Ο λαμπρός αφρικανός καθηγητής μαθηματικών είναι ο νεότερος που επιλέχθηκε για να ενταχθεί στην κορυφαία ομάδα επιστήμης του XNUMX% του Clarivate

Ένας καθηγητής από το Πανεπιστήμιο του Free State Abdon Atangana έχει αναγνωριστεί ως ένας από τους κορυφαίους 1% των επιστημόνων στον διάσημο παγκόσμιο κατάλογο Clarivate Web of Science και είναι ο νεότερος μαθηματικός που έχει τιμηθεί τόσο πολύ. Σύμφωνα με το Clarivate, αυτή η διάκριση αναγνωρίζει πραγματικούς πρωτοπόρους στον τομέα τους την τελευταία δεκαετία, όπως αποδεικνύεται από την παραγωγή πολλών εγγράφων με υψηλή αναφορά που κατατάσσονται στο κορυφαίο 1% ανά αναφορές για πεδίο και έτος στο Web of Science. Ο καθηγητής Atangana είναι γνωστός για την ανάπτυξη ενός νέου μαθηματικού κλασματικού τελεστή που χρησιμοποιείται για τη μοντελοποίηση προβλημάτων του πραγματικού κόσμου που προκύπτουν στους τομείς της μηχανικής, της επιστήμης και της τεχνολογίας.

Είπε ότι οι ερευνητές με υψηλή αναφορά είναι πραγματικά ένας στους χίλιους και η λίστα ενημερώνεται ετησίως. Το έργο του έχει εφαρμογή σε πραγματικό κόσμο για μια σειρά ζητημάτων όπως η διέλευση της ροής των υπόγειων υδάτων, η εξάπλωση μολυσματικών ασθενειών, τα χαοτικά προβλήματα όπως η συμπεριφορά του καιρού, το πρόβλημα ανταγωνισμού στη βιολογία και ένα κοινό παράδειγμα είναι ο τύπος του cruise control στα αυτοκίνητα.

Μιλώντας για αυτή την τιμή, ο καθηγητής Abdon Atangana, ο οποίος είναι παθιασμένος με τα μαθηματικά όσο και με την Αφρική, είπε: «Αυτή η τιμή δεν είναι για μένα. Είναι για την Αφρική. Δουλεύω σκληρά για να μπορούν τα μαύρα αφρικανά παιδιά να πουν ότι η Αφρική πρωτοπορεί στα μαθηματικά. Δεν υπάρχει τίποτα που να μην μπορούμε να κάνουμε!». Εξηγώντας τη φύση της δουλειάς του και την εφαρμογή της σε ζητήματα του πραγματικού κόσμου, είπε: «Οι διαφορικοί και ολοκληρωτικοί τελεστές χρησιμοποιούνται για τη μοντελοποίηση προβλημάτων του πραγματικού κόσμου που προκύπτουν σε πολλούς τομείς της επιστήμης, της τεχνολογίας και της μηχανικής. Η έννοια εισήχθη και εφαρμόστηκε από τον Leibniz (ο Gottfried Wilhelm Leibniz ήταν εξέχων Γερμανός πολυμαθής και ένας από τους σημαντικότερους λογικούς, μαθηματικούς και φυσικούς φιλοσόφους του Διαφωτισμού) και Newton (Άγγλος μαθηματικός, φυσικός, αστρονόμος, θεολόγος) αντίστοιχα.

«Ωστόσο, οι ιδέες τους χρησιμοποιήθηκαν μόνο για κλασικά προβλήματα, πρόβλημα χωρίς μνήμη, μια απλή εφαρμογή είναι το cruise-control στα αυτοκίνητα (Αυτό εξαρτάται μόνο από την αρχική καθορισμένη ταχύτητα του αυτοκινήτου). Οι χειριστές τους δεν ήταν σε θέση να απεικονίσουν προβλήματα με τη μνήμη, τη συμπεριφορά διασταύρωσης, για παράδειγμα τη διέλευση νερού από το βράχο μήτρας σε κατάγματα, μια εξάπλωση μολυσματικών ασθενειών με μη τοπική συμπεριφορά, όπως ο Covid-19. Οι χειριστές που προτείνει η Atangana μπορούν να αναπαράγουν διαδικασίες μετά από διασταυρούμενες συμπεριφορές, όπως η διέλευση των υπόγειων υδάτων που ρέουν από το βράχο μήτρας στο θραύση, η εξάπλωση μολυσματικών ασθενειών, χαοτικά προβλήματα όπως η συμπεριφορά του καιρού, τα προβλήματα διάχυσης σε ετερογενή μέσα, το πρόβλημα ανταγωνισμού στη βιολογία και ένα άλλο κοινό παράδειγμα είναι ο τύπος cruise control της GL Mercedes (το DISTRONIC PLUS είναι ένα σύστημα υποβοήθησης οδηγού που συνδυάζει την αυτόματη ρύθμιση ταχύτητας με τον έλεγχο εγγύτητας σε σχέση με ένα όχημα που κινείται μπροστά). Γενικά, οποιοδήποτε πραγματικό πρόβλημα με τη μνήμη μπορεί να μοντελοποιηθεί χρησιμοποιώντας αυτούς τους τελεστές."

Ο καθηγητής Atangana, 35 ετών, με καταγωγή από το Καμερούν, έχει καλέσει το Πανεπιστήμιο της Ελεύθερης Πολιτείας στο Μπλουμφοντέιν σπίτι τα τελευταία 11 χρόνια. Είναι μαθηματικός και ερευνητής στο Ινστιτούτο Μελετών Υπόγειων Υδάτων του πανεπιστημίου. Το Alexandria Engineering Journal είχε ένα άρθρο που ανέφερε ότι η χρήση των χειριστών Atangana-Baleanu είναι μια «διαφορετική και ακμάζουσα πειθαρχία». Ο καθηγητής Atangana κατατάσσεται στη λίστα λόγω Η συνεισφορά του σε πολλά πεδία, η οποία θα επηρεάσει την έρευνα σε πολλούς διαφορετικούς τομείς. Πρόσφατα του απονεμήθηκε επίσης το βραβείο TWAS Mohammad A. Hamdan από την Παγκόσμια Ακαδημία Επιστημών για την πρόοδο της επιστήμης στις αναπτυσσόμενες χώρες.

Είναι η πρώτη φορά που απονεμήθηκε το βραβείο TWAS Mohammad A. Hamdan. Σύμφωνα με ανακοίνωση που εξέδωσε το TWAS, αυτό το βραβείο απονέμεται για εξαιρετική μαθηματική εργασία που πραγματοποιήθηκε από επιστήμονα που εργάζεται και ζει στην Αφρική ή στην αραβική περιοχή. Αναφέρει ότι το βραβείο μπορεί να δοθεί για εργασία σε καθαρά μαθηματικά, εφαρμοσμένα μαθηματικά, πιθανότητες ή στατιστική. Ο καθηγητής Atangana έλαβε το βραβείο για τη συμβολή του στα μαθηματικά φράκταλ και στις μερικές διαφορικές εξισώσεις.

Οι μαθηματικοί τελεστές που αναπτύχθηκαν από τον καθηγητή Atangana και έναν συνάδελφο από το Πανεπιστήμιο Çankaya της Άγκυρας στην Τουρκία, τον καθηγητή Dumitru Baleanu, που θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για τη μοντελοποίηση των πραγματικών προβλημάτων που προκύπτουν σε πολλούς τομείς της επιστήμης, των μαθηματικών, της τεχνολογίας και της μηχανικής, αναπτύσσονται σε αξιοσημείωτο ποσοστό σε αυτούς τους τομείς και έχουν εμπνεύσει μια έκρηξη νέας έρευνας στον κλασματικό λογισμό. Ο Καθηγητής Atangana, Ακαδημαϊκός Επικεφαλής: Ινστιτούτο Μελετών Υπόγειων Υδάτων στο UFS και ο καθηγητής Baleanu από το Πανεπιστήμιο Çankaya ανέπτυξαν τους διαφορικούς τελεστές τους το 2016, όταν οι υπάρχοντες τελεστές δεν κατάφεραν να απεικονίσουν με ακρίβεια κάποια σωματικά προβλήματα. Σύμφωνα με τον καθηγητή Atangana, του πήρε μια εβδομάδα συνεχούς σκέψης για να αναπτύξει έναν νέο κλασματικό τελεστή που θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για τη μοντελοποίηση προβλημάτων του πραγματικού κόσμου που προκύπτουν σε πολλούς τομείς της επιστήμης, της τεχνολογίας και της μηχανικής.

Οι δημοσιευμένες εργασίες αυξάνονται κάθε χρόνο Σύμφωνα με ένα πρόσφατα δημοσιευμένο άρθρο στο Alexandria Engineering Journal, με τίτλο A bibliometric analysis of Atangana-Baleanu operators in fractional calculus, οι τελεστές Atangana-Baleanu αναφέρονται σε 351 δημοσιευμένες και αξιολογημένες ερευνητικές εργασίες από την πρώτη Η εργασία δημοσιεύτηκε το 2016. Ο αριθμός των εργασιών που δημοσιεύονται κάθε χρόνο αυξάνεται εκθετικά με πολύ υψηλό ρυθμό 80,25%, δείχνοντας ένα υγιές και ακμάζον πεδίο έρευνας. Το 2019, δημοσιεύθηκαν 156 εργασίες σχετικά με το θέμα και άλλες 95 δημοσιεύσεις τους πρώτους τρεις μήνες του 2020. Ο καθηγητής Atangana λέει ότι είναι χαρά να βλέπουμε ότι το όνομα ενός Αφρικανού μαθηματικού συνδέεται με τελεστές που χρησιμοποιούνται σε πολλούς τομείς επιστήμης, τεχνολογίας και μηχανικής.

«Είναι πολύ μεγάλη χαρά, καθώς μια μέρα ένα παιδί από την Αφρική θα πει «Είμαι περήφανος που είμαι Αφρικανός», καθώς αυτές οι θεωρίες αναπτύχθηκαν από έναν μαύρο Αφρικανό νεαρό. Είναι μεγάλη χαρά να βλέπεις ότι, για πρώτη φορά, ένας μαύρος μαθηματικός προστίθεται στη λίστα των μαθηματικών με υψηλή αναφορά. Είναι μεγάλη χαρά να γνωρίζω ότι έγινα ο νεότερος μαθηματικός στον κόσμο με πολλές αναφορές, αν και αυτό δεν γιορτάστηκε ούτε από τη χώρα εργασίας μου ούτε από το πανεπιστήμιό μου.

«Μεγάλη χαρά βλέπω ότι μόνο μετά από τέσσερα χρόνια εξαιρετικά σκληρής δουλειάς σε μια ξένη χώρα, έγινα συντάκτης περισσότερων από 20 κορυφαίων περιοδικών εφαρμοσμένων μαθηματικών και μαθηματικών. Σε ορισμένα, είμαι ο πρώτος Αφρικανός που επιλέχθηκε ως συντάκτης. Για μένα, είναι ένα πρώτο βήμα στην αποαποικιοποίηση της επιστήμης. μια ένδειξη ότι οι Αφρικανοί μπορούν να συνεισφέρουν και να επηρεάσουν τον κόσμο των μαθηματικών», δήλωσε ο καθηγητής Atangana.

Νέα όπλα στα εφαρμοσμένα μαθηματικά Για να επεκτείνει τους περιορισμούς της νέας ιδέας, ο καθηγητής Atangana παρείχε νέους τελεστές κλασματικών διαφορικών που ονομάζονται κλασματικές παράγωγοι Atangana-Baleanu. Οι κλασματικές παράγωγοι Atangana-Baleanu έφεραν νέα όπλα στα εφαρμοσμένα μαθηματικά για να μοντελοποιήσουν πολύπλοκα προβλήματα του πραγματικού κόσμου με μεγαλύτερη ακρίβεια, επειδή οι παράγωγοι έχουν τις ακόλουθες ιδιότητες:

• Τα παράγωγα έχουν ταυτόχρονα Μαρκοβιανές και μη Μαρκοβιανές ιδιότητες, ενώ το γνωστό παράγωγο Riemann-Liouville είναι απλώς Markovian και το παράγωγο Caputo-Fabrizio είναι μη Markovian.

• Ο χρόνος αναμονής της παραγώγου είναι ταυτόχρονα νόμος ισχύος, τεντωμένη εκθετική και κίνηση Brown, ενώ η παράγωγος Riemann-Liouville είναι μόνο νόμος ισχύος και ο Caputo-Fabrizio είναι μόνο εκθετική διάσπαση.

• Η παράγωγος μέση τετράγωνη μετατόπιση είναι μια διασταύρωση από τη συνήθη διάχυση στην υποδιάχυση, ενώ ο Riemann-Liouville είναι απλώς νόμος ισχύος και αναλλοίωτος στην κλίμακα. Αυτό σημαίνει ότι η κλασματική παράγωγος Atangana-Baleanu είναι σε θέση να περιγράψει πραγματικά προβλήματα με διαφορετικές κλίμακες ή προβλήματα που αλλάζουν τις ιδιότητές τους κατά τη διάρκεια του χρόνου και του χώρου - για παράδειγμα, η εξάπλωση του καρκίνου, η ροή του νερού μέσα σε ετερογενείς υδροφόρους ορίζοντες, η κίνηση της ρύπανσης μέσα σε σπασμένους υδροφόρους ορίζοντες και πολλά άλλα. Αυτή η συμπεριφορά διασταύρωσης παρατηρείται σε πολλά εμπειρικά συστήματα.

• Η κατανομή πιθανοτήτων της παραγώγου είναι ταυτόχρονα Gaussian και non-Gaussian και μπορεί να περάσει από Gaussian σε non-Gaussian χωρίς σταθερή κατάσταση. Αυτό σημαίνει ότι η κλασματική παράγωγος Atangana-Baleanu είναι ταυτόχρονα ντετερμινιστική και στοχαστική, ενώ η Riemann-Liouville είναι μόνο ντετερμινιστική. Έτσι, για παράδειγμα, με αυτό το crossover, το κλασματικό παράγωγο Atangana-Baleanu είναι σε θέση να περιγράψει φυσικά ή βιολογικά φαινόμενα όπως καρδιακή προσβολή, τη φυσιολογική εξέλιξη από τη ζωή στο θάνατο, τη δομική αστοχία σε ένα αεροπλάνο και πολλά άλλα φυσικά περιστατικά ξαφνικά αλλαγή, χωρίς σταθερή κατάσταση.

Μοιραστείτε αυτό το άρθρο: