Николас Метрополис

Николас Метрополис
Николас Метрополис
Рожденный	Николай Константин Метрополис ; 11 июня 1915 г. ; Чикаго , Иллинойс , США
Умер	17 октября 1999 г. (84 года) ; Лос-Аламос , Нью-Мексико , США
Альма-матер	Чикагский университет
Известный	Метод Монте-Карло ; Имитация отжига ; Алгоритм Метрополиса – Гастингса ;
Награды	Премия пионера компьютеров (1984)
	Научная карьера
Поля	Физик , Математик
Учреждения	Национальная лаборатория Лос-Аламоса

Николаос Константин Метрополис ( греч . Николаос Митропулос ; ^[1] 11 июня 1915 — 17 октября 1999) — греко-американский физик . ^[2]

Метрополис получил степень бакалавра наук (1937) и доктора философии по физике (1941, вместе с Робертом Малликеном ) в Чикагском университете . Вскоре после этого Роберт Оппенгеймер завербовал его из Чикаго, где он сотрудничал с Энрико Ферми и Эдвардом Теллером над первыми ядерными реакторами, в Национальную лабораторию Лос-Аламоса .

Он прибыл в Лос-Аламос в апреле 1943 года в составе первоначального штата из пятидесяти ученых. Он вернулся в Лос-Аламос в 1948 году, чтобы возглавить группу теоретического отдела, которая спроектировала и построила компьютер MANIAC I в 1952 году, созданный по образцу машины IAS, и MANIAC II в 1957 году.

Ранняя жизнь и образование

Николас Метрополис родился 11 июня 1915 года в Чикаго, США. Метрополис получил степень бакалавра (1936) и доктора химической физики (1941) в Чикагском университете . Во время работы над докторской диссертацией он работал с Робертом Малликеном . После окончания университета он работал преподавателем в Чикагском университете у Джеймса Франка . Вскоре после этого, в 1943 году, Роберт Оппенгеймер завербовал его из Чикаго для участия в Манхэттенском проекте , где он работал в Гарольда К. Юри группе . Позже он присоединился к Металлургической лаборатории Чикагского университета и работал под руководством Эдварда Теллера , который побудил его заняться теоретической физикой. В Лос-Аламосе Метрополис вместе с Ричардом Фейнманом работал над «электромеханическими устройствами, используемыми для ручных вычислений». ^[3]

После Второй мировой войны

После Второй мировой войны он вернулся на факультет Чикагского университета в качестве доцента. Он вернулся в Лос-Аламос в 1948 году, чтобы возглавить группу в теоретическом отделе, который спроектировал и построил компьютер MANIAC I в 1952 году, созданный по образцу машины IAS , и MANIAC II в 1957 году. ( Джон фон Нейман считал эту аббревиатуру слишком легкомысленной. ; ^[4] Метрополис утверждает, что выбрал имя «МАНИАК» в надежде остановить появление подобных аббревиатур для названий машин, но, возможно, вместо этого еще больше стимулировал такое использование.) ^[3] С 1957 по 1965 год он был профессором физики Чикагского университета и директором-основателем Института компьютерных исследований . В 1965 году он вернулся в Лос-Аламос, где в 1980 году стал старшим научным сотрудником лаборатории.

в Метрополисе во время войны Фотография значка Национальной лаборатории Лос-Аламоса .
Руководитель проекта MANIAC Николас Метрополис (стоит) и главный инженер MANIAC Джим Ричардсон в 1953 году.
Пол Стайн и Николас Метрополис играют в шахматы в Лос-Аламосе против МАНИАКА, упрощенной версии игры без слонов. Компьютеру по-прежнему требовалось около 20 минут между ходами.

Метод Монте-Карло

В Лос-Аламосе в конце 1940-х — начале 1950-х годов группа исследователей под руководством Метрополиса, в том числе Джон фон Нейман и Станислав Улам , разработала метод Монте-Карло . ^[5]^[6] Это класс вычислительных подходов, которые полагаются на повторную случайную выборку для вычисления результатов, названный в честь любви родственника Улама к казино Монте-Карло. Метрополис принимал активное участие в самом первом использовании метода Монте-Карло, перемонтировав компьютер ENIAC для моделирования ядерного ядра в 1948 году. ^[6] В 1953 году Метрополис стал соавтором статьи под названием «Уравнение вычислений состояния с помощью быстрых вычислительных машин» . ^[7] В этой эпохальной статье было показано первое численное моделирование жидкости и представлен новый вычислительный метод Монте-Карло для этого.

При применении метода Монте-Карло к задачам статистической механики до введения алгоритма Метрополиса генерировалось большое количество случайных конфигураций системы, интересующие свойства (такие как энергия или плотность) вычислялись для каждой конфигурации, а затем вычисляется средневзвешенное значение , где вес каждой конфигурации равен ее фактору Больцмана , $e^{-E/kT}$ , где $E$ это энергия , $T$ это температура , и $k$ — постоянная Больцмана . Ключевым вкладом статьи была идея о том, что

Вместо того, чтобы выбирать конфигурации случайным образом, а затем взвешивать их с помощью exp(− E / kT ), мы выбираем конфигурации с вероятностью exp(− E / kT ) и взвешиваем их равномерно.
- Метрополис и др. ^[7]

Алгоритм генерации выборок из распределения Больцмана позже был обобщен У.К. Гастингсом и стал широко известен как алгоритм Метрополиса–Гастингса .

В последние годы возник спор относительно того, действительно ли Metropolis внесла значительный вклад в работу по расчету уравнения состояния . ^[8]

Ассоциации и почести

Метрополис был членом Американской академии искусств и наук , Общества промышленной и прикладной математики и Американского математического общества . В 1987 году он стал первым сотрудником Лос-Аламоса, удостоенным звания «Почетный» Калифорнийского университета . Метрополис был также награжден медалью пионера Института инженеров по электротехнике и электронике и был членом Американского физического общества .

Премия Николаса Метрополиса за выдающуюся докторскую диссертацию в области вычислительной физики ежегодно присуждается Американским физическим обществом . ^[9]

Актерская карьера

Метрополис сыграл роль учёного в Вуди Аллена фильме «Мужья и жены» (1992). ^[10]

Личная жизнь

У Метрополиса был сын Кристофер и две дочери, Пенелопа и Кэтрин. До семидесяти лет он был заядлым лыжником и теннисистом. Он умер в доме престарелых в Лос-Аламосе, штат Нью-Мексико . ^[11]

Анекдоты

В своих мемуарах ^[12] Станислав Улам вспоминает, что небольшая группа, в которую входили он сам, Метрополис, Калкин , Конопински , Кистяковский , Теллер и фон Нейман , провели несколько вечеров в Лос-Аламосе , играя в покер. Они играли на очень небольшие суммы, но: «Однажды «Метрополис» описал, каким триумфом было выиграть десять долларов у Джона фон Неймана, автора знаменитого трактата по теории игр. Затем он купил свою книгу за пять долларов, а остальные пять вклеил внутрь. обложка как символ его победы». В другом отрывке своей книги Улам описывает Метрополис как «американца греческого происхождения с замечательной личностью».

Число Эрдеша

Метрополис имеет число Эрдеша , равное 2, и он позволил Ричарду Фейнману иметь число Эрдеша, равное 3. ^[13]

См. также

Ссылки

^ ВАРВОГЛИС, X (16 марта 2008 г.). Греческая марка о первом компьютеризированном эксперименте . Афины, Греция . Проверено 6 декабря 2012 г. {{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется |journal= ( помощь )
^ Метрополис, Николас Константин (1915–1999) Мир биографии Эрика Вайсштейна
^ Jump up to: ^а ^б Балаж, Нидерланды ; Браун, Джей Си ; Лук, Джей Ди; Строттман, DS (октябрь 2000 г.). «Некролог: Никола Константин Метрополис» . Физика сегодня . 53 (10): 100–101. Бибкод : 2000PhT....53j.100B . дои : 10.1063/1.1325208 .
^ Архивировано в Ghostarchive и Wayback Machine : «МАНИАК» . Ютуб . 30 октября 2017 г.
^ Николас Метрополис. Начало метода Монте-Карло . Los Alamos Science , № 15, стр. 125.
^ Jump up to: ^а ^б Хей, Томас; Пристли, Марк; Веревка, Криспин (2014). «Лос-Аламос делает ставку на ENIAC: ядерное моделирование Монте-Карло, 1947–1948» . IEEE Анналы истории вычислений . 36 (3): 42–63. дои : 10.1109/MAHC.2014.40 . S2CID 17470931 .
^ Jump up to: ^а ^б Н. Метрополис; А. В. Розенблют; М. Н. Розенблют; А. Х. Теллер и Э. Теллер (1953). «Уравнение расчета состояния с помощью быстрых вычислительных машин». Журнал химической физики . 21 (6): 1087–1092. Бибкод : 1953ЖЧФ..21.1087М . дои : 10.1063/1.1699114 . ОСТИ 4390578 . S2CID 1046577 .
^ Губернатис, JE (май 2005 г.). «Маршалл Розенблют и алгоритм Метрополиса» . Физика плазмы . 12 (5): 057303. Бибкод : 2005PhPl...12e7303G . дои : 10.1063/1.1887186 . ISSN 1070-664X .
^ Премия Николаса Метрополиса за выдающуюся докторскую диссертацию в области вычислительной физики
^ Николас Метрополис на IMDb
↑ Ник Метрополис умер в возрасте 84 лет. Архивировано 7 ноября 2008 г. в Wayback Machine . Бюллетень ежедневных новостей Лос-Аламосской национальной лаборатории . 19 октября 1999 г.
^ С. М. Улам, Приключения математика, издательство Калифорнийского университета.
^ «Мое число Эрдеша — пять» . барбекюjoe.com .
^ История численного анализа и научных вычислений

Внешние ссылки

Аудиоинтервью 1993 года с Николасом Метрополисом Ричарда Роудса. Голоса Манхэттенского проекта.
Устное историческое интервью с Николасом К. Метрополисом , проведенное Уильямом Эспреем в Институте Чарльза Бэббиджа , Университет Миннесоты. Метрополис, первый директор вычислительных служб Лос-Аламосской национальной лаборатории , обсуждает Джона фон Неймана работу в области вычислений. Большая часть интервью касается деятельности в Лос-Аламосе: как фон Нейман пришел консультировать в лабораторию; его научные контакты там, включая Метрополис, Роберта Рихтмайера и Эдварда Теллера ; первый практический опыт фон Неймана с оборудованием для перфокарт; его вклад в разработку амортизаторов и проблему имплозии; взаимодействие и сравнение фон Неймана и Энрико Ферми ; и развитие методов Монте-Карло . Другие темы включают: отношения между Аланом Тьюрингом и фон Нейманом; работа над численными методами решения нелинейных задач; и расчеты ENIAC, выполненные для Лос-Аламоса.
Фрэнсис Харлоу и Николас Метрополис. Вычисления и компьютеры. Моделирование оружия ведет к компьютерной эре . Лос-Аламосская наука, № 7, стр. 132.
Герберт Андерсон. Метрополис, Монте-Карло и МАНИАК . Los Alamos Science № 14, стр. 69.

[1] ВАРВОГЛИС, X (16 марта 2008 г.). Греческая марка о первом компьютеризированном эксперименте . Афины, Греция . Проверено 6 декабря 2012 г. {{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется |journal= ( помощь )

[2] Метрополис, Николас Константин (1915–1999) Мир биографии Эрика Вайсштейна

[obit-3] Jump up to: ^а ^б Балаж, Нидерланды ; Браун, Джей Си ; Лук, Джей Ди; Строттман, DS (октябрь 2000 г.). «Некролог: Никола Константин Метрополис» . Физика сегодня . 53 (10): 100–101. Бибкод : 2000PhT....53j.100B . дои : 10.1063/1.1325208 .

[4] Архивировано в Ghostarchive и Wayback Machine : «МАНИАК» . Ютуб . 30 октября 2017 г.

[5] Николас Метрополис. Начало метода Монте-Карло . Los Alamos Science , № 15, стр. 125.

[ENIAC-6] Jump up to: ^а ^б Хей, Томас; Пристли, Марк; Веревка, Криспин (2014). «Лос-Аламос делает ставку на ENIAC: ядерное моделирование Монте-Карло, 1947–1948» . IEEE Анналы истории вычислений . 36 (3): 42–63. дои : 10.1109/MAHC.2014.40 . S2CID 17470931 .

[metropolis-7] Jump up to: ^а ^б Н. Метрополис; А. В. Розенблют; М. Н. Розенблют; А. Х. Теллер и Э. Теллер (1953). «Уравнение расчета состояния с помощью быстрых вычислительных машин». Журнал химической физики . 21 (6): 1087–1092. Бибкод : 1953ЖЧФ..21.1087М . дои : 10.1063/1.1699114 . ОСТИ 4390578 . S2CID 1046577 .

[8] Губернатис, JE (май 2005 г.). «Маршалл Розенблют и алгоритм Метрополиса» . Физика плазмы . 12 (5): 057303. Бибкод : 2005PhPl...12e7303G . дои : 10.1063/1.1887186 . ISSN 1070-664X .

[9] Премия Николаса Метрополиса за выдающуюся докторскую диссертацию в области вычислительной физики

[10] Николас Метрополис на IMDb

[11] Ник Метрополис умер в возрасте 84 лет. Архивировано 7 ноября 2008 г. в Wayback Machine . Бюллетень ежедневных новостей Лос-Аламосской национальной лаборатории . 19 октября 1999 г.

[12] С. М. Улам, Приключения математика, издательство Калифорнийского университета.

[13] «Мое число Эрдеша — пять» . барбекюjoe.com .

[14] История численного анализа и научных вычислений

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

Базы данных авторитетного контроля
Международный	БЫСТРЫЙ ЯВЛЯЮТСЯ ВИАФ WorldCat
Национальный	Норвегия Франция Данные БнФ Германия Израиль Бельгия Соединенные Штаты Чешская Республика Австралия Нидерланды
академики	ЦиНии ДБЛП MathSciNet zbMATH
Люди	Находка
Другой	ЗАКУСКА ИдРеф