Александр Горбань - Википедия - Aleksandr Gorban

Александр Николаевич Горбань
Александр Николаевич Горбань
Gorban3.jpg
Родившийся (1952-04-19) 19 апреля 1952 г. (68 лет)
Омск, Советский союз
Альма-матерФизический факультет Новосибирский Государственный Университет и математического факультета Омский государственный педагогический университет
Награды
Научная карьера
УчрежденияЦентр математического моделирования, Университет Лестера, ВЕЛИКОБРИТАНИЯ

Александр Николаевич Горбань (русский: Александр Николаевич Горба́нь) является ученым Советский происхождение, работая в объединенное Королевство. Он профессор Университет Лестера, и директор его Центра математического моделирования. Горбань внес вклад во многие области фундаментальной и прикладной науки, в том числе статистическая физика, неравновесная термодинамика, машинное обучение и математическая биология.

Горбань - автор около 20 книг и 300 научных публикаций.[1] Он основал несколько научных школ в области физических и физических наук. химическая кинетика, теория динамических систем и искусственные нейронные сети, и входит в число 1000 наиболее цитируемых исследователей российского происхождения.[2]

Горбань руководил 6 абилитации и более 30 кандидатских диссертаций.

биография

Александр Николаевич Горбань родился в г. Омск 19 апреля 1952 г. Его отец Николай Васильевич Горбань был историком и писателем украинского происхождения, высланным из Украины в Сибирь, а мать была учительницей литературы в г. Омский педагогический институт. В 1965-1966 годах учился в Специализированный учебно-научный центр по физике, математике, химии и биологии Новосибирского государственного университета (НИНЦ НГУ). В 1967 году в возрасте 15 лет он поступил в Новосибирский Государственный Университет но был исключен из нее осенью 1969 года из-за участия в январе 1968 года в политических студенческих движениях вопреки убеждениям советских писателей. Александр Гинзбург и Юрий Галансков.

Проучившись год в профессионально-техническом училище и по индивидуальной заочной программе в Омском педагогическом институте, получил степень магистра, защитив диссертацию на тему: Множества устранимых особенностей в банаховых пространствах и непрерывные отображения под руководством русского математика Владимира Борисовича Меламеда.

В 1973–1976 годах он работал в Омском институте инженеров транспорта и опубликовал свои первые научные труды, но его научная карьера не могла успешно развиваться из-за его прошлой политической карьеры. У него было несколько временных рабочих мест с 1976 по 1978 год, каждый раз его вынуждали увольняться, но затем он переехал в Красноярск где постоянно работал в Институте вычислительного моделирования. В 1980 году Горбань получил диплом кандидата наук, соответствующий степени доктора философии в Российской иерархии ученых степеней. Название его диссертации было Медленные релаксации и бифуркации омега-предельных множеств динамических систем. Его viva была организована Ольга Ладыженская, Марк Красносельский, и Георгий Михайлович Заславский.

С началом Перестройка в 1989 г. он возглавил Лабораторию неравновесных систем, а в 1990 г. получил квалификацию. В 1995 г. стал заместителем директора Института вычислительного моделирования и заведующим кафедрой вычислительной математики. В то же время он преподавал в Красноярский государственный университет (1981-1991), а затем заведовал отделением нейроинформатики Красноярский государственный технический университет (1993-2006).

Программный комитет Российской конференции «Математические методы в химической кинетике», г. Шушенское, Красноярский край, 1980. Слева направо: А.И. Вольперт, В. Быков, А. Горбань, Яблонский Г.С., А.Н. Иванова.

В 1990-х Горбань посетил несколько математических институтов в США и Европе, в том числе Институт математики Клэя, Курантский институт математических наук, Institut des Hautes Etudes Scientifiques, ETH (2003-2004), Институт Исаака Ньютона.

В 2004 году Горбань стал профессором прикладной математики Лестерский университет, Великобритания, и председатель Центра математического моделирования.

Горбань - сводный брат Светлана Кирдина.

Исследовательская деятельность

Научный вклад Горбаня внесен в теоретическая физика, механика, функциональный анализ, теория естественного отбора, теория адаптации, искусственные нейронные сети, физическая кинетика, биоинформатика. Взгляд высшего уровня на научную деятельность и будущее прикладной математики был дан в его книге «Демон Дарвина: идея оптимальности и естественного отбора»,[b 1] статьи и публичные лекции.[3]

В функциональном анализе Горбань исследовал свойства аналитического Фредгольмовы подмножества в банаховых пространствах, сформулировал соответствующий принцип максимума модуля и доказал аналог Теорема Реммерта-Штейна.

В математическая химия Горбань исследовал термодинамические свойства химических систем на основе анализа деревьев функций Ляпунова в многограннике законов сохранения.[Би 2][b 3] Он разработал теорию термодинамически допустимых путей для сложных многомерных систем химической термодинамики и кинетики.[а 1]

Вместе с Григорий Яблонский и его команда разработали методы математического моделирования и анализа моделей химических систем для кинетики каталитических реакций.[b 4] Он исследовал релаксационные свойства некоторых химических систем и разработал теорию особенностей для переходных процессов динамических систем.[а 2] разработал метод суммирования путей для решения уравнений химической кинетики,[а 3] разработал теорию динамического ограничения и асимптотологию сетей химических реакций.[а 4] который был применен для моделирования биологических сигнальных сетей и механизмов действия микроРНК на регуляцию трансляции.[a 5]

Горбань разработал серию методов решения уравнений химической и физической кинетики, основанных на конструктивных методах аппроксимации инвариантных многообразий.[6] Эта теория нашла множество приложений при построении физически согласованных гидродинамика в составе Шестая проблема Гильберта,[7] моделирование неравновесных потоков в кинетической теории фононов для моделирования химической кинетики и моделирования жидких полимеров.[b 5] Он разработал новые методы применения решеточного метода Больцмана, основанные на его термодинамических свойствах.[8] Горбань разработал математическую модель Горловская винтовая турбина и оценил его достижимую эффективность в захвате энергии.[9] Он исследовал общие проблемы геометрической интерпретации термодинамики.[10] и общие свойства неклассических энтропий.[а 11]

В математической теории естественного отбора Горбань разработал теорию особого класса динамических систем с наследованием.[12][b 1] Он открыл и теоретически объяснил универсальный феномен адаптации системы в стрессовых условиях, приводящий к одновременному увеличению корреляций и дисперсии в многомерном пространстве параметров системы. В Принцип Анны Карениной Разработанный Горбаньем сейчас применяется как метод диагностики и прогноза в экономике и физиологии человека.[а 13]

Горбан разработал высокоэффективные параллельные методы обучения искусственных нейронных сетей (ИНС), основанные на систематическом использовании двойственности их функционирования,[b 6][b 7] и разработали методы извлечения знаний из данных на основе разреженных ИНС. Он доказал теорему об универсальных аппроксимационных свойствах ИНС.[а 14] Все эти подходы нашли многочисленные применения в существующих экспертных системах. Совместно с И. Тюкиным он разработал серию методов и алгоритмов для быстрого, неитеративного и неразрушающего исправления ошибок в наследии. Искусственный интеллект системы.[а 15] Эти методы основаны на концентрация меры явления, идеи статистическая механика и оригинальные теоремы стохастической отделимости.[a 16]

В прикладной статистике Горбань разработал методы построения главные многообразия (Эластичные карты метод) и их обобщения (главные графы, главные деревья), основанные на механической аналогии с упругой мембраной. Метод нашел многочисленные применения для визуализации и анализа экономических, социологических и биологических данных.[b 8]

В биоинформатике Горбань одним из первых применил метод частотных словарей и Принцип максимальной энтропии для анализа нуклеотидных и аминокислотных последовательностей.[а 17] Он исследовал общие свойства компактных геномов и доказал существование 7-кластерной структуры в последовательности генома, которая была применена для решения de novo проблема идентификации генов.[a 18]

Библиография

Избранные книги:

  1. ^ а б Горбань А.Н., Хлебопрос Р.Г. Демон Дарвина: Идея оптимальности и естественного отбора Наука (ФизМатГиз), 1988, 208с.
  2. ^ Горбань А.Н. Окружение равновесия. Уравнения химической кинетики и их термодинамический анализ.. Новосибирск: Наука, 1984, 226 с.
  3. ^ А.Н. Горбань, Б. Каганович, С.П. Филиппов, А.В. Кейко, В.А. Шаманский, И. Ширкалин, Термодинамические равновесия и экстремумы: анализ областей достижимости и частичных равновесий, Springer, Берлин-Гейдельберг-Нью-Йорк, 2006.
  4. ^ Яблонский, Г.С.; В.И. Быков; А.Н. Горбань; В.И. Елохин (1991). Комптон, Р. (ред.). Кинетические модели каталитических реакций.. Комплексная химическая кинетика. 32. Амстердам – Оксфорд – Нью-Йорк – Токио: Эльзевьер. Получено 13 июня, 2016.
  5. ^ Горбань, Александр Н .; Карлин, Илья В. (2005). Инвариантные многообразия для физической и химической кинетики.. Конспект лекций по физике (LNP, vol. 660). Берлин, Гейдельберг: Springer. Дои:10.1007 / b98103. ISBN  978-3-540-22684-0. Архивировано из оригинал на 2020-08-19. Альтернативный URL.
  6. ^ Горбань А.Н., Обучающие нейронные сети М .: Параграф СССР-США, 1990, 160 с.
  7. ^ Горбань А.Н., Росиев Д.А., Нейронные сети на персональном компьютере (на русском). - Новосибирск: Наука, 1996.276 с.
  8. ^ Горбань А.Н., Кегль Б., Вунк Д., Зиновьев А. (ред.) Основные многообразия для визуализации данных и уменьшения размерности, Конспект лекций по вычислительным наукам и технике. - Springer, 2008. - Vol. 58. - 340 с.

Избранные статьи:

  1. ^ Горбань А.Н. (2013)Термодинамическое дерево: пространство допустимых путей, SIAM J. Прикладные динамические системы, Vol. 12, No. 1 (2013), pp. 246-278.
  2. ^ Горбань А.Н. (2005) Особенности переходных процессов в динамических системах: качественная теория критических запаздываний. Электронный журнал дифференциальных уравнений, Монография 05, 2004.
  3. ^ Горбань А.Н., Суммирование кинетических путей, многолистное расширение основного уравнения и оценка коэффициента эргодичности, Physica A 390 (2011) 1009-1025.
  4. ^ Горбань А.Н., Радулеску О., Зиновьев А.Ю., Асимптотология сетей химических реакций, Химическая инженерия 65 (2010) 2310–2324.
  5. ^ Морозова Н., Зиновьев А., Нонне Н., Причард Л.Л., Горбань А.Н., Харель-Беллан А., Кинетические сигнатуры механизмов действия микроРНК. РНК 18 (9) (2012), 1635-55
  6. ^ Горбань А.Н., Карлин И.В., Метод инвариантного многообразия химической кинетики, Chem. Англ. Sci .. 58, (2003), 4751-4768.
  7. ^ Горбань А.Н., Карлин И., Шестая проблема Гильберта: точные и приближенные гидродинамические многообразия для кинетических уравнений, Бюллетень Американского математического общества, 51 (2), 2014, 186-246.
  8. ^ Браунли Р.А., Горбан А.Н., Левсли Дж., Неравновесные ограничители энтропии в решеточных методах Больцмана, Physica A 387 (2-3) (2008), 385-406.
  9. ^ Горбань А.Н., Горлов А.Н., Силантьев В.М., Пределы КПД турбины для свободного потока жидкости, Journal of Energy Resources Technology 123 (2001), 311-317.
  10. ^ А.Н. Горбань, И. Карлин Геометрия необратимости: пленка неравновесных состояний. ArXiv https://arxiv.org/abs/cond-mat/0308331
  11. ^ Горбань А.Н., Горбань П.А., судья Г., Энтропия: марковский подход к упорядочиванию, Энтропия 12 (5) (2010), 1145-1193.
  12. ^ А. Н. Горбан. Теорема выбора для систем с наследованием. Математика. Модель. Nat. Феном. Vol. 2, № 4, 2007 г., стр. 1-45.
  13. ^ Горбань А.Н., Смирнова Е.В., Тюкина Т.А., Взаимосвязи, риск и кризис: от физиологии к финансам, Physica A 389 (16) (2010), 3193-3217.
  14. ^ Горбань А.Н., Аппроксимация непрерывных функций многих переменных произвольной нелинейной непрерывной функцией одной переменной, линейные функции и их суперпозиции, Прил. Математика. Lett., Vol. 11 (3) (1998), 45-49.
  15. ^ Горбань А.Н., Тюкин И.Ю. Благо размерности: математические основы статистической физики данных. Фил. Пер. R. Soc. А 376 (2118) (2018), 20170237. Дои:10.1098 / rsta.2017.0237
  16. ^ Горбань А.Н., Тюкин И.Ю. Стохастические теоремы отделимости. Нейронные сети, 94 (2017), 255-259. Дои:10.1016 / j.neunet.2017.07.014
  17. ^ Бугаенко Н.Н., Горбань А.Н., Садовский М.Г. К определению информативности нуклеотидных последовательностей, Молекулярная биология 30 (3) (1996), 529–541.
  18. ^ Горбань А.Н., Зиновьев А.Ю., Тайна двух прямых линий в статистике бактериального генома, Вестник математической биологии 69 (2007), 2429–2442.

Примечания

внешняя ссылка

  1. ^ Александр Николаевич Горбань публикации, проиндексированные Google ученый
  2. ^ В соответствии с http://www.scientific.ru/ , 2012
  3. ^ Горбань А.Н., Будущее прикладной математики. Публичная лекция на YouTube (Видео на русском языке).