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 Американского математического общества и Математической ассоциации Америки , и его награды включали премию Лероя П. Стила за жизненные достижения и избрание в Национальную академию наук .
После аспирантуры Калифорнийского университета 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, имел около 200 соавторов, в том числе множество совместных работ с женой Фан Чунг и Полом Эрдешем .
Грэм был показан в фильме Рипли «Хотите верьте, хотите нет!» за то, что он не только «один из выдающихся математиков мира», но и опытный батутист и жонглер. Он занимал пост президента Международной ассоциации жонглеров . [3] [4] [5]
Грэм родился в Тафте, Калифорния , 31 октября 1935 года; [6] его отец был нефтяником, а затем торговым флотом. Несмотря на более поздний интерес Грэма к гимнастике, он был маленьким и неспортивным. [7] Он вырос, часто переезжая между Калифорнией и Джорджией, пропустив при этом несколько классов школы, и никогда не оставался ни в одной школе дольше года. [1] [7] Будучи подростком, он переехал во Флориду со своей тогда еще разведенной матерью, куда он пошел, но не закончил среднюю школу. Вместо этого в возрасте 15 лет он выиграл стипендию Фонда Форда в Чикагском университете , где изучал гимнастику , но не посещал курсы математики. [1]
Через три года, когда срок его стипендии истек, он переехал в Калифорнийский университет в Беркли , официально изучая электротехнику, но также изучая теорию чисел у Деррика Генри Лемера [1] и выиграв титул чемпиона штата Калифорния по прыжкам на батуте. [7] Он поступил на службу в ВВС США в 1955 году, когда достиг возраста, дающего право на участие в программе, [8] покинул Беркли, не получив ученой степени, и был размещен в Фэрбенксе, Аляска , где он, наконец, получил степень бакалавра физики в 1959 году. в Университете Аляски в Фэрбенксе . [1] Вернувшись в Калифорнийский университет 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 себе на жизнь, выступая на батуте в цирке, [8] и женился на Нэнси Янг, студентке-математике в Беркли; у них было двое детей. [1]
После получения докторской степени Грэм в 1962 году поступил 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 встретил плодовитого венгерского математика Пола Эрдеша (1913–1996), [1] который стал его близким другом и частым научным сотрудником. Грэм был огорчен тем, что Эрдеш, тогда уже средних лет, победил его в пинг-понге ; он вернулся в Нью-Джерси, решив улучшить свою игру, и в конечном итоге стал чемпионом Bell Labs и выиграл титул штата в этой игре. [1] Позже Грэм популяризировал концепцию числа Эрдеша , меры расстояния от Эрдеша в сети сотрудничества математиков; [10] [8] его многочисленные работы с Эрдешем включают две книги открытых задач [B1] [B5] и последнюю посмертную статью Эрдеша. [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 университетского профессора математических наук в Университете Рутгерса в 1986 году и занимал пост президента Американского математического общества с 1993 по 1994 год. В 1995 году он стал главным научным сотрудником лаборатории . ] Он ушел из AT&T в 1999 году после 37 лет службы там [11] и перешел в Калифорнийский университет в Сан-Диего (UCSD) в качестве профессора компьютерных и информационных наук, присуждаемого Ирвином 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 бронхоэктазов [12] 6 июля 2020 года в возрасте 84 лет в Ла-Хойе , Калифорния. [6] [13]
Грэм внес важный вклад во многие области математики и теоретической информатики. Он опубликовал около 400 статей, четверть из которых — с Чангом, [14] и шесть книг, в том числе «Конкретную математику» с Дональдом Кнутом и Ореном Паташником . [B4] Согласно данным проекта «Число Эрдеша», у него около 200 соавторов. [15] Он был научным руководителем девяти студентов, по одному в Городском университете Нью-Йорка и Университете Рутгерса , пока он работал в Bell Labs, и семи в Калифорнийском университете в Сан-Диего. [9]
Известные темы математики, названные в честь Грэма, включают проблему Эрдеша-Грэма о египетских дробях , теорему Грэма-Ротшильда в теории Рэмси параметрических слов и полученное из нее число Грэма , теорему Грэма-Поллака и гипотезу Грэма о камушках в теории графов , Алгоритм Коффмана-Грэма для приблизительного планирования и построения графиков и алгоритм сканирования Грэма для выпуклых оболочек . Он также начал изучение последовательностей без простых чисел , проблемы булевых пифагорейских троек , самого большого маленького многоугольника и упаковки квадратов в квадрат .
Грэм был одним из авторов публикаций GW Peck , псевдонимного математического сотрудничества, названного в честь инициалов его членов, где Грэм был буквой «G». [16]
Докторская диссертация Грэма была посвящена теории чисел , египетским дробям , [7] [9], а также проблеме Эрдеша-Грэма о том, имеет ли один из этих классов для каждого разделения целых чисел на конечное число классов конечный подкласс, сумма обратных величин которого равна сумме к одному. 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) Эрдешем; это была последняя опубликованная статья Эрдеша, что сделало Батлера его 512-м соавтором. [А15] [18]
В статье 1964 года Грэм начал изучение последовательностей без 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. [A64] Задача построения большего количества таких последовательностей позже была решена Дональдом Кнутом и другими. [19] Книга Грэма вместе с Эрдешем 1980 года « Старые и новые результаты в комбинаторной теории чисел» представляет собой набор открытых проблем из широкого круга областей теории чисел. [Б1]
Теорема Грэма-Ротшильда в теории Рамсея была опубликована Грэмом и Брюсом Ротшильдами в 1971 году и применяет теорию Рэмси 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 Гиннеса как самое большое число, когда-либо использованное в математическом доказательстве, [20], хотя оно с тех пор его превзошли еще большие числа, такие как TREE(3) . [21]
Грэм предложил денежный приз за решение булевой проблемы троек Пифагора , еще одной проблемы теории Рэмсея; премия была заявлена в 2016 году. [22] Грэм также опубликовал две книги по теории Рэмси. [Б2] [Б3]
Теорема Грэма-Поллака , которую Грэм опубликовал вместе 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 по крайней мере подграфы необходимы. Грэм и Поллак предоставили простое доказательство с использованием линейной алгебры ; несмотря на комбинаторный характер 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», заявив, что существует множество различных определений этих графов. эквивалентны. [А89а] [24]
Гипотеза Грэма о камушках , появившаяся в статье Чанга в 1989 году [25] , касается числа камешек декартовых произведений графов . По состоянию на 2019 год [обновлять]она остается нерешенной. [26]
Ранняя работа Грэма по планированию работы цеха [A66] [A69] ввела коэффициент аппроксимации наихудшего случая в изучение алгоритмов аппроксимации и заложила основы для дальнейшего развития конкурентного анализа онлайн - алгоритмов . [27] Позже было признано, что эта работа важна также для теории упаковки контейнеров , [28] области, в которой Грэм позже работал более подробно. [А74]
Алгоритм Коффмана -Грэма , который Грэм опубликовал вместе с Эдвардом Г. Коффманом-младшим в 1972 году, [A72b], обеспечивает оптимальный алгоритм для планирования на двух машинах и гарантированный алгоритм аппроксимации для большего количества машин. Он также применяется при рисовании многослойных графиков . [29]
В обзорной статье об алгоритмах планирования, опубликованной в 1979 году, Грэм и его соавторы ввели трехсимвольную систему обозначений для классификации теоретических задач планирования в соответствии с системой машин, на которых они должны выполняться, характеристиками задач и ресурсами, такими как требования к синхронизации. или бесперебойность, а также показатель производительности, который необходимо оптимизировать. [A79] Эту классификацию иногда называют «нотацией Грэма» или «нотацией Грэма». [30]
Сканирование Грэма — это широко используемый и практичный алгоритм построения выпуклых оболочек двумерных наборов точек, основанный на сортировке точек и последующей вставке их в оболочку в отсортированном порядке. [31] Грэм опубликовал алгоритм в 1972 году. [A72c]
Самая большая маленькая задача о многоугольниках требует многоугольника наибольшей площади для заданного диаметра. Удивительно, но, как заметил Грэм, ответом не всегда является правильный многоугольник . [A75a] Гипотеза Грэма 1975 года о форме этих многоугольников была окончательно доказана в 2007 году. [32]
В другой публикации 1975 года Грэм и Эрдеш заметили, что для упаковки единичных квадратов в больший квадрат с нецелыми длинами сторон можно использовать наклоненные квадраты, чтобы оставить непокрытую область, сублинейную по длине стороны большего квадрата, в отличие от очевидного упаковка квадратами, выровненными по осям. [A75b] Клаус Рот и Боб Воган доказали, что иногда может потребоваться открытая площадь, по крайней мере пропорциональная квадратному корню из длины стороны; Доказательство жесткой границы непокрытой области остается открытой проблемой. [33]
В области непараметрической статистики в статье Перси Диакониса и Грэма 1977 года 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, - количество инверсий между двумя перестановками (ненормализованная версия коэффициента ранговой корреляции Кендалла ), и - минимальное количество двухэлементных перестановок, необходимых для получения одной перестановки из другой. [34]
Случайный процесс Чанга-Диакониса-Грэма представляет собой случайное блуждание целых чисел по модулю нечетного целого числа , в котором на каждом шаге удваивается предыдущее число, а затем случайным образом добавляется ноль, или (по модулю ). В статье 1987 года Чанг, Диаконис и Грэм изучили время смешивания этого процесса, мотивированные изучением генераторов псевдослучайных чисел . [А87] [35]
Грэм стал способным жонглером, начиная с 15 лет, и практиковался в жонглировании до шести мячей. [4] (Хотя на опубликованной фотографии он жонглирует двенадцатью мячами, [5] это манипулируемое изображение. [3] ) Он учил Стива Миллса , неоднократного победителя чемпионатов Международной ассоциации жонглеров, жонглированию и своей работе. с Миллсом вдохновили Миллса на разработку модели жонглирования Mills' Mess . Кроме того, Грэм внес значительный вклад в теорию жонглирования, включая серию публикаций по обмену сайтами . В 1972 году он был избран президентом Международной ассоциации жонглеров . [4]
В 2003 году Грэм выиграл ежегодную премию Лероя П. Стила Американского математического общества за выдающиеся достижения. Премия присуждалась за его вклад в дискретную математику , его популяризацию математики посредством его выступлений и публикаций, его руководство в Bell Labs и его работу в качестве президента общества. [2] Он был одним из пяти первых лауреатов премии Джорджа Пойа 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 членом Национальной академии наук в 1985 году. [38] В 1999 году он был назначен членом ACM «за плодотворный вклад в анализ алгоритмов, в частности, эвристический анализ наихудшего случая, теорию планирования и Вычислительная геометрия». [39] Он стал членом Общества промышленной и прикладной математики в 2009 году; в награде отмечен 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 (состоявшемся в 1983 году в Варшаве), [13] выступая на тему «Последние разработки в теории Рамсея». [A84] Он дважды был лектором Джозайи Уилларда Гиббса , в 2001 и 2015 годах. [13] Математическая ассоциация Америки наградила его премией Карла Аллендорфера за его статью «Деревья Штейнера на шахматной доске» с Чангом и Мартином Гарднерами в журнале Mathematics Magazine ( 1989), [A89b] [42] и премию Лестера Р. Форда за его статью «Вихревое путешествие по вычислительной геометрии» с Фрэнсис Яо в American Mathematical Monthly (1990). [A90] [43] Его книга «Магическая математика с Перси Диаконисом» [B6] получила книжную премию Эйлера . [44]
Материалы конференции Integers 2005 были опубликованы в качестве праздничного письма к 70-летию Рона Грэма. [45] Еще один festschrift, возникший в результате конференции, проведенной в 2015 году в честь 80-летия Грэма, был опубликован в 2018 году как книга « Связи в дискретной математике: чествование работы Рона Грэма» . [46]
{{cite journal}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: периодическое издание без названия ( ссылка ) Клейтман, Дэниел (декабрь 2019 г.). «Только подключиться». Выводы . 5 (1).{{cite journal}}
: CS1 maint: периодическое издание без названия ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: периодическое издание без названия ( ссылка )Обновлено для 2-го изд., Збл 0705.05061.{{cite journal}}
: CS1 maint: периодическое издание без названия ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: периодическое издание без названия ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: периодическое издание без названия ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: периодическое издание без названия ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: периодическое издание без названия ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: периодическое издание без названия ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: периодическое издание без названия ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: периодическое издание без названия ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: периодическое издание без названия ( ссылка )Рецензия на 2-е изд., Збл 0836.00001.{{cite journal}}
: CS1 maint: периодическое издание без названия ( ссылка )Рецензия на 2-е изд. (1997), МР 1397498.{{cite journal}}
: CS1 maint: периодическое издание без названия ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: периодическое издание без названия ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: периодическое издание без названия ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: периодическое издание без названия ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: периодическое издание без названия ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: периодическое издание без названия ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: периодическое издание без названия ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: периодическое издание без названия ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: периодическое издание без названия ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: периодическое издание без названия ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: периодическое издание без названия ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: периодическое издание без названия ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: периодическое издание без названия ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: периодическое издание без названия ( ссылка )