Гаспар де Прони

Гаспар де Прони
Рожденный	Гаспар Клер Франсуа Мари Риш де Прони ( 1755-07-22 ) 22 июля 1755 г. Шамле , Божоле , Франция
Умер	29 июля 1839 г. ) ( 1839-07-29 ) ( 84 года Аньер-сюр-Сен , Франция
Национальность	Французский
Известный	Прони тормоз Метод Прони Уравнение Прони
Научная карьера
Поля	Математика Гидравлика
Учреждения	Национальная школа мостов и дорог

Барон Гаспар Клер Франсуа Мари Риш де Прони (22 июля 1755 — 29 июля 1839) — французский математик и инженер , работавший в области гидравлики . Он родился в Шамле , Божоле , Франция. и умер в Аньер-сюр-Сен , Франция .

Образование и ранние работы

Он был главным инженером Национальной школы мостов и дорог, технической школы в Париже.

Тригонометрические и логарифмические таблицы кадастра.

В 1791 году Прони приступил к созданию логарифмических и тригонометрических таблиц для французского кадастра (географической съемки). Эти усилия были санкционированы Национальным собранием Франции , которое после Французской революции хотело обеспечить единообразие многочисленных измерений и стандартов, используемых по всей стране. В частности, его таблицы предназначались для точного землеустройства в рамках более масштабных кадастровых работ. Таблицы были огромными, в них выполнялись вычисления логарифмов от 1 до 200 000. со значениями, рассчитанными с точностью от четырнадцати до двадцати девяти десятичных знаков, (что, по признанию Прони, было чрезмерно точным).

Вдохновленный « » Адама Смита , Богатством народов Прони разделил труд на три уровня, хвастаясь, что «может производить логарифмы так же легко, как изготавливают булавки».

Первый уровень состоял из пяти или шести высокопоставленных математиков с развитыми аналитическими способностями, в том числе Адриана-Мари Лежандра и Лазара Карно . Эта группа выбрала аналитические формулы, наиболее подходящие для оценки численными методами, и указала количество десятичных знаков и числовой диапазон, которые должны были охватывать таблицы.

Вторая группа младших математиков, состоящая из семи или восьми человек, была известна как «планировщики» и имела предыдущий опыт работы в качестве компьютеров в кадастре, в основном опыт, связанный с практической математикой. Планировщики сочетали аналитические и вычислительные навыки, при этом эта группа рассчитывала основные значения, используя предоставленные формулы и наборы начальных разностей. Они также подготовилишаблоны для человеческих компьютеров и первая обработанная строка вычислений, а также инструкции для компьютеров по доведению последовательности до завершения. Наконец, этой группе было поручено проверить все расчеты, сделанные человеческими компьютерами. Поскольку пересчет каждого значения свел бы на нет использование компьютеров самого низкого уровня, поскольку их задачи были бы полностью повторены, планировщики использовали метод, известный как « дифференцирование », при котором они сравнивали соседние значения в таблицах, проверяя на предмет любых расхождений.

Третья группа состояла из шестидесяти-девяноста человек-компьютеров . Они имели лишь элементарные знания арифметики и выполняли самую трудоемкую и повторяющуюся часть процесса. Многие из них были безработными парикмахерами, потому что с гильотинированием аристократии парикмахерское дело, которое заботилось о сложных прическах элиты, находилось в упадке. Из-за отсутствия опыта им приходилось решать только простые задачи на сложение и вычитание. Кроме того, эта группа не работала по фабричной модели, вместо этого предпочитая работать из дома, отправляя результаты и получая новые задания от планировщиков нецентрализованно. Эти калькуляторы могли производить в среднем около 700 вычислений в день.

Важность для картографии

Таблицы, разработанные командой Прони, имели вдвойне важное значение для французской метрической картографии . Во-первых, в то время морякам нужны были логарифмы для математических вычислений, связанных со сферической геометрией, потому что это было необходимо для быстрого и точного позиционирования , чтобы гарантировать безопасное и эффективное путешествие по морям. Однако внедрение новой метрической системы Французской революции сделало бы старые логарифмические таблицы устаревшими, а французские моряки не захотели бы переключать системы измерения, поскольку это сделало бы позиционные расчеты значительно более сложными и менее точными. Таким образом, Прони, создав новые логарифмические таблицы для новой метрической системы, облегчил бы переход, позволив морякам принять эту систему. Вторым ключевым элементом было то, что для кадастровых измерений необходимы тригонометрические значения. Таким образом, для точного картирования территории Франции и ее подразделений вплоть до самых низких уровней собственности Прони необходимо было заполнить тригонометрические таблицы. Оба эти фактора считались решающими для революционной гордости, учитывая важность военно-морского мастерства того времени и необходимость административной эффективности.

Расчеты Просвещения

По словам Прони, проект должен был не оставить «нечего желать в отношении точности» и стать «самым огромным… памятником расчетам, когда-либо выполненным или даже задуманным». Таблицы не использовались по своей первоначальной цели — обеспечению согласованных стандартов измерения, поскольку в рамках всего кадастрового проекта наблюдались задержки как с установлением новых единиц измерения, так и с сокращением бюджета. В частности, эти таблицы, предназначавшиеся для десятичного деления окружностей и времени, оказались устаревшими после того, как французы изменили свою систему измерения. Более того, полная точность вычислений Прони не имела практического применения. Следовательно, эти столы стали скорее артефактами и памятниками Просвещения, чем предметами практического использования.

Влияние на смысл расчета

На рубеже XIX века произошел сдвиг в значении расчета. Талантливые математики и другие интеллектуалы, выдвигавшие творческие и абстрактные идеи, рассматривались отдельно от тех, кто был способен выполнять утомительные и повторяющиеся вычисления. До XIX века расчет считался задачей ученых, а впоследствии расчеты были связаны с неквалифицированными рабочими. Это также сопровождалось изменением гендерных ролей, поскольку женщины, которые в то время обычно были недостаточно представлены в математике, были наняты для выполнения обширных вычислений для таблиц, а также для других вычислительных правительственных проектов до конца Второй мировой войны . Этот сдвиг в интерпретации расчета произошел во многом благодаря расчетному проекту Прони во время Французской революции . Этот проект смог объединить людей из самых разных слоев общества, а также с математическими способностями (в традиционном смысле) и, следовательно, изменил смысл вычислений с интеллекта на неквалифицированный труд.

Механизированный расчет

Прони смог заставить ремесленников (рабочих, преуспевающих в механических искусствах, требующих интеллекта) работать вместе с математиками для выполнения расчетов. Прони отметил несколько интересных наблюдений по поводу этой новой динамики. Во-первых, было интересно видеть, как много разных людей работают над одной и той же проблемой. Во-вторых, он понял, что даже люди с наименьшими интеллектуальными способностями могли выполнять эти вычисления с удивительно небольшим количеством ошибок. Прони рассматривал всю эту систему как совокупность человеческих компьютеров, работающих вместе как единое целое — машину, управляемую иерархическими принципами разделения труда. Фактически, Прони, возможно, начал вносить поправки в свое понятие интеллекта, которое он начал использовать для оценки системы в целом, а не для оценки интеллекта ее составляющих.

Влияние на Чарльза Бэббиджа

Чарльз Бэббидж , которому приписывают изобретение первого механического компьютера , был вдохновлен взглядом Прони на разделение труда Смита. Он согласился с трехуровневой системой, но Бэббиджа охватила идея, что работу неквалифицированных компьютеров можно полностью взять на себя машины. Это позволило бы сохранить человечность только в двух высших группах, а также трансформировать роль планировщиков в группу обслуживания машины.

Невозможность широкого внедрения таблиц

Правительство Французской революции приняло закон, который сделал метрическую систему официальной системой измерения в 1795 году, но они не включали десятичное измерение угла, что сделало большую часть работы Прони бесполезной. Это также означало, что финансирование, необходимое Прони для завершения и публикации его таблиц, иссякло. Прони продолжал свою работу до 1800 года, но, поскольку его издатель обанкротился, работа не была замечена публикой до тех пор, пока столетие спустя не был опубликован первый отрывок из таблицы. Правительство Наполеона отказалось от этого проекта, прежде чем полностью отказаться от метрической системы в 1812 году, обрекая на провал работу Прони.

Тормоз Прони

Основная статья: Тормоз Прони

Одним из важных научных изобретений Прони был «тормоз», который он изобрел в 1821 году для измерения крутящего момента, создаваемого двигателем.

обратимый маятник Он также был первым, кто предложил использовать для измерения гравитации , который был независимо изобретен в 1817 году Генри Катером и стал известен как маятник Катера .

Метод оценки Прони

Прони создал метод преобразования синусоидальных и показательных кривых в системы линейных уравнений. Оценка Прони широко используется при обработке сигналов и моделировании нелинейных материалов методом конечных элементов.

Инженерные проекты

Прони был нанят Наполеоном для руководства инженерными операциями по защите провинции Феррара от наводнений реки По , а также по осушению и улучшению Понтийских болот . После Реставрации он также занимался регулированием течения Роны и несколькими другими важными работами.

Отличия

Прони был членом, а затем и президентом Французской академии наук . Он также был избран иностранным членом Шведской королевской академии наук в 1810 году. Его имя — одно из 72 имен, написанных на Эйфелевой башне . улица Рю де Прони в 17 округе Парижа Его именем названа .

См. также

• Уравнение Прони
• Чарльз Сторер Сторроу

Внешние ссылки

• СМИ, связанные с Гаспаром де Прони, на Викискладе?
• О'Коннор, Джон Дж.; Робертсон, Эдмунд Ф. , «Гаспар де Прони» , Архив истории математики MacTutor , Университет Сент-Эндрюс
• Оценка Прони