Рональд Грэм | |
---|---|
Рожденный | Рональд Льюис Грэм ( 1935-10-31 )31 октября 1935 г. Тафт, Калифорния , США |
Умер | 6 июля 2020 г. (2020-07-06)(84 года) Сан-Диего , Калифорния, США |
Альма-матер | |
Известный |
|
Супруг | |
Награды |
|
Научная карьера | |
Поля | |
Учреждения | |
Тезис | О конечных суммах рациональных чисел (1962) |
научный руководитель | Деррик Генри Лемер |
Рональд Льюис Грэм (31 октября 1935 г. – 6 июля 2020 г.) [1] был американским математиком, которого Американское математическое общество считает «одним из главных архитекторов быстрого развития дискретной математики во всем мире в последние годы». [2] Он был президентом как Американского математического общества, так и Математической ассоциации Америки , и среди его наград были премия Лероя П. Стила за достижения всей жизни и избрание в Национальную академию наук .
После окончания аспирантуры в Калифорнийском университете в Беркли Грэм много лет работал в Bell Labs , а затем в Калифорнийском университете в Сан-Диего . Он проделал важную работу в области теории расписаний , вычислительной геометрии , теории Рамсея и квазислучайности , [3] и многие разделы математики названы в его честь. Он опубликовал шесть книг и около 400 статей и имел около 200 соавторов, включая множество совместных работ с его женой Фань Чунг и с Полом Эрдёшем .
Грэм был представлен в Ripley's Believe It or Not! как не только «один из выдающихся математиков мира», но и как опытный батутист и жонглер. Он был президентом Международной ассоциации жонглеров . [3] [4] [5]
Грэм родился в Тафте, Калифорния , 31 октября 1935 года; [6] его отец был нефтяником, а позже торговым моряком. Несмотря на поздний интерес Грэма к гимнастике, он был маленьким и неспортивным. [7] Он рос, часто переезжая между Калифорнией и Джорджией, пропуская несколько классов школы во время этих переездов и никогда не оставаясь ни в одной школе дольше года. [1] [7] Будучи подростком, он переехал во Флориду со своей тогда разведенной матерью, где он учился, но не закончил среднюю школу. Вместо этого, в возрасте 15 лет, он выиграл стипендию Фонда Форда в Чикагском университете , где он изучал гимнастику, но не посещал курсы математики. [1]
Через три года, когда срок его стипендии истек, он перешёл в Калифорнийский университет в Беркли , официально как студент электротехники, но также изучал теорию чисел у Д. Х. Лемера [1] и выиграл титул чемпиона штата Калифорния по прыжкам на батуте. [7] Он поступил на службу в Военно-воздушные силы США в 1955 году, когда достиг возраста, дающего право на военную службу, [8] покинул Беркли без степени и был направлен в Фэрбанкс, Аляска , где в 1959 году он, наконец, получил степень бакалавра по физике в Университете Аляски в Фэрбанксе . [1] Вернувшись в Беркли для обучения в аспирантуре, он получил степень доктора философии по математике в 1962 году. Его диссертация под руководством Лемера была « О конечных суммах рациональных чисел» . [9] Будучи аспирантом, он зарабатывал на жизнь, выступая на батуте в цирке [8] и женился на Нэнси Янг, студентке бакалавриата по математике в Беркли; У них было двое детей. [1]
После получения докторской степени Грэм в 1962 году устроился на работу в Bell Labs , а затем на должность директора по информационным наукам в AT&T Labs , обе в Нью-Джерси . В 1963 году на конференции в Колорадо он познакомился с венгерским математиком Полом Эрдёшем (1913–1996), [1] который стал его близким другом и постоянным научным сотрудником. Грэм был огорчён тем, что Эрдёш, тогда уже немолодой, проиграл ему в пинг-понг ; он вернулся в Нью-Джерси, полный решимости улучшить свою игру, и в конечном итоге стал чемпионом Bell Labs и выиграл титул штата в этой игре. [1] Позже Грэм популяризировал концепцию числа Эрдёша , меры расстояния от Эрдёша в сети сотрудничества математиков; [10] [8] его многочисленные работы с Эрдёшем включают две книги открытых задач [B1] [B5] и последнюю посмертную статью Эрдёша. [A15] Грэм развелся в 1970-х годах; в 1983 году он женился на своей коллеге из Bell Labs и частом соавторе Фань Чунг . [1]
Работая в Bell Labs, Грэм также занял должность профессора математических наук в Ратгерском университете в 1986 году и был президентом Американского математического общества с 1993 по 1994 год. В 1995 году он стал главным научным сотрудником лабораторий. [1] Он вышел на пенсию из AT&T в 1999 году после 37 лет службы, [11] и перешел в Калифорнийский университет в Сан-Диего (UCSD) в качестве профессора компьютерных и информационных наук, получившего стипендию Ирвина и Джоан Джейкобс. [1] [8] В UCSD он также стал главным научным сотрудником Калифорнийского института телекоммуникаций и информационных технологий . [8] [5] В 2003–04 годах он был президентом Математической ассоциации Америки . [1]
Грэм умер от бронхоэктатической болезни [12] 6 июля 2020 года в возрасте 84 лет в Ла-Хойе , Калифорния. [6] [13]
Грэм внес важный вклад в различные области математики и теоретической информатики. Он опубликовал около 400 статей, четверть из которых — с Чангом, [14] и шесть книг, включая «Concrete Mathematics» с Дональдом Кнутом и Ореном Паташником . [B4] Проект «Число Эрдёша» указывает, что у него было около 200 соавторов. [15] Он был научным руководителем девяти студентов, по одному в Городском университете Нью-Йорка и Ратгерском университете , пока он работал в Bell Labs, и семи в Калифорнийском университете в Сан-Диего. [9]
Известные темы в математике, названные в честь Грэма, включают задачу Эрдёша–Грэхэма о египетских дробях , теорему Грэма–Ротшильда в теории параметрических слов Рамсея и число Грэма , полученное из нее, теорему Грэма–Поллака и гипотезу Грэма о камешках в теории графов , алгоритм Коффмана–Грэхэма для приблизительного планирования и рисования графов, а также алгоритм сканирования Грэма для выпуклых оболочек . Он также начал изучать простые свободные последовательности , задачу о булевых пифагорейских тройках , самый большой маленький многоугольник и упаковку квадратов в квадрате .
Грэм был одним из авторов публикаций GW Peck , псевдонимного математического сообщества, названного по инициалам его членов, где Грэм был «G». [16]
Докторская диссертация Грэма была посвящена теории чисел , египетским дробям , [7] [9], как и проблема Эрдёша–Грэхэма о том, имеет ли один из этих классов для каждого разбиения целых чисел на конечное число классов конечный подкласс, сумма обратных чисел которого равна единице. Доказательство было опубликовано Эрни Крутом в 2003 году . [17] Другая статья Грэма о египетских дробях была опубликована в 2015 году совместно со Стивом Батлером и (почти 20 лет посмертно) Эрдёшем; это была последняя из опубликованных статей Эрдёша, что сделало Батлера его 512-м соавтором. [A15] [18]
В статье 1964 года Грэм начал изучение последовательностей, свободных от простых чисел , заметив, что существуют последовательности чисел, определяемые тем же рекуррентным соотношением , что и числа Фибоначчи , в которых ни один из элементов последовательности не является простым числом. [A64] Задачу построения большего количества таких последовательностей позже подхватили Дональд Кнут и другие. [19] Книга Грэма 1980 года с Эрдёшем, « Старые и новые результаты в комбинаторной теории чисел», содержит набор открытых проблем из широкого спектра подобластей в теории чисел. [B1]
Теорема Грэма–Ротшильда в теории Рамсея была опубликована Грэмом и Брюсом Ротшильдом в 1971 году и применяет теорию Рамсея к комбинаторным кубам в комбинаторике слов . [A71a] Грэм дал большое число в качестве верхней границы для примера этой теоремы, теперь известное как число Грэма , которое было занесено в Книгу рекордов Гиннесса как самое большое число, когда-либо использованное в математическом доказательстве, [20] хотя с тех пор его превзошли даже большие числа, такие как TREE(3) . [21]
Грэм предложил денежную премию за решение задачи о булевых тройках Пифагора , еще одной задачи в теории Рамсея; премия была получена в 2016 году. [22] Грэм также опубликовал две книги по теории Рамсея. [B2] [B3]
Теорема Грэма–Поллака , которую Грэм опубликовал совместно с Генри О. Поллаком в двух статьях в 1971 и 1972 годах, [A71b] [A72a] утверждает, что если ребра -вершинного полного графа разделены на полные двудольные подграфы , то необходимо по крайней мере подграфов. Грэм и Поллак предоставили простое доказательство с использованием линейной алгебры ; несмотря на комбинаторную природу утверждения и многочисленные публикации альтернативных доказательств с момента их работы, все известные доказательства требуют линейной алгебры. [23]
Вскоре после того, как исследования квазислучайных графов начались с работы Эндрю Томасона, Грэм опубликовал в 1989 году результат совместно с Чангом и Р. М. Уилсоном , который был назван «фундаментальной теоремой квазислучайных графов», утверждая, что многие различные определения этих графов эквивалентны. [A89a] [24]
Гипотеза Грэма о булыжниках , выдвинутая в статье Чанга 1989 года [25], является открытой проблемой о числе булыжников декартовых произведений графов . [26]
Ранняя работа Грэма по планированию работы цеха [A66] [A69] ввела коэффициент аппроксимации наихудшего случая в изучение алгоритмов аппроксимации и заложила основы для более позднего развития конкурентного анализа онлайн -алгоритмов . [27] Позднее эта работа была признана важной также для теории упаковки контейнеров , [28] области, в которой Грэм позже работал более подробно. [A74]
Алгоритм Коффмана–Грэхэма , опубликованный Грэхэмом совместно с Эдвардом Г. Коффманом-младшим в 1972 году, [A72b] обеспечивает оптимальный алгоритм для планирования двух машин и гарантированный алгоритм приближения для большего числа машин. Он также применялся в рисовании многослойных графов . [29]
В обзорной статье по алгоритмам планирования, опубликованной в 1979 году, Грэм и его соавторы ввели трехсимвольную нотацию для классификации теоретических задач планирования в соответствии с системой машин, на которых они должны выполняться, характеристиками задач и ресурсов, такими как требования к синхронизации или бесперебойности, и мерой производительности, которая должна быть оптимизирована. [A79] Эту классификацию иногда называют «нотацией Грэма» или «нотацией Грэма». [30]
Сканирование Грэма — широко используемый и практичный алгоритм для выпуклых оболочек двумерных множеств точек, основанный на сортировке точек и последующей вставке их в оболочку в отсортированном порядке. [31] Грэм опубликовал алгоритм в 1972 году. [A72c]
Самая большая проблема с маленькими многоугольниками требует многоугольника наибольшей площади для заданного диаметра. Удивительно, но, как заметил Грэм, ответ не всегда является правильным многоугольником . [A75a] Гипотеза Грэма 1975 года о форме этих многоугольников была окончательно доказана в 2007 году. [32]
В другой публикации 1975 года Грэхем и Эрдёш заметили, что для упаковки единичных квадратов в больший квадрат с нецелыми длинами сторон можно использовать наклонные квадраты, чтобы оставить непокрытую область, которая сублинейна по длине стороны большего квадрата, в отличие от очевидной упаковки с выровненными по осям квадратами. [A75b] Клаус Рот и Боб Воган доказали, что иногда может потребоваться непокрытая область, по крайней мере пропорциональная квадратному корню из длины стороны; доказательство строгой границы непокрытой области остается открытой проблемой. [33]
В непараметрической статистике в статье 1977 года Перси Диакониса и Грэма изучались статистические свойства правила Спирмена, меры ранговой корреляции , которая сравнивает две перестановки путем суммирования по каждому элементу расстояния между позициями элемента в двух перестановках. [A77] Они сравнили эту меру с другими методами ранговой корреляции, что привело к «неравенствам Диакониса–Грэма».
где — правило Спирмена, — число инверсий между двумя перестановками (ненормализованная версия коэффициента ранговой корреляции Кендалла ), а — минимальное число двухэлементных обменов, необходимых для получения одной перестановки из другой. [34]
Случайный процесс Чанга–Диакониса–Грэхема представляет собой случайное блуждание по целым числам по модулю нечетного целого числа , в котором на каждом шаге предыдущее число удваивается, а затем случайным образом добавляется ноль, , или (по модулю ). В статье 1987 года Чанг, Диаконис и Грэхем изучали время смешивания этого процесса, мотивированное изучением генераторов псевдослучайных чисел . [A87] [35]
Грэм стал способным жонглёром, начиная с 15 лет, и практиковался в жонглировании до шести мячей. [4] (Хотя опубликованная фотография показывает, что он жонглирует двенадцатью мячами, [5] это сфальсифицированное изображение. [3] ) Он научил Стива Миллса , многократного победителя чемпионатов Международной ассоциации жонглёров, жонглированию, и его работа с Миллсом помогла Миллсу вдохновить его на разработку схемы жонглирования Mills' Mess . Кроме того, Грэм внёс значительный вклад в теорию жонглирования, включая ряд публикаций на siteswaps . В 1972 году он был избран президентом Международной ассоциации жонглёров . [4]
В 2003 году Грэм выиграл ежегодную премию Лероя П. Стила Американского математического общества за достижения всей жизни. Премия была присуждена за его вклад в дискретную математику , его популяризацию математики посредством его выступлений и статей, его руководство в Bell Labs и его службу на посту президента общества. [2] Он был одним из пяти первых лауреатов премии Джорджа Полиа Общества промышленной и прикладной математики , разделив ее с коллегами -теоретиками Рамсея Клаусом Либом, Брюсом Ротшильдом , Альфредом Хейлзом и Робертом И. Джуэттом. [36] Он также был одним из двух первых лауреатов медали Эйлера Института комбинаторики и ее приложений , вторым был Клод Берже . [37]
Грэм был избран в Национальную академию наук в 1985 году. [38] В 1999 году он был избран членом ACM «за основополагающий вклад в анализ алгоритмов, в частности, в анализ наихудшего случая эвристики, теорию планирования и вычислительную геометрию». [39] Он стал членом Общества промышленной и прикладной математики в 2009 году; награда для членов общества отмечала его «вклад в дискретную математику и ее приложения». [40] В 2012 году он стал членом Американского математического общества . [41]
Грэм был приглашенным докладчиком на Международном конгрессе математиков 1982 года (проводился в 1983 году в Варшаве), [13] выступая с докладом «Последние разработки в теории Рамсея». [A84] Он дважды был лектором Джозайи Уилларда Гиббса , в 2001 и 2015 годах. [13] Математическая ассоциация Америки присудила ему премию Карла Аллендёрфера за его статью «Деревья Штейнера на шахматной доске» с Чангом и Мартином Гарднером в журнале Mathematics Magazine (1989), [A89b] [42] и премию Лестера Р. Форда за его статью «Стремительный тур по вычислительной геометрии» с Фрэнсис Яо в American Mathematical Monthly (1990). [A90] [43] Его книга «Волшебная математика» с Перси Диаконис [B6] получила премию Эйлера . [44]
Труды конференции Integers 2005 были опубликованы в качестве праздничного сборника к 70-летию Рона Грэма. [45] Другой праздничный сборник, вытекающий из конференции, проведенной в 2015 году в честь 80-летия Грэма, был опубликован в 2018 году в виде книги Connections in discretarymathy: a celebration of the work of Ron Graham . [46]
Б1. | Старые и новые результаты в комбинаторной теории чисел. С Полом Эрдёшем . Монография 28, L'Enseignement Mathématique, 1980. [47] |
Б2. | Теория Рамсея. С Брюсом Ротшильдом и Джоэлем Спенсером . Wiley, 1980; 2-е изд., ISBN 978-0-471-05997-4, 1990. [48] |
Б3. | Основы теории Рамсея. Американское математическое общество, 1981; 2-е изд., совместно со Стивом Батлером , 2015, ISBN 978-0821841563. [49] |
Б4. | Конкретная математика: основа компьютерной науки . С Дональдом Кнутом и Ореном Паташником . Addison-Wesley, 1989; 2-е изд., 1994, ISBN 978-0201558029. [50] |
Б5. | Эрдёш о графах. Его наследие нерешённых проблем . С Фан Чунгом . AK Peters, 1998, ISBN 978-1568810799. [51] |
Б6. | Магическая математика: математические идеи, которые оживляют великие фокусы. С Перси Диаконис . Princeton University Press, 2011, ISBN 978-0691151649. [52] |
В1. | Справочник по комбинаторике. Под редакцией Мартина Гретшеля и Ласло Ловаса . MIT Press, 1995, ISBN 978-0-262-07170-3. [53] |
В2. | Математика Пауля Эрдёша. Под редакцией Ярослава Нешетрила . 2 тома. Springer, 1997; 2-е изд., 2013. [54] |
А64. | Грэм, Рональд Л. (1964). «Последовательность составных чисел, подобная Фибоначчи» (PDF) . Mathematics Magazine . 37 (5): 322–324. doi :10.2307/2689243. JSTOR 2689243. MR 1571455. Zbl 0125.02103. |
А66. | Грэм, Р. Л. (1966). «Границы для некоторых аномалий многопроцессорной обработки» (PDF) . Bell System Technical Journal . 45 (9): 1563–1581. doi :10.1002/j.1538-7305.1966.tb01709.x. Zbl 0168.40703. |
А69. | Грэм, Р. Л. (1969). «Границы аномалий синхронизации многопроцессорной обработки» (PDF) . Журнал SIAM по прикладной математике . 17 (2): 416–429. doi :10.1137/0117039. MR 0249214. Zbl 0188.23101. |
А71а. | Грэм, Р. Л.; Ротшильд, Б. Л. (1971). "Теорема Рамсея для множеств с n параметрами" (PDF) . Труды Американского математического общества . 159 : 257–292. doi : 10.1090/S0002-9947-1971-0284352-8 . JSTOR 1996010. MR 0284352. Zbl 0233.05003. |
А71б. | Грэм, Р. Л.; Поллак, Х. О. (1971). «О проблеме адресации для коммутации циклов» (PDF) . Bell System Technical Journal . 50 (8): 2495–2519. doi :10.1002/j.1538-7305.1971.tb02618.x. MR 0289210. Zbl 0228.94020. |
А72а. | Грэм, Р. Л.; Поллак, Х. О. (1972). «О вложении графов в сплющенные кубы». Теория графов и ее приложения (Proc. Conf., Western Michigan Univ., Kalamazoo, Mich., 1972; посвящается памяти Дж. У. Т. Янга) (PDF) . Lecture Notes in Mathematics. Vol. 303. pp. 99–110. MR 0332576. Zbl 0251.05123. |
А72б. | Коффман, Э. Г. младший ; Грэм, Р. Л. (1972). «Оптимальное планирование для двухпроцессорных систем» (PDF) . Acta Informatica . 1 (3): 200–213. doi :10.1007/bf00288685. MR 0334913. S2CID 40603807. Zbl 0248.68023. |
А72с. | Грэм, Р. Л. (1972). "Эффективный алгоритм определения выпуклой оболочки конечного плоского множества" (PDF) . Information Processing Letters . 1 (4): 132–133. doi :10.1016/0020-0190(72)90045-2. Zbl 0236.68013. |
А74. | Джонсон, Д.С .; Демерс, А.; Ульман, Дж.Д.; Гарей , М.Р.; Грэм, Р.Л. (1974). «Границы производительности в худшем случае для простых одномерных алгоритмов упаковки» (PDF) . SIAM Journal on Computing . 3 (4): 299–325. doi :10.1137/0203025. MR 0434396. Zbl 0297.68028. |
А75а. | Грэм, Р. Л. (1975). «Самый большой малый шестиугольник» (PDF) . Журнал комбинаторной теории . Серия A. 18 (2): 165–170. doi : 10.1016/0097-3165(75)90004-7 . MR 0360353. Zbl 0299.52006. |
А75б. | Erdős, P. ; Graham, RL (1975). "Об упаковке квадратов равными квадратами" (PDF) . Журнал комбинаторной теории . Серия A. 19 : 119–123. doi : 10.1016/0097-3165(75)90099-0 . MR 0370368. Zbl 0324.05018. |
А77. | Диаконис, Перси ; Грэм, Р.Л. (1977). «Правило стопы Спирмена как мера беспорядка». Журнал Королевского статистического общества . 39 (2): 262–268. doi :10.1111/j.2517-6161.1977.tb01624.x. JSTOR 2984804. MR 0652736. Zbl 0375.62045. |
А79. | Graham, RL; Lawler, EL ; Lenstra, JK ; Rinnooy Kan, AHG (1979). "Оптимизация и аппроксимация в детерминированном секвенировании и планировании: обзор" (PDF) . Annals of Discrete Mathematics . 5 : 287–326. doi :10.1016/S0167-5060(08)70356-X. ISBN 9780080867670. MR 0558574. Zbl 0411.90044. |
А84. |
А87. | Chung, FRK ; Diaconis, Persi ; Graham, RL (1987). «Случайные блуждания, возникающие при генерации случайных чисел» (PDF) . Annals of Probability . 15 (3): 1148–1165. doi : 10.1214/aop/1176992088 . JSTOR 2244046. MR 0893921. Zbl 0622.60016. |
А89а. | Chung, FRK ; Graham, RL; Wilson, RM (1989). «Квазислучайные графы» (PDF) . Combinatorica . 9 (4): 345–362. doi :10.1007/BF02125347. MR 1054011. S2CID 17166765. Zbl 0715.05057. |
А89б. | Чанг, Фань ; Гарднер, Мартин ; Грэм, Рон (1989). «Деревья Штейнера на шахматной доске» (PDF) . Mathematics Magazine . 62 (2): 83–96. doi :10.2307/2690388. JSTOR 2690388. MR 0991536. Zbl 0681.05018. |
А90. | Грэм, Рон; Яо, Фрэнсис (1990). «Стремительный тур по вычислительной геометрии» (PDF) . American Mathematical Monthly . 97 (8): 687–701. doi :10.2307/2324575. JSTOR 2324575. MR 1072812. Zbl 0712.68097. |
А15. | Батлер, Стив ; Эрдёш, Пол ; Грэм, Рон (2015). «Египетские дроби, в которых каждый знаменатель имеет три различных простых делителя» (PDF) . Целые числа . 15 : A51. MR 3437526. Zbl 1393.11030. |
{{cite journal}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: безымянное периодическое издание ( ссылка ) Клейтман, Дэниел (декабрь 2019 г.). «Только подключайся». Выводы . 5 (1).{{cite journal}}
: CS1 maint: безымянное периодическое издание ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: безымянное периодическое издание ( ссылка )Обновлено для 2-го изд., Zbl 0705.05061.{{cite journal}}
: CS1 maint: безымянное периодическое издание ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: безымянное периодическое издание ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: безымянное периодическое издание ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: безымянное периодическое издание ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: безымянное периодическое издание ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: безымянное периодическое издание ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: безымянное периодическое издание ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: безымянное периодическое издание ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: безымянное периодическое издание ( ссылка )Обзор 2-го изд., Zbl 0836.00001.{{cite journal}}
: CS1 maint: безымянное периодическое издание ( ссылка )Обзор 2-го издания (1997), MR 1397498.{{cite journal}}
: CS1 maint: безымянное периодическое издание ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: безымянное периодическое издание ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: безымянное периодическое издание ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: безымянное периодическое издание ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: безымянное периодическое издание ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: безымянное периодическое издание ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: безымянное периодическое издание ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: безымянное периодическое издание ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: безымянное периодическое издание ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: безымянное периодическое издание ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: безымянное периодическое издание ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: безымянное периодическое издание ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: безымянное периодическое издание ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: безымянное периодическое издание ( ссылка )