Stephen Smale
Stephen Smale (född 15 juli 1930) är en amerikansk matematiker , känd för sin forskning inom topologi , dynamiska system och matematisk ekonomi . Han tilldelades Fields Medal 1966 och tillbringade mer än tre decennier på matematikfakulteten vid University of California, Berkeley (1960–1961 och 1964–1995), där han för närvarande är professor emeritus, med forskningsintressen inom algoritmer , numerisk analys och global analys .
Utbildning och karriär
Smale föddes i Flint, Michigan och började på University of Michigan 1948. Till en början var han en duktig student, placerade sig i en hederskalkylsekvens som lärs ut av Bob Thrall och tjänade själv A:s. Men hans andra och juniora år var behäftade med mediokra betyg, mestadels Bs, Cs och till och med ett F i kärnfysik . Men med lite tur antogs Smale som doktorand vid University of Michigans matematiska avdelning. Ännu en gång presterade Smale dåligt under sina första år och fick ett C-snitt som doktorand. När prefekten Hildebrandt hotade att sparka ut Smale började han ta sina studier på större allvar. Smale tog slutligen sin doktorsexamen 1957, under Raoul Bott , och började sin karriär som instruktör vid University of Chicago .
Tidigt i sin karriär var Smale inblandad i kontroverser om kommentarer han gjorde om sina arbetsvanor samtidigt som han bevisade den högre dimensionella Poincaré-förmodan. Han sa att hans bästa arbete hade gjorts "på stränderna i Rio." Han har varit politiskt aktiv i olika rörelser tidigare, till exempel Free Speech-rörelsen . 1966, efter att ha rest till Moskva under ett NSF- bidrag för att ta emot Fields-medaljen, höll han en presskonferens där för att fördöma den amerikanska positionen i Vietnam, sovjetisk intervention i Ungern och sovjetisk misshandel av intellektuella. Efter sin återkomst till USA kunde han inte förnya anslaget. En gång ställdes han in av House Un-American Activities Committee .
1960 fick Smale ett Sloan Research Fellowship och utnämndes till Berkeleys matematiska fakultet, och flyttade till en professur vid Columbia året därpå. 1964 återvände han till en professur i Berkeley, där han har tillbringat större delen av sin karriär. Han blev professor emeritus vid Berkeley 1995 och tillträdde en tjänst som professor vid City University of Hong Kong . Han samlade också under åren en av de finaste privata mineralsamlingarna som finns. Många av Smales mineralexemplar kan ses i boken — The Smale Collection: Beauty in Natural Crystals .
Från 2003 till 2012 var Smale professor vid Toyota Technological Institute i Chicago ; från och med den 1 augusti 2009 blev han Distinguished University Professor vid City University of Hong Kong .
1988 fick Smale MAA:s Chauvenet - pris . 2007 tilldelades Smale Vargpriset i matematik.
Forskning
Smale bevisade att den orienterade diffeomorfismgruppen i den tvådimensionella sfären har samma homotopityp som den speciella ortogonala gruppen med 3 × 3 matriser. Smales teorem har motbevisats och utvidgats några gånger, särskilt till högre dimensioner i form av Smale-förmodan , såväl som till andra topologiska typer.
I ett annat tidigt arbete studerade han nedsänkningarna av den tvådimensionella sfären i det euklidiska rummet. Genom att relatera nedsänkningsteorin till den algebraiska topologin hos Stiefels grenrör kunde han helt klargöra när två nedsänkningar kan deformeras till varandra genom en familj av nedsänkningar. Direkt från hans resultat följde det att standardnedsänkningen av sfären i tredimensionell rymd kan deformeras (genom nedsänkningar) till dess negation, som nu är känd som sfäreversion . Han utvidgade också sina resultat till högre dimensionella sfärer, och hans doktorand Morris Hirsch utvidgade sitt arbete till nedsänkningar av allmänna släta grenrör . Tillsammans med John Nashs arbete med isometriska nedsänkningar , var Hirsch-Smale nedsänkningsteorin mycket inflytelserik i Mikhael Gromovs tidiga arbete med utvecklingen av h-principen , som abstraherade och tillämpade deras idéer i andra sammanhang än nedsänkningar.
I studien av dynamiska system introducerade Smale det som nu är känt som ett Morse-Smale-system . För dessa dynamiska system kunde Smale bevisa Morse-ojämlikheter som relaterar det underliggande utrymmets kohomologi till dimensionerna av de (o)stabila grenrören . En del av betydelsen av dessa resultat är från Smales teorem som hävdar att gradientflödet för vilken morsefunktion som helst kan godtyckligt approximeras av ett Morse-Smale-system utan slutna banor. Med hjälp av dessa verktyg kunde Smale konstruera självindexerande morsefunktioner, där värdet på funktionen är lika med dess morseindex vid vilken kritisk punkt som helst. Genom att använda dessa självindexerande Morse-funktioner som ett nyckelverktyg, löste Smale den generaliserade Poincaré-förmodan i varje dimension större än fyra. Med utgångspunkt i dessa verk etablerade han också det kraftfullare h-kobordismteoremet följande år, tillsammans med den fullständiga klassificeringen av enkelt sammankopplade släta femdimensionella grenrör.
Smale identifierade också Smale-hästskon , vilket inspirerade mycket efterföljande forskning. Han redogjorde också för ett forskningsprogram som utförts av många andra. Smale är också känd för att injicera Morse-teori i matematisk ekonomi , såväl som nya utforskningar av olika beräkningsteorier .
1998 sammanställde han en lista med 18 problem i matematik som ska lösas under 2000-talet, kända som Smales problem . Denna lista sammanställdes i andan av Hilberts berömda lista över problem som producerades 1900. Faktum är att Smales lista innehåller några av de ursprungliga Hilbertproblemen, inklusive Riemann-hypotesen och den andra hälften av Hilberts sextonde problem , som båda fortfarande finns kvar. olöst. Andra kända problem på hans lista inkluderar Poincaré-förmodan (nu en teorem, bevisad av Grigori Perelman ), P = NP-problemet och Navier-Stokes-ekvationerna , som alla har utsetts till Millennium Prize Problems av Clay Mathematics Institute .
Böcker
- Smale, Steve (1980). Tidens matematik: uppsatser om dynamiska system, ekonomiska processer och relaterade ämnen . New York-Berlin: Springer-Verlag . doi : 10.1007/978-1-4613-8101-3 . ISBN 0-387-90519-7 . MR 0607330 . Zbl 0451.58001 .
- Blum, Lenore ; Cucker, Felipe ; Shub, Michael ; Smale, Steve (1998). Komplexitet och verklig beräkning . Med ett förord av Richard M. Karp . New York: Springer-Verlag . doi : 10.1007/978-1-4612-0701-6 . ISBN 0-387-98281-7 . MR 1479636 . S2CID 12510680 . Zbl 0948.68068 .
- Hirsch, Morris W. ; Smale, Stephen; Devaney, Robert L. (2013). Differentialekvationer, dynamiska system och en introduktion till kaos (tredje upplagan av 1974 års originalutgåva). Amsterdam: Academic Press . doi : 10.1016/C2009-0-61160-0 . ISBN 978-0-12-382010-5 . MR 3293130 . Zbl 1239.37001 .
- Cucker, F .; Wong, R., red. (2000). Stephen Smales samlade papper . I tre volymer. Singapore: Singapore University Press . doi : 10.1142/4424 . ISBN 981-02-4307-3 . MR 1781696 . Zbl 0995.01005 .
Viktiga publikationer
- Smale, Stephen (1959a). "En klassificering av nedsänkningar av tvåsfären" . Transaktioner från American Mathematical Society . 90 (2): 281–290. doi : 10.1090/S0002-9947-1959-0104227-9 . MR 0104227 . Zbl 0089.18102 .
- Smale, Stephen (1959b). "Klassificeringen av nedsänkningar av sfärer i euklidiska utrymmen". Annals of Mathematics . Andra serien. 69 (2): 327–344. doi : 10.2307/1970186 . JSTOR 1970186 . MR 0105117 . Zbl 0089.18201 .
- Smale, Stephen (1959c). "Diffeomorfismer av 2-sfären" . Proceedings of the American Mathematical Society . 10 (4): 621–626. doi : 10.1090/S0002-9939-1959-0112149-8 . MR 0112149 . Zbl 0118.39103 .
- Smale, Stephen (1960). "Morse ojämlikheter för ett dynamiskt system" . Bulletin från American Mathematical Society . 66 (1): 43–49. doi : 10.1090/S0002-9904-1960-10386-2 . MR 0117745 . Zbl 0100.29701 .
- Smale, Stephen (1961a). "Om gradient dynamiska system". Annals of Mathematics . Andra serien. 74 (1): 199–206. doi : 10.2307/1970311 . JSTOR 1970311 . MR 0133139 . Zbl 0136.43702 .
- Smale, Stephen (1961b). "Generaliserade Poincarés gissningar i dimensioner större än fyra". Annals of Mathematics . Andra serien. 74 (2): 391–406. doi : 10.2307/1970239 . JSTOR 1970239 . MR 0137124 . Zbl 0099.39202 .
- Smale, S. (1962a). "Om grenrörens struktur". American Journal of Mathematics . 84 (3): 387–399. doi : 10.2307/2372978 . JSTOR 2372978 . MR 0153022 . Zbl 0109.41103 .
- Smale, Stephen (1962b). "Om strukturen för 5-grenrör". Annals of Mathematics . Andra serien. 75 (1): 38–46. doi : 10.2307/1970417 . JSTOR 1970417 . MR 0141133 . Zbl 0101.16103 .
- Smale, S. (1965). "En oändlig dimensionell version av Sards teorem". Amer. J. Math . 87 (4): 861–866. doi : 10.2307/2373250 . JSTOR 2373250 .
- Smale, Stephen (1967). "Differentiera dynamiska system" . Bulletin från American Mathematical Society . 73 (6): 747–817. doi : 10.1090/S0002-9904-1967-11798-1 . MR 0228014 .
- Blum, Lenore; Shub, Mike; Smale, Steve (1989). "Om en teori om beräkning och komplexitet över de reella talen: NP-fullständighet, rekursiva funktioner och universella maskiner" . Tjur. Amer. Matematik. Soc . Ny serie. 21 (1): 1–46. doi : 10.1090/S0273-0979-1989-15750-9 .
- Shub, Michael; Smale, Stephen (1993). "Komplexiteten av Bézouts sats I: Geometriska aspekter". Journal of the American Mathematical Society . Providence, Rhode Island: American Mathematical Society . 6 (2): 459–501. doi : 10.2307/2152805 . JSTOR 2152805 .
- Smale, Steve (1998). "Matematiska problem för nästa århundrade". Den matematiska intelligensen . 20 (2): 7–15. doi : 10.1007/BF03025291 . MR 1631413 . S2CID 1331144 . Zbl 0947.01011 .
- Smale, Steve (2000). "Matematiska problem för nästa århundrade". I Arnold, V .; Atiyah, M .; Lax, P .; Mazur, B. (red.). Matematik: gränser och perspektiv . Providence, RI: American Mathematical Society . s. 271–294. ISBN 0-8218-2070-2 . MR 1754783 . Zbl 1031.00005 .
- Cucker, Felipe; Smale, Steve (2002). "Om lärandets matematiska grunder" . Tjur. Amer. Matematik. Soc . Ny serie. 39 (1): 1–49. doi : 10.1090/S0273-0979-01-00923-5 .
- Cucker, Felipe; Smale, Steve (2007). "Emergent beteende i flockar". IEEE Trans. Autom. Kontroll . 52 (5): 852–862. doi : 10.1109/TAC.2007.895842 . S2CID 206590734 . *
Se även
externa länkar
- "Stephen Smale" . Google Scholar .
- Stephen Smale vid Mathematics Genealogy Project
- O'Connor, John J.; Robertson, Edmund F. , "Stephen Smale" , MacTutor History of Mathematics arkiv , University of St Andrews
- Weisstein, Eric W. "Smales problem" . MathWorld .
- Robion Kirby , Stephen Smale: The Mathematician Who Broke the Dimension Barrier , en bokrecension av en biografi i Notices of the AMS .
- Personliga webbplatser på universitet
- Steven Smale vid City University of Hong Kong
- Stephen Smale vid University of Chicago
- Steve Smale vid University of California, Berkeley
- 1930 födslar
- Amerikanska matematiker från 1900-talet
- Amerikanska matematiker från 2000-talet
- amerikanska ateister
- amerikanska datavetare
- Columbia University fakultet
- Dynamiska systemteoretiker
- Fellows of the Econometric Society
- Fields medaljörer
- Allmänna jämviktsteoretiker
- Institutet för avancerade studier gästforskare
- Levande människor
- Matematiska ekonomer
- Matematiker från Michigan
- Medlemmar av den brasilianska vetenskapsakademin
- Medlemmar av United States National Academy of Sciences
- Vinnare av National Medal of Science
- Numeriska analytiker
- Folk från Flint, Michigan
- Mottagare av det stora korset av National Order of Scientific Merit (Brasilien)
- Sloan forskare
- Teoretiska datavetare
- Topologer
- University of California, Berkeley College of Letters and Science fakultet
- University of Chicago fakultet
- University of Michigan alumner
- Vargpristagare i matematik