Bautin, Nikolai Nikolajevitš

Nikolai Nikolajevitš Bautin
Syntymäaika 26. joulukuuta 1908( 1908-12-26 )
Syntymäpaikka Nižni Novgorod
Kuolinpäivämäärä 3. huhtikuuta 1993 (84-vuotiaana)( 1993-04-03 )
Kuoleman paikka Nižni Novgorod
Maa  Neuvostoliitto → Venäjä 
Tieteellinen ala ohjausteoria , vakausteoria
Alma mater Nižni Novgorodin pedagoginen instituutti
Akateeminen tutkinto teknisten tieteiden tohtori (1957)
Akateeminen titteli Professori
tieteellinen neuvonantaja A. A. Andronov
Palkinnot ja palkinnot Kunniamerkin ritarikunta
A. A. Andronov-palkinto (1980)

Nikolai Nikolajevitš Bautin ( 26. joulukuuta 1908 , Nižni Novgorod - 3. huhtikuuta 1993 , Nižni Novgorod ) - mekaanikko , kunniamerkillä palkittu , RSFSR:n tieteen ja teknologian kunniatyöntekijä , A. A. 9 Andronov -palkinnon saaja ( 1 Andronov80 Prize) ).

Elämäkerta

Syntynyt 26. joulukuuta 1908 Nižni Novgorodissa virkamiehen perheessä.

Perhe ja lapsuus

Nikolai oli kolmas perheen neljästä lapsesta.

Kahdeksanvuotiaana hän sairastui polioon , minkä jälkeen hän joutui kävelemään kainalosauvoilla loppuelämänsä.

Lapsuudessa hän kiinnostui shakista ja lopulta hänestä tuli kuuluisa shakkiurheilija. Vuodesta 1925 lähtien hän saavutti korkeita paikkoja Nižni Novgorodin mestaruuskilpailuissa, vuonna 1929 hän voitti ottelussa A. N. Vyakhirevin ja tuli kaupungin mestariksi [1] , ja vuonna 1931 hänestä tuli Nižni Novgorodin alueen mestari, johon sitten kuului nykyaikaiset Nižni Novgorodin ja Kirovin alueet, Chuvashin ja Marin tasavallat. Bautinin tässä turnauksessa voittaneiden joukossa on Kh. I. Kholodkevich , joka osallistui 5. Neuvostoliiton mestaruuteen . Samana vuonna hän pelasi 7. Neuvostoliiton mestaruuden välierissä. I. A. Kan ja A. D. Zamihovsky pääsivät finaaliin tästä semifinaalin alaryhmästä . Ryhmässä soittivat myös G. G. Stepanov , A. S. Ebralidze , K. V. Rosenkranz . Vuonna 1933 Bautin voitti jälleen alueellisen turnauksen tehden 6½/7 ja kukistaen mestari V. V. Ragozinin, joka puhui kilpailun ulkopuolella henkilökohtaisessa tapaamisessa [2] .

Valmistuttuaan Pedagogisesta instituutista, aloittaessaan uransa opettajana ja tiedemiehenä, hän osallistui harvemmin kaupungin shakkielämään ja pysyi yhtenä johtavista shakinpelaajista vuoteen 1945 asti.

Opiskelu ja ura

Vuonna 1933 hän valmistui Nižni Novgorodin pedagogisen instituutin fysiikan ja matematiikan tiedekunnasta .

Opettajista Bautiniin vaikuttivat muistelmiensa mukaan kaksi matemaatikkoa - Nižni Novgorodin professori I. R. Braitsev ja professori L. A. Lyusternik (myöhemmin tunnettu tiedemies, Neuvostoliiton tiedeakatemian kirjejäsen), jotka työskentelivät Nižni Novgorodissa vuodesta 1928-1931.

Vuodesta 1938 vuoteen 1941 - jatko-opinnot A. A. Andronovin tieteellisessä ohjauksessa , jonka jälkeen tohtori.

Vuosina 1943-1952 - osa-aikainen työ vanhempana tutkijana Gorkin fysiikan ja tekniikan tutkimuslaitoksen (GIFTI) teoreettisella osastolla, jota johti A. A. Andronov, vuosina 1952-1959 hän johti laitosta (korvaa A. A. Andronovin, joka kuoli vuonna 1952).

Vuonna 1957 hän puolusti väitöskirjaansa aiheesta: "Epälineaariset ongelmat automaattisen ohjauksen teoriassa, jotka syntyvät kellonopeussäätimien dynamiikasta" (yksi virallisista vastustajista on akateemikko L. S. Pontryagin).

Vuodesta 1967 vuoteen 1972 hän oli jälleen vanhempi tutkija laitoksella, josta tuli osa Gorkin yliopiston äskettäin perustettua soveltavan matematiikan ja kybernetiikan tutkimuslaitosta (NII PMK). LAHJAN jättäminen osastopäällikön tehtävästä vuonna 1959 liittyi hallituksen asetukseen, joka kielsi useiden työpaikkojen.

Kuollut 3. huhtikuuta 1993 . Hänet haudattiin Bugrovskyn hautausmaalle Nižni Novgorodissa.

Tieteellinen toiminta

Nikolai Nikolaevich Bautinin tieteellinen toiminta alkoi tapaamisesta A. A. Andronovin kanssa, joka oli tuolloin Gorkin yliopiston professori.

Tieteellinen toiminta tapahtui osana Gorkin epälineaaristen värähtelyjen teoriakoulua, jonka perusti A. A. Andronov. Melkein välittömästi valmistuttuaan Nižni Novgorodin pedagogisesta instituutista Bautinista tuli Andronovin oppilas ja myöhemmin hänen yhteistyökumppaninsa ja yksi koulun johtavista tutkijoista.

Valtionyliopiston apulaisprofessorin ja myöhemmin PMK:n tutkimuslaitoksen osaston johtajan A. M. Gilmanin ( Neuvostoliiton urheilun mestari shakissa ) muistelmien mukaan, jonka kanssa Bautin oli ystäviä vuodesta 1929 vuoden loppuun asti. hänen elämänsä:

Kuten Bautin sanoi, yhteistyö A. A. Andronovin kanssa alkoi seuraavasti. Aleksanteri Aleksandrovitš, saavuttuaan Nižni Novgorodiin vuonna 1932, järjesti tieteellisen seminaarin nimeltä "Kvalitatiiviset menetelmät differentiaaliyhtälöiden teoriassa". Noina vuosina Gorkin tieteellinen seminaari oli jossain määrin uteliaisuus. Teollisuusinstituutissa (joka myöhemmin nimettiin ammattikorkeakouluksi), jossa silloin opiskelin, ei ollut lainkaan seminaareja. Tietääkseni sellaisia ​​ei ollut Pedagogisessa instituutissakaan. Työpaja oli pieni. Sen osallistujien joukossa oli tuolloin nuori ja varhain kuollut Gorkin matemaatikko E. A. Ikonnikov. Hän kutsui Nikolai Nikolajevitšin osallistumaan seminaarin työhön. Nikolai Nikolajevitš työskenteli matematiikan opettajana työväen tiedekunnassa, hänellä oli erittäin raskas työtaakka (10-12 opetustuntia päivässä) eikä hän tietenkään tehnyt tieteellistä työtä. Hänen mentaliteettinsa vuoksi hän ei kuitenkaan voinut olla osoittamatta kiinnostusta seminaaria kohtaan ja alkoi osallistua siihen. Alexander Alexandrovich ehdotti tehtäviä itsenäiseen työhön. Nikolai Nikolaevich otti myös tällaisen tehtävän. Hänellä oli hyvin vähän aikaa työstää sitä. Hän työskenteli yöllä ja päivällä yritti käyttää jokaisen vapaan minuutin. Suhteellisen nopeasti suoritettuaan tehtävän hän luovutti sen ratkaisun Aleksanteri Aleksandrovitšille. Jo seuraavassa oppitunti-seminaarissa Andronov kutsui hänet siirtymään tutkijakouluun. Kuten Aleksanteri Aleksandrovitš itse myöhemmin sanoi, hän antoi Bautinille vaikean tehtävän ja ajatteli, että oli vähän mahdollisuuksia, että pedagogisen instituutin valmistunut pystyisi voittamaan sen, ja jos hän pystyi, hän oli todella vahva henkilö. Andronov ei ollut liian laiska toistamaan kaikkia Nikolai Nikolajevitšin suorittamia laskelmia, eikä löytänyt yhtään, edes pientä epätarkkuutta.

Ensimmäinen julkaisu: yhteinen artikkeli E. A. Ikonnikovin kanssa "Algebrallisten yhtälöiden tutkimisesta geometrisella menetelmällä".

N. N. Bautinin tieteellinen toiminta viittaa kolmeen matemaattiseen alueeseen:

Kaiken kaikkiaan hän on julkaissut yli kuusikymmentä artikkelia näiden alojen suurimmissa tieteellisissä julkaisuissa (joista monet on käännetty englanniksi ja ranskaksi) ja kolme monografiaa.

Vakausteorian töiden tulokset

Kehittänyt tekniikan "turvallisten" ja "vaarallisten" muutosten erottamiseksi järjestelmien dynaamisen tasapainon alueilla, joissa "turvallisten" rajojen muutokset johtavat pieniin muutoksiin järjestelmässä ja "vaaralliset" muutokset johtavat peruuttamattomaan muutokseen järjestelmän tila.

Tämän alueen tutkimuksen tulos oli monografian "Dynaamisten järjestelmien käyttäytyminen lähellä vakausalueen rajoja" kirjoittaminen, joka julkaistiin uudelleen vuonna 1984. Tämä monografia sisältää N. N. Bautinin väitöskirjan tärkeimmät tulokset.

Tässä on mitä A. A. Andronov kirjoitti esipuheessaan tälle kirjalle:

". . . N. N. Bautin tarkastelee Ljapunovin mukaan stabiilisuuskysymystä bifurkaatioteorian näkökulmasta (eli tarkastelee tutkittavien differentiaaliyhtälöiden oikealla puolella olevia parametreja muuttujina ja ottaa huomioon niiden kiinteiden sarjan arvot), kuvaa vakuuttavasti paitsi teorian vakauden suurta teoreettista merkitystä A. M. Lyapunovin johdosta ja hänen tavallisiin (karkeisiin) järjestelmiin liittyvien päätelmiensä käytännön mielenkiintoa, vaan osoittaa myös vähemmän kiinnostuneiden teknisiä kysymyksiä kohtaan. -A. M. Lyapunovin tunnetut tutkimukset, jotka on omistettu niin sanotuille erityistapauksille yleiselle liikevakauden ongelmalle"

.

Tähän mennessä on kehitetty tekniikka vaarallisten ja turvallisten rajojen määrittämiseksi mielivaltaisen järjestyksen järjestelmille ja joissain tapauksissa myös osittaisille differentiaaliyhtälöille.

Tähän suuntaan kuuluu myös N. N. Bautinin tunnettu teos "Rajajaksojen lukumäärästä, joka ilmaantuu kertoimien muuttuessa tasapainotilasta, kuten fokuksesta tai keskustasta" [3] . Siinä ratkaistua ongelmaa ehdotti Bautinille jatko-opintojen aikana A. A. Andronov. Hänen lopputuloksensa, joka tunnetaan modernissa kirjallisuudessa Bautinin lauseena, liittyy ensisijaisesti Hilbertin 16. ongelman toiseen osaan .

Tässä osassa Hilbertin kysymys on seuraava: mikä on Poincarén rajasyklien (eristetyt suljetut vaihekäyrät) maksimimäärä H(n) ja mikä on niiden keskinäinen järjestely differentiaaliyhtälölle

;
tai tätä yhtälöä vastaava järjestelmä
missä ja ovat n-asteisia polynomeja reaalimuuttujissa.

16. tehtävän toista osaa ei ole vielä ratkaistu edes yksinkertaisimmassa tapauksessa n = 2 . Vaikka yritykset sen ratkaisemiseksi eivät johtaneet menestykseen, ne vaikuttivat uusien alueiden kehittämiseen tasoyhtälöiden geometrisessa teoriassa, bifurkaatioteoriassa, normaalimuotojen teoriassa, analyyttisissä foliaatioissa ja myös eräissä algebran osissa. geometria.

Bautinin tulos, joka ilmestyi 40 vuotta Hilbertin kuuluisan raportin jälkeen, ratkaisee tapaukselle n = 2 ns. paikallisen version 16. tehtävästä, joka koostuu estimoinnista syntyvien (kahtautuneiden) rajasyklien enimmäismäärän M(n) . yksittäinen tarkennustyyppi tai keskipiste. Bautinin lauseen mukaan M(n) = 3 .

Nykyaikaisessa kirjallisuudessa luvun M(n) estimointiongelmaa kutsutaan syklisyyden ongelmaksi. N. N. Bautinin työssään esittelemä syklisyyden käsite on yksi avainrooleista tason polynomivektorikenttien teoriassa ja sitä käytetään myös separatriksisyklien yhteydessä.

Hänen tutkimuksensa tuloksena sellaiset käsitteet kuin Bautin-ideaali (ideaali, jonka Ljapunov-suureet generoivat polynomien renkaassa alkuperäisen järjestelmän parametreja vastaavissa muuttujissa), Bautinin indeksi (perustan muodostavien polynomien lukumäärä). Bautinin ihanteesta) on otettu käyttöön ja käytetty modernissa matematiikassa.

Työskentelee automaattisen ohjauksen teorian parissa

Automaattisen ohjauksen teorian alalla Bautin aloitti työskentelyn Suuren isänmaallisen sodan aikana yhteistyössä A. A. Andronovin ja Gorkin yliopiston opettajien A. G. Mayerin ja G. S. Gorelikin kanssa .

Hän johti työtä pistekartoitusmenetelmän soveltamiseksi ja edelleen kehittämiseksi, joka ilmestyi ensin matematiikassa differentiaaliyhtälöiden kvalitatiivisessa teoriassa A. Poincaren teoksissa ja sitten kehitettiin L. Brouerin ja D. Birkhoff (Poincaré-Brauer-Birkhoff teoria). Tämä menetelmä, jota ei koskaan käytetty teknisten ongelmien ratkaisemiseen, mahdollisti monien vaikeiden ongelmien ratkaisemisen, jotka eivät olleet monien erinomaisten tutkijoiden mukaisia ​​ja jotka liittyvät kolmiulotteisiin epälineaarisiin automaattisiin ohjausjärjestelmiin. Niitä ovat Misesin ja Vyshnegradskyn ongelmat, autopilottien ongelmat ja vaihtelevan nousun omaavan potkurin itsevärähtelyt.

Toimii kellojen dynaamisen teorian parissa

Hän suoritti ensimmäistä kertaa teoreettisen tutkimuksen itsevärähtelevien järjestelmien dynamiikasta omilla erityispiirteillään.

Hän käytti edeltäjiensä tuloksia (A. A. Andronov ja Yu. I. Neimark , jotka ensin tarkastelivat kahden vapausasteen kellojen dynaamista mallia) ja onnistui rakentamaan täydellisimmän teorian kellojen liikkeistä, mikä mahdollisti vastaamisen useita peruskysymyksiä pakonopeussäätimien teoriassa.

Bautin onnistui ratkaisemaan akateemikko L. I. Mandelstamin esittämän ongelman: "Miksi heilurilla varustettu kello on vähemmän taipuisa jakson vaihtamisen suhteen kitkan muutoksella?".

Kellojen dynamiikalle omistetut teokset liittyvät läheisesti hänen tieteellisen tutkimuksensa ensimmäiseen ja toiseen suuntaan ja edustavat differentiaaliyhtälöiden kvalitatiivisen teorian menetelmien soveltamista kellotekniikan teknisten rakenteiden töiden analysointiin. Hän kuvasi ja tutki ilmiöitä, joita ei ollut löydetty pitkän olemassaolon aikana (esimerkiksi aiemmin huomaamattomat toimintatavat), ja laski itsevärähtelyjen ajanjakson ja amplitudin paljon luotettavammalla tavalla kuin kaikki aiemmin tunnetut menetelmät sallivat.

N. N. Bautinin "kello"-aiheita koskevan tutkimuksen tulos oli monografia "Dynamical Theory of Clocks", jonka Nauka-kustantamo julkaisi vuonna 1986. Tässä monografiassa esitetään yksityiskohtainen itsevärähtelevä teoria kelloista ja niitä dynaamisesti vastaavista laitteista - pakonopeussäätimistä. Niiden matemaattisia malleja ja ehtoja itsevärähtelyjakson stabiloitumiselle tarkastellaan ja tutkitaan.

Kuten apulaisprofessori GSU A. G. Lyubina sanoi yhdestä yliopistoseminaarin kokouksesta:

"Seminaarin johtaja A. A. Andronov aloittaa kokouksen sanoilla "Hiljaa, toverit. Olet läsnä kelloteorian syntymässä." Sitten Bautin aloittaa puheensa. Hänen edessään pöydällä on rivi mekaanisia kelloja, joiden mekanismit ovat avoinna katselua varten. Pieni kaiuttimen käden liike, osan tuskin havaittavissa oleva siirtymä - ja kellon kulku muuttuu dramaattisesti, kello siirtyy toiseen toimintatilaan. Läsnä olevilla on vaikutelma taikuudesta, ja "velho" itse esittelee näin teoriansa erityisistä mekanismeista.

N. N. Bautin piti yli 30 vuoden ajan yhteyttä NIIchaspromiin - kelloteollisuuden tutkimuslaitokseen .

Yhteistyössä tämän instituutin johtavan tutkijan B. M. Chernyaginin kanssa tehdyn tutkimuksen tuloksia käytetään ratkaisemaan ongelmia, jotka syntyvät kellojen nopeussäätimien laskennassa ja suunnittelussa instrumenttien valmistuksessa ja kelloteollisuudessa (tekniikka merenkulun teknisiin laskelmiin). kronometrit on kehitetty). Niiden dynaamisia ominaisuuksia tutkittaessa käytettiin vaikutusvuorovaikutuksen hienostunutta idealisointia, jota myöhemmin kutsuttiin Bautin-Chernyagin-malliksi.

Tämän mallin mukaan vuorovaikutusprosessi tapahtuu kahdella iskun vaikutuksella: ei aivan elastisella ensimmäisellä iskulla ja toisella joustamattomalla iskulla, jonka jälkeen liikkuu kinemaattisessa yhteydessä. Hyväksytyn idealisoinnin riittävyyden arvioimiseksi suoritettiin nopea (noin 400 kuvaa sekunnissa) todellisen kuvan kuvaus juoksupyörän vuorovaikutuksesta impulssitasapainokiven kanssa. Kokeen tulokset osoittivat, että hyväksytty malli vastaa todellista dynaamista prosessia.

Pedagoginen ja sosiaalinen toiminta

Bautin aloitti opettamisen vuonna 1931 ollessaan vielä kolmannen vuoden opiskelija. Kaikki hänen opetustoimintansa tapahtui GIIVT Gorky Institute of Water Transport Engineers (nyt se on VGAVT ).

Aluksi hän opetti matematiikkaa työväen tiedekunnassa (työläisten tiedekunnassa, eli yliopiston esikoulutuslaitoksessa). Vuodesta 1935 hän on ollut assistenttina ja vuodesta 1943 lähtien apulaisprofessorina korkeamman matematiikan laitoksella.

Vuodesta 1954 hän on toiminut tämän laitoksen johtajana ja vuonna 1958 hänelle myönnettiin professorin arvo.

Vuonna 1981 hän jätti iän vuoksi päällikön tehtävän ja toimi ensin professorina ja sitten konsulttina vuoteen 1990 asti.

Vuonna 1986 SIIVT:n taloustieteellisessä tiedekunnassa luennot arvioitiin palautejärjestelmän avulla, ja tähän kyselyyn osallistuneiden 15 opettajan joukossa N. N. Bautin sai korkeimman arvosanan opiskelijoilta.

Kirjallisuus

Palkinnot

Muistiinpanot

  1. ↑ Venäjän ylpeys ( P. V. Dubininin luovuus ) / Toim. V. A. Charushin . - N. Novgorod : Avtozavodets-book, 1993. - S. 11, 29 ..
  2. ↑ 64: Shakki ja tammi massoille . - 1933. - Nro 11-12. - S. 156.
  3. ↑ N. N. Bautin, "Rajajaksojen lukumäärästä, joka ilmenee, kun kertoimet muuttuvat fokus- tai keskustyyppisestä tasapainotilasta", Mat. Sb., 30(72):1 (1952), 181-196

Linkit