într-o serie de lucrări 1960-1965. VF Krotov a propus o modalitate de formalizare a conceptului de soluție discontinuă a problemei calculului variațiilor [12] , iar în cadrul acestei abordări a studiat modurile de alunecare discontinue [13] [1] .

În același timp, VF Krotov a formulat condiții suficiente pentru optimitatea sistemelor dinamice controlate [14] . Pe baza lor, VF Krotov și alți autori au dezvoltat metode analitice și numerice pentru sinteza controlului [15] . Aceste rezultate sunt incluse în monografii și manuale ale disciplinelor matematice și tehnice [10] [11] și sunt citite în cursurile universitare.

Teorie și metode de calcul a sistemelor de control și a traiectoriilor aeronavelor

Rezultatele matematice ale lui V. F. Krotov au fost folosite pentru a studia multe probleme științifice și tehnice aplicate, cum ar fi optimizarea traiectoriilor obiectelor în mișcare, analiza și sinteza sistemelor de control pentru aceste obiecte. Din problemele acestei clase, scoatem în evidență problemele de control optim al manevrelor unei aeronave în atmosfera Pământului folosind o modificare programatică a forței motorului și a unghiului de atac [16] .

Fizică teoretică

Cercul intereselor științifice ale lui VF Krotov include și problemele relației dintre fundamentele disciplinelor fizice fundamentale și descrierea lor matematică generală minimă. Ecuațiile teoriei relativiste a elasticității construite de el au analogii interesante cu ecuațiile electrodinamicii [17] . Într-o serie de articole dedicate mecanicii cuantice, spectrul de probleme de la fundamentele sale statistice, dinamice și geometrice până la metodele matematice pentru sinteza controlului stării cuantice a materiei [18] [19] [20] [21] [22] este explorat .

Metoda globală în probleme de mecanică cuantică

Un interes deosebit este direcția aplicată de sinteză și optimizare a controlului stării cuantice a materiei. În prezent, există o zonă vastă și în dezvoltare rapidă de noi tehnologii fizice bazate pe controlul stării cuantice a materiei datorită influenței unui câmp electromagnetic asupra acesteia. Printre acestea se numără sinteza de noi materiale folosind mijloace fizice (în loc de cele chimice), separarea izotopilor, fotochimia etc. Algoritmul matematic pentru sinteza unui astfel de control este cea mai importantă parte a proiectării acestor nanotehnologii.

Conform opiniei generale a fizicienilor, metodele teoriei controlului optim sunt un aparat adecvat pentru implementarea unei astfel de sinteze. Problemele corespunzătoare sunt descrise prin sisteme de ecuații diferențiale neliniare cu ordine de câteva mii. Soluțiile la astfel de probleme au fost studiate folosind metodele de îmbunătățire secvențială dezvoltate de V. F. Krotov [18] .

Publicarea acestor metode a generat un val de cercetări de către fizicieni în anii 1990 [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] . În 2019, a fost publicat un articol de recenzie despre aceste probleme. [treizeci]

Lucrări principale

Monografii și manuale

Articole în reviste științifice

Note

  1. ↑ 1 2 Petrov, 2012 , p. 74-76.
  2. ↑ Traducere în engleză: Krotov V, Bukreev V., Gurman V. New Variational Methods in Flight Dynamics. Transl. TTF-657 NASA, SUA. — 1971.
  3. ↑ Krotov, Gurman, 1973 , capitolul 8.
  4. ↑ Khrustalev M. M. Condiții necesare și suficiente pentru invarianță slabă // Automatizare și telemecanică. - 1968. - Nr 4 .
  5. ↑ Krotov, Gurman, 1973 , capitolele 9 și 10.
  6. ↑ Chuklov B. T. Aplicarea metodei variaționale a îmbunătățirilor succesive ale controlului pentru optimizarea traiectoriei de decolare a unui elicopter // Proceedings of the LII . - 1972. - T. 221 . - S. 1-26 .
  7. ↑ Krotov V., Alexandrov A. și Safonov P., Global Methods for Controlled Processes Optimization. Metode de calculator și algoritmi, în Proc. a Internului. Conf. despre „Probleme nediferențiale și discontinue de optimizare și control”, NODPOC'91, Vladivostok, URSS, 1991.
  8. ↑ Safonov P., Nature-Economy Simulation SYstem (NESSY), în Proc.of the Intern.Conference on "Decision Support Systems in Resource Management", Texas A&M University, College Station, SUA, 1991.
  9. ↑ Decretul președintelui Federației Ruse din 7 iulie 2003 N 738 „Cu privire la acordarea premiilor de stat ale Federației Ruse”.
  10. ↑ 1 2 Voronov, 1986 , p. 294-304.
  11. ↑ 1 2 Vasiliev, 1988 , p. 522-530.
  12. ↑ Petrov, 2010 , capitolul 6.
  13. ↑ Krotov V. F. Soluții discontinue ale problemelor variaționale // Izvestiya vuzov. Matematica. 1960, nr. 5. S. 86-98; 1961, nr. 2. S. 75-89.
  14. ↑ Krotov, 1996 , capitolul 4.
  15. ↑ Krotov, 1996 , capitolele 6 și 7.
  16. ↑ Krotov VF, Khrustalev MM Control optim al forței motorului și al unghiului de atac al unei aeronave și manevra de rulare ascensiune-pornire. În „Teoria stabilității și controlului”. - Moscova: Nauka, 1975, pp. 165-178.
  17. ↑ Krotov V.F. Elasticitatea relativistică // Proceedings of the Academy of Sciences. Mecanica caroseriei rigide. - Nr. 6. - 1992, p. 79-98.
  18. ↑ 1 2 Kazakov, Krotov, 1987 .
  19. ↑ Krotov V. F. Despre fundamentele mecanicii cuantice. // Rapoarte ale Academiei de Științe a Rusiei, 1997, vol. 353, nr. 6, 734-738.
  20. ↑ Krotov V. F. Proprietatea de cuantizare a distribuțiilor de probabilitate a caracteristicilor sistemelor dinamice observate în prezența perturbațiilor aleatorii // Automation and Telemechanics, 2003, Nr. 1, 86-104.
  21. ↑ Krotov V. F. Despre optimizarea controlului sistemelor cuantice // Rapoarte ale Academiei de Științe a Rusiei. 2008. V. 423, nr. 3. S. 316-319.
  22. ↑ Krotov V.F. Controlul sistemelor cuantice și câteva idei ale teoriei controlului optim // Automatizare și telemecanică. 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. Rev. Lett. 107, 130404, 2011.
  24. ↑ Murphy M., Montangero S., Giovannetti V., Calarco T. Communication at the quantum speed limit along a spin chain // arXiv:1004.3445v1. 2010.
  25. ↑ Reich D., Ndong M., Koch CP Optimizare convergentă monoton în controlul cuantic folosind metoda lui Krotov // arXiv:1008.5126. 2011.
  26. ↑ Eitan R., Mundt M., Tannor DJ Control optim cu convergență accelerată: combinarea metodelor Krotov și quasi-Newton // Phys. Rev. A 83, 053426 (2011).
  27. ↑ Schirmer SG, De Fouquières P. Algoritmi eficienți pentru *Control optim al dinamicii cuantice: Metoda „Krotov” unencumbered // Convergence (2011), Volumul 13, Numărul 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. Rev. A 84 (2011) 022305.
  29. ↑ Dykhta VA Lyapunov - Krotov Inequality And Sufficient Conditions In Optimal Control  (link indisponibil) // Journal of Mathematical Sciences, 2004, Volumul 121, Numărul 2, 2156-2177.
  30. ↑ O. V. Morzhin și A. N. Pechen, „ Metoda lui Krotov în probleme de control optim pentru sistemele cuantice închise ”, Uspekhi Matem. Științe. 2019. Vol. 74, nr. 5. S. 83–144. Traducere: Morzhin OV, Pechen AN Metoda Krotov pentru controlul optim al sistemelor cuantice închise // Matematică rusă. sondaje. 2019. V. 74, nr. 5. P. 851–908.

Link -uri

  Accesați articolul Wikidata  Site-uri tematice