ノースカロライナ州リサーチトライアングルパーク—ネットワーク、電力網、人間の脳などの複雑なシステムの数学的理論を開発した米軍の資金提供を受けた研究者が、権威ある科学賞を受賞しました。

動的問題を解決するための新しいアプローチにより、ネットワークセキュリティ、流体力学、ソフトロボティクス、エネルギー効率の高い設計など、幅広い分野での進歩、予測可能性、システム保護が可能になると研究者らは述べています。

カリフォルニア大学サンタバーバラ校の機械工学科および数学科の教授であるIgorMezi？は、JDCrawford賞を受賞しました。

この賞は、動的システムに関する産業応用数学活動グループによってXNUMX年ごとに授与されます。 力学系分野の基本的な問題を扱った論文からの貢献を認めています。

査読ジャーナルに掲載されたMezi？の論文 非線形科学 2019年に、以前は解決できなかった一連の計算を理解し、スピードアップすることを容易にする数学的理論を発表しました。

「メジ博士の仕事について私が最も興奮しているのは、長年にわたって困難な技術的課題に取り組む新たな能力です」と、米陸軍戦闘能力の要素である流体力学陸軍研究所のプログラムマネージャーであるマシューマンソン博士は述べています。 DEVCOM、陸軍研究所として知られる開発コマンド。 「将来の陸軍は、非常に複雑で不確実な環境で活動するため、困難な問題を迅速に解決する能力が必要になります。 彼と彼のチームが開発した理論的フレームワークと計算ツールは、彼の継続的な発見とともに、陸軍がこれらの将来の課題を解決する方法に大きな影響を与える準備ができています。」

MURIとして知られ、AROによって管理されている国防総省の学際的大学研究イニシアチブは、受賞論文を支持しました。 この賞は通常、1.25年間年間XNUMX万ドルで資金提供され、その取り組みが複数の伝統的な科学および工学分野と交差する研究チームには、さらにXNUMX年間のオプションがあります。

この賞の同名のジョン・デイビッド・クロフォードは、幾何学的データサイエンスツールを使用してカオスシステムをモデル化することに多大な貢献をしました。

「これらのツールは、寸法が比較的少ないシステムで正確な答えを提供します」と、UCSBのエネルギー効率設計センターのディレクターであり、CoEのエネルギー効率研究所の建物および設計ソリューショングループの責任者でもあるMezicは述べています。 「自動車のように、ギアボックスの状態、速度、トルクなどを示す一連の動的システムからXNUMX個のデータを取得する可能性がある、XNUMX次元を超えるシステムは、幾何学的に表現するのが非常に困難です。」

彼の博士論文の間に、メジ？ そのような複雑なシステムをモデル化するには、別の数学的フレームワークが必要であることに気づきました。 このフレームワークを開発するために、彼は1930年代に開発されたKoopman演算子理論として知られる理論を拡張しました。 クープマンが働いていたとき、クロフォードの幾何学的な視点がとても人気があったので、彼の理論は広く採用されることができませんでした。 メジ？ XNUMXつの視点の間に深いつながりがあることに気づきました。

「人間は幾何学的に考えるので、幾何学的なオブジェクトを記述する力を維持したかったのですが、多くの次元を持つ動的システムを理解できるようにそれを機能させました」とメジ？ 前記。 「動的システムの幾何学的概念をオペレーターの理論的コンテキストに移植して、アルゴリズムや人工知能などに変換できるようにしました。Crawfordが利用した幾何学に、別のより簡単に利用できるドメインに設定することで追加しています。 」

車はその動的システムに対して数十万または数千の次元を持っているかもしれませんが、人工知能と深層学習システムは数十万または数百万の次元を持っています。 Mezi？の理論には、このような複雑なシステムを解決する数学的能力があるだけでなく、抽象化を回避して、オブジェクトを明確かつ明確に識別できるようにします。

MURIの一部として、メジ？ 彼の論文からのアイデアを拡張して、彼の理論をさらに洗練し、その理論を使用して複雑なシステムを予測および制御する方法を説明しました。

「この新しいアプローチは世界を変えるでしょう」とマンソンは言いました。 「将来的には、多くの動的システムの分析と予測に使用される標準的な理論になると思います。 潜在的なアプリケーションは多数あり、潜在的な影響は甚大です。」

メジ？ 賞の価値は、それをめぐる競争の質と量によって彼にとって高められると述べた。

「力学系コミュニティが私の仕事をクラフォード賞に値すると見なすのは私にとって素晴らしいことです」とメジ？ 前記。 「動的システム研究の深さと幅は計り知れず、その多くは最高の技術的品質であり、工学と科学に幅広い影響を及ぼします。」

メジ？ 以前は、Alfred P. Sloan Fellowship in Mathematics、National Science Foundation CAREER Award、George S. Axelby Outstanding Paper Award on Control of Mixing fromIEEEを受賞しました。 また、さまざまなエンジニアリングテクノロジーへの貢献により、2007年にユナイテッドテクノロジーズの科学技術担当上級副社長特別業績賞を受賞しました。

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DEVCOM陸軍研究所は、米陸軍戦闘能力開発コマンドの要素です。 陸軍の企業研究所として、ARLは科学を運用化して変革のオーバーマッチを実現しています。 DEVCOMは、コマンドのコア技術能力全体にわたるコラボレーションを通じて、兵士が国の戦争に勝利し、安全に帰国するために必要な技術ベースの機能の発見、開発、および提供を主導しています。 DEVCOMは、陸軍将来コマンドの主要な従属コマンドです。