Даниэле Мортари | |
---|---|
Рожденный | 30 июня 1955 г. Коллеферро (Италия) |
Альма-матер | Римский университет Ла Сапиенца |
Известный | Цветочные созвездия Метод поиска в диапазоне k -векторов Теория функциональных связей |
Награды | Член IAA 2021 г. [1] Премия IEEE им. Джудит А. Резник 2007 г. Премия AAS им. Дирка Брауэра 2015 г. Почетный член IEEE им. А. А. Брауэра [2] |
Веб-сайт | мортири.таму.edu |
Даниэль Мортари (родился 30 июня 1955 года) — профессор аэрокосмической техники в Техасском университете A&M и главный научный сотрудник по космосу в Техасском центре A&M ASTRO. [3] Мортари известен изобретением созвездий цветов, метода поиска диапазона k-вектора и теории функциональных связей .
Мортари был избран членом Международной академии астронавтики в 2021 году [1]. Он был назван членом Института инженеров по электротехнике и электронике в 2016 году [2] за вклад в навигационные аспекты космических систем, членом Американского астронавтического общества в 2012 году [3] «за выдающийся вклад в астронавтику», членом Азиатско-Тихоокеанской ассоциации искусственного интеллекта в 2021 году, обладателем премии AAS Дирка Брауэра 2015 года [4] «за основополагающий вклад в теорию и практику орбитальной и вращательной динамики космических аппаратов, в частности, определение ориентации и проектирование спутниковых созвездий», а также премии IEEE Джудит А. Резник 2007 года «за инновационные проекты орбитальных созвездий космических аппаратов и эффективные алгоритмы для идентификации звезд и оценки ориентации космических аппаратов». Среди его других известных наград: премия Герберта Х. Ричардсона 2015 года [4] , премия памяти Уильяма Килера 2015 года [5] и премия за лучшую статью [6] , конференция по механике, почетный член Техническая группа по космическим системам IEEE-AESS, обладатель трех премий NASA Group Achievement Award (1989, 2008, 2019), ассоциированный член AIAA (2007) и почетный докладчик IEEE-AESS.
Первоначальная теория созвездий цветов была предложена в 2004 году. [7] Затем теория развивалась, переходя к теории 2-D Lattice, [8] к теории 3-D crystal, [9] и недавно к теории ожерелья. [10] Эти созвездия особенно подходят для классических приложений, таких как космические навигационные системы (например, GPS и Galileo), системы наблюдения за Землей (глобальные, региональные, постоянные, однородные, взвешенные) и системы связи. Некоторые более продвинутые и футуристические приложения, такие как система интерферометрии корреляции интенсивности Хайленда, конфигурации для предоставления глобального широкополосного интернет-сервиса из космоса и сети связи солнечной системы, в настоящее время изучаются.
Метод поиска по диапазону K -вектора — это метод поиска по диапазону, который можно применять для быстрого извлечения данных из любой статической базы данных. Метод k -вектора изначально был предложен для идентификации звезд, наблюдаемых звездными трекерами на борту космических аппаратов. Затем он применялся для решения различных видов задач, относящихся к различным областям, таким как: 1) инверсия и пересечение нелинейных функций, 2) генерация обширных выборочных данных с назначенным аналитическим (или численным) распределением, 3) поиск приближенных решений нелинейных диофантовых уравнений и 4) идентификация изоповерхностей для трехмерных распределений данных и анализа набора уровней.
Теория функциональных связей (TFC) — это математическая структура, обобщающая интерполяцию . TFC выводит аналитические функционалы, представляющие все возможные функции, подчиненные набору линейных ограничений. Эти функционалы ограничивают все пространство функций только подпространством, которое полностью удовлетворяет ограничениям. Используя эти функционалы, задачи ограниченной оптимизации преобразуются в задачи без ограничений. Затем можно использовать уже имеющиеся и оптимизированные методы решения. Теория TFC была разработана для многомерных прямоугольных областей, подчиненных абсолютным, интегральным, относительным и линейным комбинациям ограничений. [11] [12] [13] Численно эффективные приложения TFC уже были реализованы в задачах оптимизации, особенно при решении дифференциальных уравнений. [14] [15] В этой области TFC объединила начальные, граничные и многозначные задачи, предоставив быстрые решения с точностью до машинной ошибки. Этот подход уже применялся для решения в реальном времени прямых задач оптимального управления , таких как автономная посадка на большое планетарное тело. [16] Дополнительные приложения TFC можно найти в нелинейном программировании и вариационном исчислении , [17] в радиационном переносе , [18] компартментальных моделях в эпидемиологии , [19] и в машинном обучении , [20] , где порядки величин улучшений в скорости и точности достигаются благодаря ограничению пространства поиска, обеспечиваемому TFC.
Реализации TFC в нейронных сетях были впервые предложены фреймворком Deep-TFC, затем X-TFC с использованием экстремальной обучающей машины и нейронными сетями на основе физики (PINN). В частности, TFC позволил PINN преодолеть проблему несбалансированных градиентов, которая часто заставляет PINN с трудом точно изучать базовое решение дифференциального уравнения.