Александр Горбань
Alexander Nikolaevich Gorban | |
|---|---|
| Александр Николаевич Горбань | |
 | |
| Рожденный | 19 апреля 1952 г. |
| Альма-матер | Физический факультет Новосибирского государственного университета и математический факультет Омского государственного педагогического университета. |
| Награды |
|
| Научная карьера | |
| Учреждения | Центр математического моделирования, Университет Лестера , Великобритания |
Александр Николаевич Горбань ( русский : Александр Николаевич Горба́нь ) — учёный российского происхождения, работающий в Великобритании . Он профессор Лестерского университета и директор его Центр математического моделирования. Горбань внес вклад во многие области фундаментальной и прикладной науки, включая статистическую физику , неравновесную термодинамику , машинное обучение и математическую биологию .
Горбань является автором около 20 книг и 300 научных публикаций. [1] Он основал несколько научных школ в области физической и химической кинетики , теории динамических систем и искусственных нейронных сетей , входит в число 1000 наиболее цитируемых исследователей российского происхождения. [2] В 2020 году Горбань выступил с основным докладом на Всемирном конгрессе IEEE по вычислительному интеллекту. [3]
Под руководством Горбаня защищено 6 абилитаций и более 30 кандидатских диссертаций.
Биография [ править ]
Александр Николаевич Горбань родился в Омске 19 апреля 1952 года. Его отец Николай Васильевич Горбань был историком и писателем, сосланным в Сибирь, а мать — преподавателем литературы в Омском пединституте . В 1965-1966 годах учился в Специализированном учебно-научном центре по физике, математике, химии и биологии Новосибирского государственного университета (СОНЦ НГУ). В 1967 году, в возрасте 15 лет, поступил в Новосибирский государственный университет , но осенью 1969 года был отчислен из него из-за участия в январе 1968 года в политических студенческих движениях против убеждений советских писателей Александра Гинзбурга и Юрия Галанскова .
Проучившись год в ПТУ и индивидуальной заочной форме в Омском пединституте, получил степень магистра, защитив диссертацию « Множества устранимых особенностей в банаховых пространствах и непрерывные отображения» под руководством российского математика Владимира Борисовича Меламеда. .
В 1973-1976 годах он работал в Омском институте инженеров транспорта и опубликовал свои первые научные работы, однако его научная карьера не могла развиваться успешно из-за его прошлого политического послужного списка. С 1976 по 1978 год он имел несколько временных мест работы, каждый раз был вынужден уволиться, но затем переехал в Красноярск , где постоянно работал в Институте вычислительного моделирования. В 1980 году Горбань получил диплом кандидата наук, что соответствует степени доктора философии в российской иерархии ученых степеней. Название его диссертации было «Медленные релаксации и бифуркации омега-предельных множеств динамических систем» (позже переведено на английский язык). [а 1] ). Его виву организовали Ольга Ладыженская , Марк Красносельский и Георгий Михайлович Заславский .
С началом перестройки в 1989 году он стал заведующим лабораторией неравновесных систем, а в 1990 году завершил аспирантуру. В 1995 году стал заместителем директора Института вычислительного моделирования и заведующим отделом вычислительной математики. Одновременно он преподавал в Красноярском государственном университете (1981–1991 гг.), а затем возглавлял кафедру нейроинформатики Красноярского государственного технического университета (1993–2006 гг.).
В 1990-е годы Горбань посетил несколько математических институтов в США и Европе, в том числе Математический институт Клэя , Институт математических наук Куранта , Institut des Hautes Etudes Scientifiques , ETH (2003–2004), Институт Исаака Ньютона .
В 2004 году Горбань стал профессором прикладной математики в Лестерском университете (Великобритания) и председателем Центра математического моделирования.
Горбань — сводный брат Светланы Кирдиной .
Исследовательская деятельность [ править ]
Научный вклад Горбаня был сделан в области теоретической физики , механики , функционального анализа , теории естественного отбора , теории адаптации, искусственных нейронных сетей , физической кинетики, биоинформатики . Высший взгляд на научную деятельность и будущее прикладной математики дан в его книге «Демон Дарвина: идея оптимальности и естественного отбора». [б 1] статьи и публичные лекции. [4]
В функциональном анализе Горбань исследовал свойства аналитических фредгольмовых подмножеств в банаховых пространствах, сформулировал соответствующий принцип максимума модуля и доказал аналог теоремы Реммерта-Штейна .
В области математической химии Горбань исследовал термодинамические свойства химических систем на основе анализа деревьев функций Ляпунова в многограннике законов сохранения. [Би 2] [б 3] Развил теорию термодинамически допустимых путей для сложных многомерных систем химической термодинамики и кинетики. [а 2]
Вместе с Григорием Яблоньским и его командой он разработал методы математического моделирования и анализа моделей химических систем кинетики каталитических реакций. [б 4] Он исследовал релаксационные свойства некоторых химических систем и разработал теорию особенностей переходных процессов динамических систем. [а 1] 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. [а 5]
Горбань разработал ряд методов решения уравнений химической и физической кинетики, основанных на конструктивных методах аппроксимации инвариантных многообразий. [а 6] Эта теория нашла множество применений при построении физически непротиворечивой гидродинамики в рамках шестой проблемы Гильберта . [а 7] моделирование неравновесных потоков, кинетическая теория фононов, редукция моделей в химической кинетике, моделирование жидких полимеров. [б 5] Он разработал новые методы применения решеточного метода Больцмана, основанные на его термодинамических свойствах. [а 8] Горбань разработал математическую модель винтовой турбины Горлова и оценил ее достижимую эффективность по улавливанию энергии. [а 9] Он исследовал общие проблемы геометрической интерпретации термодинамики. [а 10] и общие свойства неклассических энтропий. [а 11]
В математической теории естественного отбора Горбань разработал теорию особого класса динамических систем с наследственностью. [а 12] [б 1] Он открыл и теоретически объяснил универсальное явление адаптации системы в условиях стресса. приводящее к одновременному увеличению корреляций и дисперсии в многомерном пространстве параметров системы. человека . Разработанный Горбаном принцип Анны Карениной сейчас применяется как метод диагностики и прогнозирования в экономике и физиологии [а 13] [а 14]
Горбань разработал высокоэффективные параллельные методы обучения искусственных нейронных сетей (ИНС), основанные на систематическом использовании двойственности их функционирования. [б 6] [б 7] и разработал методы извлечения знаний из данных на основе разреженных ИНС. Он доказал теорему об универсальных аппроксимационных свойствах ИНС. [а 15] Все эти подходы нашли многочисленные применения в существующих экспертных системах. Совместно с И. Тюкиным разработал ряд методов и алгоритмов для быстрого, неитеративного и неразрушающего исправления ошибок в устаревших системах искусственного интеллекта . [а 16] Эти методы основаны на явлениях концентрации меры , идеях статистической механики и оригинальных теоремах стохастического разделения. [а 17]
В прикладной статистике Горбань разработал методы построения главных многообразий ( метод упругих отображений ) и их обобщений (главные графы, главные деревья), основанные на механической аналогии с упругой мембраной. Метод нашел множество применений для визуализации и анализа экономических, социологических и биологических данных. [б 8] В сотрудничестве с Э. М. Миркесом и другими авторами использовались методы машинного обучения для связи индивидуальных психологических особенностей и предрасположенности к употреблению тех или иных видов наркотиков. [б 9]
В биоинформатике Горбань одним из первых применил метод частотных словарей и принцип максимальной энтропии для анализа нуклеотидных и аминокислотных последовательностей. [а 18] Он исследовал общие свойства компактных геномов и доказал существование 7-кластерной структуры в последовательности генома, что было применено для решения проблемы идентификации генов de novo . [а 19]
Библиография [ править ]
Избранные книги:
- ^ Перейти обратно: а б Горбань А.Н., Хлебопрос Р.Г. Демон Дарвина: Идея оптимальности и естественного отбора (на русском языке) Наука (ФизМатГиз), 1988, 208с.
- ^ Горбань А.Н. Равновесное окружение. Уравнения химической кинетики и их термодинамический анализ . Новосибирск: Наука, 1984. 226 с.
- ^ А. Н. Горбань, Б. М. Каганович, С. П. Филиппов, А. В. Кейко, В. А. Шаманский, И. А. Ширкалин, Термодинамические равновесия и экстремумы: анализ областей достижимости и частичных равновесий , Springer, Берлин-Гейдельберг-Нью-Йорк, 2006.
- ^ Яблонский Г.С.; В.И. Быков; А.Н. Горбань; В.И. Елохин (1991). Комптон, Р.Г. (ред.). Кинетические модели каталитических реакций . Комплексная химическая кинетика. Том. 32. Амстердам–Оксфорд–Нью-Йорк–Токио: Elsevier . Проверено 13 июня 2016 г.
- ^ Горбань, Александр Н.; Карлин, Илья В. (2005). Инвариантные многообразия для физической и химической кинетики . Конспект лекций по физике (ЛНП, т. 660). Берлин, Гейдельберг: Springer. дои : 10.1007/b98103 . ISBN 978-3-540-22684-0 . Архивировано из оригинала 19 августа 2020 г. Альтернативный URL .
- ^ Горбань А.Н., Обучение нейронных сетей , Москва: СССР-США Абзац, 1990, 160 с.
- ^ Горбань А.Н., Росиеев Д.А., Нейронные сети на персональном компьютере . - Новосибирск: Наука, 1996, 276 с.
- ^ Горбань А.Н., Кегль Б., Вунч Д., Зиновьев А. (ред.) Основные многообразия для визуализации данных и уменьшения размерности , Конспекты лекций по вычислительной науке и технике. - Спрингер, 2008. - Том. 58. — 340 с.
- ^ Ферман Э., Иган В., Горбан А.Н., Левсли Дж., Миркес Э.М., Мухаммад А.К. (2019). Черты личности и употребление наркотиков. История, рассказанная данными . Спрингер, Чам. arXiv : 2001.06520 . дои : 10.1007/978-3-030-10442-9 . ISBN 978-3-030-10441-2 . S2CID 151160405 .
Избранные статьи:
- ^ Перейти обратно: а б Горбань А.Н. (2005) Особенности переходных процессов в динамических системах: качественная теория критических запаздываний. Электронный журнал дифференциальных уравнений, монография 05, 2004.
- ^ Горбань А.Н. (2013) Термодинамическое дерево: пространство допустимых путей , SIAM J. Applied Dynamical Systems, Vol. 12, № 1 (2013), стр. 246-278.
- ^ Горбань А.Н., Суммирование кинетических путей, многолистовое расширение основного уравнения и оценка коэффициента эргодичности , Physica A 390 (2011) 1009-1025.
- ^ Горбань А.Н., Радулеску О., Зиновьев А.Ю., Асимптотология сетей химических реакций , Chemical Engineering Science 65 (2010) 2310–2324.
- ^ Морозова Н., Зиновьев А., Нонне Н., Притчард Л.Л., Горбан А.Н., Харел-Беллан А., Кинетические характеристики способов действия микроРНК . РНК 18(9) (2012), 1635-55.
- ^ Горбань А.Н., Карлин И.В., Метод инвариантного многообразия для химической кинетики , Хим. англ. Sci.. 58, (2003), 4751-4768.
- ^ 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
- ^ Браунли Р.А., Горбан А.Н., Левсли Дж., Неравновесные ограничители энтропии в решеточных методах Больцмана , Physica A 387 (2-3) (2008), 385-406.
- ^ Горбань А.Н., Горлов А.Н., Силантьев В.М., Пределы эффективности турбины при свободном потоке жидкости , Журнал Energy Resources Technology 123 (2001), 311-317.
- ^ А. Н. Горбань, И. В. Карлин Геометрия необратимости: Фильм неравновесных состояний. ArXiv https://arxiv.org/abs/cond-mat/0308331
- ^ Горбань А.Н., Горбань П.А., судья Г., Энтропия: подход к марковскому упорядочиванию , Энтропия 12(5) (2010), 1145-1193.
- ^ АНГорбан. Теорема выбора для систем с наследованием . Математика. Модель. Нат. Феномен. Том. 2, № 4, 2007, стр. 1-45.
- ^ Горбань А.Н., Смирнова Е.В., Тюкина Т.А., Корреляции, риск и кризис: от физиологии к финансам , Physica A 389 (16) (2010), 3193-3217.
- ^ Горбань А.Н., Тюкина Т.А., Покидышева Л.И., Смирнова Е.В. Динамические и термодинамические модели адаптации . Физика жизни Обзоры 37, 2021, 17-64
- ^ Горбань А.Н., Приближение непрерывных функций многих переменных произвольной нелинейной непрерывной функцией одной переменной, линейные функции и их суперпозиции , Прикл. Математика. Летт., Том. 11 (3) (1998), 45–49.
- ^ Горбань А. Н., Тюкин И. Ю. Благословение размерности: математические основы статистической физики данных. Фил. Пер. Р. Сок. А 376(2118)(2018), 20170237. два : 10.1098/rsta.2017.0237
- ^ Горбань А. Н., Тюкин И. Ю. Теоремы стохастической разделимости. Нейронные сети, 94 (2017), 255–259. дои : 10.1016/j.neunet.2017.07.014
- ^ Бугаенко Н.Н., Горбань А.Н., Садовский М.Г. К определению информативности нуклеотидных последовательностей (на русском языке), Молекулярная биология 30(3) (1996), 529–541.
- ^ Горбань А.Н., Зиновьев А.Ю., Тайна двух прямых линий в статистике бактериального генома , Бюллетень математической биологии 69 (2007), 2429–2442.
Примечания [ править ]
Внешние ссылки [ править ]
- Домашняя страница Александра Н. Горбаня
- Корреляционная адаптометрия
- Термодинамика в сетях химических реакций
- Методы нелинейных главных многообразий
- Математическая теория естественного отбора
| Международный | |
|---|---|
| Национальный | |
| академики | |
| Другой | |
- ^ Публикации Александра Н. Горбаня, индексируемые Google Scholar.
- ^ По данным http://www.scientific.ru/ , 2012 г.
- ^ Хусейн, А; Поликарпу, ММ; Яо, X (2021). «Отчет конференции о Всемирном конгрессе IEEE по вычислительному интеллекту (IEEE WCCI 2020) 2020 года» . Журнал IEEE Computational Intelligence . 16 (1): 15–18, 98. doi : 10.1109/MCI.2020.3039042 .
- ^ Горбань А.Н., Будущее прикладной математики. Публичная лекция на YouTube (Видео).