Vitold Belevitch

Vitold Belevitch

Vitold Belevitch (2. März 1921 - 26. Dezember 1999) war ein belgischer Mathematiker und Elektroingenieur russischer Herkunft, der einige wichtige Arbeiten im Bereich der Theorie des elektrischen Netzwerks hervorbrachte. Geboren von Eltern geboren, die aus der Flucht der BolschewikiEr ließ sich in Belgien nieder, wo er an frühen Computerbauprojekten arbeitete. Belevitch ist verantwortlich für eine Reihe von Schaltungsbetütern und führte die jetzt bekannten Streuparameter.

Belevitch hatte ein Interesse an Sprachen und fand eine mathematische Ableitung von Zipf -Gesetz. Er veröffentlichte auch auf Maschinensprachen. Ein weiteres Interessensfeld war Übertragungslinien, in denen er online Copping veröffentlichte. Er arbeitete an Telefonkonferenzen und führte das mathematische Konstrukt der vor Konferenzmatrix.

Frühen Lebensjahren

Belevitch wurde am 2. März 1921 in geboren Terijoki, Karelien, jetzt in Russland eingebaut, aber zum Zeitpunkt Finnlands. Belevitchs Eltern waren Russisch und seine Mutter war eine ethnische Pole. Sie versuchten, aus ihrem Haus in Petrograd zu fliehen (St. Petersburg) in Russland, um dem zu entkommen Bolschewistische Revolution, was Belevitchs Vater sich widersetzte. Belevitchs stark schwangere Mutter gelang es, die Grenze nach Finnland zu überqueren und weiterzumachen Helsinki Nach der Geburt von Vitold, wo die Geburt registriert wurde. Sie ging nach Helsinki, weil der Vater ihres Mannes dort Schulleiterin der russischen Schule war. Belevitchs Vater wurde verhaftet, bevor er folgen konnte, und wurde abgeschoben Sibirien, wo er starb, ohne jemals seinen Sohn zu sehen.[1]

1926 wanderte Belevitch als noch ein kleines Kind mit seiner Mutter nach Belgien aus.[2]

Ausbildung

Belevitch wurde bis Juli 1936 in der Belgien in Französisch ausgebildet Notre-Dame de la Paix College bei Namur. Im Jahr 1937 im Alter von 16 Jahren schrieb er sich an der ein Université Catholique de Louvain wo er Elektro- und Maschinenbau studierte und 1942 seinen Abschluss machte.[3][4] Belevitch promovierte 1945 in angewandten Wissenschaften an derselben Universität. Sein Sponsor war Charles Lambert Manneback und sein zweiter Berater war Wilhelm Cacher, der Gründer des Feldes von Netzwerksynthese.[5][6]

Von 1953 bis 1985 hielt Belevitch an der Universität einen Vortrag. Er lehrte Kreistheorie und andere mathematische Themen im Zusammenhang mit der Elektrowissenschaft. 1960 wurde er ein Sonderprofessor (Buitengewoon Hoogleraar).[7] Obwohl Belevitch als Elektroingenieur arbeitete, war sein Hauptinteresse Mathematik, insbesondere Algebra. In Belgien gab es eine Tradition der begabtesten Mathematiker, die eher in die Technik als reine Mathematik oder Physik eintraten. Belevitch zeigte seine mathematischen Neigungen, indem er die Verwendung von Tafel und Kreide jeder vorzog Audio-visuell AIDS während der Vorlesungen. Er hielt sogar auf diese Weise Vorträge, als er den Eröffnungsvortrag einem großen Publikum auf einer internationalen Konferenz in der IEE in London.[8]

Karriere

Junger Belevitch c.1947

Nach seinem Abschluss im Jahr 1942 schloss sich Belevitch dem bei Glockenhelfer -Manufakturunternehmen (BTMC) in Antwerpen, ursprünglich Teil der Internationale Bell -Telefongesellschaft Hauptsitz in Brüssel aber zusammen mit ihren anderen europäischen Beständen verkauft an an Internationales Telefon und Telegraphen (ITT) 1925. in BTMC wurde Belevitch Leiter der Übertragungsabteilung. Hier kam er mit Wilhelm Cauer in Kontakt, der einen großen Einfluss auf ihn wurde. Cauler war einer der führenden Circuit -Theoretiker des Tages und arbeitete zu der Zeit für die Zeit für Mix & Genest in Berlin, eine Schwesterfirma unter dem ITT -Regenschirm. Cacher starb während der Zweiter Weltkrieg Aber Belevitch betrachtete seine Werke weiterhin als die höchste Autorität für Angelegenheiten der Schaltungstheorie.[9]

Ab 1951 war Belevitch an der Gestaltung elektronischer Computer beteiligt, die BTMC für die belgische Regierung entwickelte. Der Zweck dieses Programms war es, die Fortschritte in der englischsprachigen Welt während des Krieges aufzuholen. Es führte zum Bau der Maschine Mathématique Irsia-FNRs.[Anmerkung 1] Ab 1952 vertrat Belevitch den Elektrotechnikaspekt dieses Projekts. 1955 wurde Belevitch Direktor des belgischen Computing Centers (Comité d'Étude et d'Exploititation Des Calculaturs Électroniques) in Brüssel, die diesen Computer für die Regierung betrieb. Anfangs war nur der 17-Rak-Prototyp betriebsbereit. Eine der ersten Aufgaben, an die es geführt wurde, war die Berechnung von Bessel -Funktionen. Die vollständige 34-Rak-Maschine wurde von Antwerpen bewegt und 1957 in Betrieb genommen. Belevitch verwendete diese Maschine, um zu untersuchen Transzendentale Funktionen.[10]

1963 wurde Belevitch Leiter des neu gegründeten Laboratoire de Recoherche Mble[Anmerkung 2] (später Philips Research Laboratories Belgien) unter dem Philips Direktor der Forschung Hendrik Casimir in Eindhoven. Diese Einrichtung spezialisierte sich auf die angewandte Mathematik für Philips und war stark an der Computerforschung beteiligt. Belevitch blieb bis zu seiner Pensionierung im November 1984 in diesem Posten.[11]

Belevitch starb am 26. Dezember 1999. Er wird von einer Tochter überlebt, aber nicht von seiner Frau.[12]

Arbeiten

Belevitch ist am besten für seine Beiträge zur Kreistheorie bekannt, insbesondere für die mathematische Grundlage von Filter, Modulatoren, gekoppelte Linien, und Nichtlineare Schaltungen. Er war im Redaktionsvorstand der Internationales Journal of Circuit Theory von seiner Stiftung im Jahr 1973. Er leistete auch wichtige Beiträge in Informationstheorie, elektronische Computer, Mathematik und Linguistik.[13]

Belevitch dominierte internationale Konferenzen und stellte anfällig für Suchfragen der Präsentatoren von Papieren, was ihnen oft zu Unbehagen führte. Der Organisator einer Konferenz bei Birmingham University 1959 machte Belevitch den Vorsitzenden der Sitzung, in dem der Organisator seine eigene Präsentation hielt. Es scheint, dass er dies getan hat, um Belevitch davon abzuhalten, Fragen zu stellen. Belevitch hat Mitte der 1970er Jahre mit Ausnahme des IEEE International Symposium über Schaltkreise und Systeme in der IEEE-Internationalen Symposium aufgehört, an Konferenzen teilzunehmen. Montreal 1984, um die IEEE Centennial Medal zu erhalten.[14]

Circuit theory

Streumatrix

In seiner Dissertation von 1945 führte Belevitch erstmals die wichtige Idee der Streumatrix[Notiz 3] (genannt Repartitionsmatrix von Belevitch). Diese Arbeit wurde teilweise in einem späteren Papier von Belevitch reproduziert, Übertragungsverluste in 2n-Tterminale Netzwerke. Belgien wurde von besetzt von Nazi Deutschland Für die meisten Zweiter Weltkrieg und dies verhinderte Belevitch von jeder Kommunikation mit amerikanischen Kollegen. Erst nach dem Krieg wurde festgestellt, dass dieselbe Idee unter dem Streumatrix Name, war unabhängig von amerikanischen Wissenschaftlern verwendet worden, die Militär entwickelten Radare. Die amerikanische Arbeit von Montgomery, Dicke und Purcell wurde 1948 veröffentlicht. Belevitch hatte in seinen Arbeiten Streumatrizen angewendet Lumpelelement Schaltungen und war sicherlich der erste, der dies tat, während die Amerikaner mit dem besorgt waren Distributed-Element Schaltungen verwendet bei Mikrowelle Frequenzen im Radar.[15]

Belevitch produzierte ein Lehrbuch, Klassische Netzwerktheorie, erstmals 1968 veröffentlicht, das umfassend den Bereich Passives behandelte Ein-Portund Multiport -Schaltungen. In dieser Arbeit nutzte er die inzwischen etablierten Parameter aus dem Streumatrixkonzept ausführlich und gelang es, das Feld in ein kohärentes Ganzes zu schweißen. Das gleichnamige Belevitchs Theorem, erklärt in diesem Buch, bietet eine Methode, um festzustellen Induktoren und Kondensatoren) Das stellt eine gegebene Streumatrix dar.[16]

Telefonkonferenzen

Belevitchs Umsetzung einer 6-Port-Konferenzmatrix

Belevitch stellte das mathematische Konzept von vor Konferenzmatrizen 1950, so genannt, weil sie ursprünglich im Zusammenhang mit einem Problem entstanden, arbeitete Belevitch an Telefonkonferenzen. Sie haben jedoch Anwendungen in einer Reihe anderer Bereiche und sind für reine Mathematik von Interesse. Belevitch untersuchte das Einrichten von Telefonkonferenzen, indem ideale Transformatoren miteinander verbunden wurden. Es stellt sich heraus, dass eine notwendige Bedingung für die Einrichtung einer Konferenz mit n Telefonanschlüsse und idealer Signalverlust sind die Existenz von a n×n Konferenzmatrix. Idealer Signalverlust bedeutet, dass der Verlust nur so ist, dass das Signal zwischen den Konferenzabonnenten aufgeteilt wird - es gibt keine Dissipation innerhalb des Konferenznetzwerks.[17]

Die Existenz von Konferenzmatrizen ist keine triviale Frage. Sie existieren nicht für alle Werte von n. Werte von n für die sie existieren, sind immer von der Form 4k+2 (k Ganzzahl), aber dies ist für sich nicht ein ausreichender Zustand. Konferenzmatrizen existieren für n von 2, 6, 10, 14, 18, 26, 30, 38 und 42. Sie existieren nicht für n von 22 oder 34. Belevitch erhielt vollständige Lösungen für alle n bis zu 38 und bemerkte das auch n= 66 hatten mehrere Lösungen.[18]

Andere Arbeiten an Schaltungen

Belevitch schrieb eine umfassende Zusammenfassung der Geschichte der Schaltkreistheorie. Er interessierte sich auch für Übertragungsleitungen und veröffentlichte mehrere Artikel zu diesem Thema. Dazu gehören Papiere zu Hauteffekten und Kopplung zwischen Linien ("Übersprechen") aufgrund von Asymmetrie.[19]

Belevitch stellte zuerst die vor Großer Faktorisierungssatz in dem er eine Faktorisierung von paraunitärischen Matrizen angibt. Paraunitary Matrizen treten beim Bau von Filterbanken auf, die in multiraten digitalen Systemen verwendet werden. Anscheinend ist Belevitchs Arbeit dunkel und schwer zu verstehen. Eine viel häufiger zitierte Version dieses Theorems wurde später von P. P. Vaidyanathan veröffentlicht.[20]

Linguistik

Belevitch wurde auf Französisch ausgebildet, sprach aber weiterhin Russisch mit seiner Mutter, bis sie starb. Tatsächlich konnte er viele Sprachen sprechen und konnte noch mehr lesen. Er studierte Sanskrit und die Etymologie von Indoeuropäische Sprachen.[21]

Belevitch schrieb ein Buch über menschliche und maschinelle Sprachen, in dem er die Idee erforschte, die Mathematik von anzuwenden Informationstheorie Ergebnisse in Bezug auf menschliche Sprachen erzielen. Das Buch hob die Schwierigkeiten für das Verständnis der Sprache des Maschinen Kybernetik Forscher in den 1950er Jahren.[22]

Belevitch schrieb auch eine Zeitung, Über die statistischen Gesetze der sprachlichen Verteilung, was eine Ableitung für die bekannten gibt empirisch Beziehung, Zipf -Gesetz. Dieses Gesetz und das komplexere Mandelbrot LawStellen Sie eine Beziehung zwischen der Häufigkeit des Wortvorkommens in Sprachen und dem WORT an Rang. In der einfachsten Form des ZiPF -Gesetzes ist die Häufigkeit umgekehrt proportional zu Rang. Belevitch drückte eine große Klasse von aus Statistische Verteilungen (nicht nur die Normalverteilung) in Bezug auf den Rang und dann jeden Ausdruck in a erweitert Taylor -Serie. In jedem Fall erhielt Belevitch das bemerkenswerte Ergebnis, dass eine Kürzung der Serie erster Ordnung zu ZiPF -Gesetz führte. Darüber hinaus führte eine Kürzung der Taylor-Reihe zweiter Ordnung zu Mandelbrots Gesetz. Dies gibt einen Einblick in den Grund, warum das Zipf -Gesetz experimentell in einer so großen Vielfalt von Sprachen festgestellt wurde.[23]

Kontroll systeme

Belevitch spielte eine Rolle bei der Entwicklung eines mathematischen Tests zur Bestimmung des Kontrollierbarkeit linear Kontroll systeme. Ein System ist steuerbar, wenn es über das System von einem Zustand in einen anderen verschoben werden kann Zustandsraum in einer begrenzten Zeit durch Anwendung von Steuereingängen. Dieser Test ist als Popov-Belevitch-Hautus (PBH) -Test bekannt. Es gibt auch einen PBH -Test zur Bestimmung des Beobachtbarkeit eines Systems - dh die Fähigkeit, den Zustand eines Systems in endlicher Zeit ausschließlich aus den eigenen Ausgaben des Systems zu bestimmen.[24]

Der PBH -Test wurde ursprünglich von entdeckt von Elmer G. Gilbert 1963, aber Gilberts Version galt nur für Systeme, die durch a dargestellt werden könnten Diagonalisierbare Matrix. Der Test wurde anschließend durch verallgemeinert durch Vasile M. Popov (im Jahr 1966) Belevitch (in Klassische Netzwerktheorie, 1968) und Malo Hautus im Jahr 1969.[25]

IEEE und Ehrungen

Belevitch war ein Stipendiat der Institut für Elektro- und Elektronikingenieure (IEEE) und war stellvertretender Vorsitzender der Benelux Abschnitt als es 1959 gegründet wurde.[26] Er wurde mit dem ausgezeichnet IEEE Centennial Medalund 1993 der Society Award (jetzt als Mac Van Valkenburg Award genannt) des IEEE Circuits and Systems Society.[27] Er war auch Mitglied der North Rhein-Wester Academy of Sciences.[28]

Belevitch erhielt 1975 einen Ehrendoktorgang von der Technische Universität Münchenund ein anderer aus dem École Polytechnique Fédérale de Lausanne, Schweiz, 1978. Er wurde auch mit belgischen königlichen Medaillen belohnt.[29]

Seit 2003 hat die IEEE Circuits and Systems Society einen Vitold Belevitch Award für die Arbeit in der Schaltungstheorie eingeleitet. Die Auszeichnung wird zwei Jahre lang in der verliehen Europäische Konferenz über die Schaltkreistheorie und das Design.[30]

Ausgewählte Publikationen

Belevitch war ein produktiver Verlag mit rund 4000 Seiten wissenschaftlicher Produktion. Er veröffentlichte während seiner gesamten Karriere bis und darüber hinaus seinen Ruhestand im Jahr 1984.[31]

Bücher

  • Langage des Maschinen und Langage Humain, Bruxelles: Office de Publicité, 1956 OCLC 8998282 (auf Französisch).
  • Théorie des Schaltkreise de Télécommunication, Louvain: Librairie Universitaire, 1957 OCLC 3531476 (auf Französisch).
  • Théorie des Schaltkreise Nonlinéaires en Régime Alternatif: Behörden, Modulaten, Oszillateure, Louvain: Uystpruyst, 1959 OCLC 637334683 (auf Französisch).
  • Klassische Netzwerktheorie, San Francisco: Holden-Day, 1968 OCLC 413916.

Zeitungsartikel

Anmerkungen

  1. ^ Irsia-Frns: benannt nach den beiden belgischen Regierungsabteilungen, die das Projekt gesponsert haben.
    Irsia: Institut Pour l’R'unity de la Recherreche Scientifique Dans L’Inustrie et dans l’Agriculture (Institut für Förderung der wissenschaftlichen Forschung in Industrie und Landwirtschaft)
    Fnrs: Fonds National de la Recherreche Scientifique (Nationaler Fonds für wissenschaftliche Forschung)
  2. ^ Mble: Herstellen von Belge de Lampes -Elektrik, ein Unternehmen, das ursprünglich Glühbirnen unter dem verkauft Mazda Marke, später vollständig in Philips aufgenommen. Sehen Mble auf französischer oder niederländischer Wikipedia.
  3. ^ Es ist jetzt erkannt, dass die S-Parameter In der Schaltungstheorie werden in allen wichtigen Wesentlichen vergleichbar mit dem vergleichbar Streumatrizen verwendet von Physikern in Streutheorie um das zu beschreiben Streuung Verhalten von Partikeln und Wellen. Das "S" in S-Parameter steht für Streuung in Anerkennung dessen.

Verweise

  1. ^ Fettweis, p. 613
    Vandewalle, p. 429
  2. ^ Fettweis, p. 613
    Vandewalle, p. 429
  3. ^ Elektrische Kommunikation, Vol.24, Nr. 1, p. 125.
  4. ^ Fettweis, S. 613–614
    Vandewalle, p. 429
  5. ^ "Vitold Belevitch", Mathematik Genealogie -Projekt, abgerufen und Archiviert 9. August 2010 bei der Wayback -Maschine 17. Mai 2011.
  6. ^ Fettweis, S. 613–614
    Vandewalle, p. 429
  7. ^ Vandewalle, p. 429
  8. ^ Fettweis (Dutoit)
  9. ^ Fettweis, S. 613–614
    Fettweis (Dutoit)
    Huurdeman, p. 248
    Mols und d'Udekem-Gevers, p. 105
    Vandewalle, p. 429
  10. ^ Fettweis, p. 614
    Mols und D'Udekem-Gevers, S. 102, 104-107
    Vandewalle, p. 429
  11. ^ Fettweis, p. 614
    Vandewalle, p. 429
    de Vries und Boersma, p. 127
  12. ^ Fettweis, S. 613–614
    Vandewalle, p. 429
  13. ^ Fettweis, S. 613–614
    Vandewalle, p. 429
  14. ^ Fettweis (Dutoit)
  15. ^ Belevitch (1962), p. 851
    Montgomery et al., S. 146–161
    Valkenburg, p. 336
    Vandewalle, p. 429
  16. ^ Fettweis, S. 613–614
    Rockmore et al., S. 35–36
    Vandewalle, p. 430
  17. ^ Colbourn und Dinitz, p. 19
    Van Lint und Wilson, p. 200
    Stinson, S. 76–80, 98
  18. ^ Belevitch (1950), p. 252
    Stinson, p. 79
  19. ^ Belevitch (1962), p. 848
    Fettweis, p. 614
  20. ^ Strang und Nguyen, S. 112, 312
  21. ^ Fettweis, S. 613–614
    Vandewalle, S. 429–430
  22. ^ Fettweis, p. 614
    Vandewalle, S. 429–430
    Walker, p. 81
  23. ^ Neumann, Peter G. "Statistische Metallinguistik und Zipf/Pareto/Mandelbrot", SRI International Informatik Laboratory, abgerufen und archiviert 29. Mai 2011.
  24. ^ Chen et al., S. 40–43
    Kisačanin und Agarwal, S. 50–58
  25. ^ Kisačanin und Agarwal, p. 57
  26. ^ "IEEE Benelux Abschnitt Geschichte", IEEE Global History Network, abgerufen und Archiviert 9. Oktober 2012 bei der Wayback -Maschine 25. Mai 2011
  27. ^ "IEEE Circuits and Systems Society Mac Van Valkenburg Award - Preisträger", IEEE Circuit and Systems Society, abgerufen und Archiviert 12. Februar 2012 bei der Wayback -Maschine 10. Oktober 2011.
  28. ^ Fettweis, p. 614
    Vandewalle, p. 430
  29. ^ Fettweis, p. 614
    Vandewalle, p. 430
  30. ^ "Auszeichnungen", IEEE Circuit and Systems Society, abgerufen und Archiviert 3. Juni 2011 bei der Wayback -Maschine 30. Mai 2011.
    "Belevitch Preisträger", IEEE Circuit and Systems Society, abgerufen und archiviert 30. Mai 2011.
  31. ^ Vandewalle, p. 429

Literaturverzeichnis

  • Belevitch, Vitold "Zusammenfassung der Geschichte der Schaltungstheorie", Verfahren des Zorns, Vol.50Iss.5, S. 848–855, Mai 1962.
  • Chen, Ben M.; Lin, Zongli; Shamash, Yacov Lineare Systemtheorie: Ein struktureller Zersetzungsansatz, Boston: Birkhäuser, 2004 ISBN0-8176-3779-6.
  • Colbourn, Charles J.; Dinitz, Jeffrey H. Handbuch mit kombinatorischen Designs, Boca Raton, Florida: Chapman und Hall/CRC Press, 2007 ISBN1-58488-506-8.
  • Dutoit, Thierry (ed) "Vitold Belevitch (2. März 1921 - 26. Dezember 1999)", Théorie des Circuits et Merkmal DU Signallabor, abgerufen und archiviert 21. Mai 2011.
  • Fettweis, Alfred "In Memoriam, Vitold Belevitch", IEEE -Transaktionen zu Schaltungen und Systemen, Vol.47Iss.5, S. 613–614, Mai 2000.
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  • Walker, Mark Wissenschaft und Ideologie: Eine vergleichende Geschichte, Routledge, 2003 ISBN0-415-27122-3.

Weitere Lektüre

  • Courtois, P. J. "Vitold Belevitch", Éditions Académia, ISBN978-2-8061-0162-4
  • Courtois, P. J., The Belgian Electronic Mathematical Machine (1951-1962). Ein Konto. In "Randell's Tales: Ein Festbild, das die Beiträge von Brian Randell anerkennt" Cliff Jones & John Lloyd, hrsg. Band 6875 der Vorträge in der Informatikserie. Springer Verlag, 2011.
  • Courtois, P. J., Belevitch, V. (1921-1999). Biographique beachten. Band X der "Nouvelle Biographie Nationale de l'Académie Royale des Sciences, des Lettres et des Beaux-Arts de Belgique".