ديفيد ماين

📅 آخر تحديث: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

ديفيد كوين ماين، زميل الجمعية الملكية [ 1 ] (23 أبريل 1930 - 27 مايو 2024)، أكاديمي ومهندس ومعلم ومؤلف بريطاني من أصل جنوب أفريقي. تكمن إسهاماته الرائدة والدائمة في مجال هندسة أنظمة التحكم . [ 2 ] وتركزت اهتماماته البحثية على التحسين والتصميم القائم على التحسين، والتحكم غير الخطي ، والتحكم في الأنظمة المقيدة، والتحكم التنبؤي القائم على النموذج ، والتحكم التكيفي .

حياة مهنية

بعد حصوله على بكالوريوس العلوم في الهندسة من جامعة ويتواترسراند، بدأ ديفيد ماين مسيرته المهنية عام ١٩٥٠ كمحاضر فيها (١٩٥٠-١٩٥٤؛ ١٩٥٧-١٩٥٩). وفي عام ١٩٥٤، شغل منصبًا لمدة عامين كمهندس كهربائي في شركة بريتيش تومسون-هيوستن في راغبي، إنجلترا. وفي نهاية عام ١٩٥٦، عاد إلى منصبه الأكاديمي في جامعة ويتواترسراند لتطوير منهج جديد في التحكم الآلي ، وحصل على ماجستير العلوم في الهندسة. ثم تقدم بطلب للحصول على وظيفة باحث في إمبريال كوليدج لندن . وقد أعجب أرنولد توستين وجون ويستكوت بأطروحته للماجستير ، فعيناه محاضرًا. [ ٢ ]

حاضر في إمبريال كوليدج لندن بين عامي 1959 و1967، وحصل عام 1967 على درجة الدكتوراه في العلوم الهندسية ودرجة الدكتوراه من جامعة لندن تحت إشراف جون ويستكوت. [ 3 ] وكان زميلًا باحثًا في جامعة هارفارد (1971). وفي إمبريال كوليدج، شغل منصب أستاذ نظرية التحكم (1971-1991)، بالإضافة إلى رئاسته لقسم الهندسة الكهربائية (1984-1988).

شغل لاحقًا منصب أستاذ في قسم الهندسة الكهربائية وهندسة الحاسوب بجامعة كاليفورنيا، ديفيس ، من عام ١٩٨٩ إلى ١٩٩٦. [ ٤ ] وفي عام ١٩٩٦، أصبح أستاذًا فخريًا وباحثًا رئيسيًا في مجموعة أبحاث التحكم والطاقة التابعة لقسم الهندسة الكهربائية والإلكترونية في إمبريال كوليدج لندن. وفي عام ٢٠٠٦، مُنح لقب أستاذ فخري في جامعة بيهانغ ببكين . وكان من بين طلابه بيتر كاينز .

المساهمة في العلوم

لا يُنظر إلى أعمال ماين البحثية على أنها أثرت بشكل دائم على تطوير نظرية التحكم فحسب ، بل إن أسلوبه القيادي ألهم أجيالاً من الباحثين الجدد. [ 2 ]

من بين إنجازاته العديدة، تطويره لمنهج رياضي دقيق لتحليل خوارزميات التحكم التنبؤي النموذجي (MPC). يُستخدم هذا المنهج حاليًا في عشرات الآلاف من التطبيقات، ويُعدّ جزءًا أساسيًا من تكنولوجيا التحكم المتقدمة لدى مئات من مُصنّعي أنظمة التحكم في العمليات. تكمن قوة MPC في قدرته على التعامل مع اللاخطية والقيود الصارمة بطريقة بسيطة وبديهية. يُشكّل عمله أساسًا لفئة من الخوارزميات الصحيحة والقابلة للتفسير، والتي تُنتج تصميمات لأنظمة التحكم تُحقق أهدافًا مهمة. [ 2 ]

يرى باريسيني وأستولفي أن "ماين مسؤول أيضًا عن تطوير أول حلٍّ ثنائي المرشح لمشكلة التنعيم . وقد فتح هذا الحلّ الباب أمام تطورات جوهرية، ويُعتبر إسهامًا محوريًا ورائدة لما يُعرف بترشيح الجسيمات . ومن إسهاماته الرائدة الأخرى عمله في التصميم القائم على التحسين. وكان من أوائل مستخدمي دوال الجزاء الدقيقة للتحسين باستخدام البرمجة التربيعية المتسلسلة . وتتغلب طريقة الجزاء الدقيقة على تأثير ماراتوس الشهير ، الذي اكتشفه أحد طلاب الدكتوراه لدى ماين. كما ساهم في التطوير المبكر لخوارزميات مسائل التحسين غير القابلة للتفاضل وشبه اللانهائية". [ 2 ]

الحياة والموت

وُلد ديفيد كوين ماين في جرميستون ، جنوب أفريقيا . أكمل تعليمه حتى حصل على درجة الماجستير من جامعة ويتواترسراند . [ 4 ] في بداية مسيرته المهنية، تزوج من مواطنته الجنوب أفريقية جوزفين، وأنجبا ثلاث بنات. انتقلت العائلة إلى المملكة المتحدة في خمسينيات القرن العشرين، حيث واصل ماين أبحاثه.

توفي ماين في أكسفورد في 27 مايو 2024، عن عمر يناهز 94 عامًا. [ 5 ]

الجوائز والانتسابات

منشورات مختارة

أوراق

  • DQ Mayne, Optimal Non-Stationary Filters, Chapter 7 in An Exposition of Adaptive Control, Pergamon Press, 1962.
  • DQ Mayne, Optimal Non-Stationary Estimation of the Parameters of a Linear System with Gaussian Inputs, Journal of Electronics and Control, 14(1): 101-112, 1963.
  • DQ Mayne, Parameter Estimation, Automatica, 3(3/4):245-256, 1966.
  • DQ Mayne، طريقة التدرج لتحديد التحكم الأمثل للأنظمة العشوائية غير الخطية، وقائع ندوة IFAC، نظرية أنظمة التحكم ذاتية التكيف، المحرر PH Hammond، مطبعة Plenum، 19-27، 1965.
  • DQ Mayne، حل مشكلة التنعيم للأنظمة الديناميكية الخطية، Automatica، 4:73-92، 1966.
  • DQ Mayne، طريقة التدرج من الدرجة الثانية لتحديد المسارات المثلى للأنظمة غير الخطية ذات الوقت المنفصل، المجلة الدولية للتحكم ، 3:85-95، 1966.
  • GF Bryant و DQ Mayne، مبدأ الحد الأدنى لفئة من الأنظمة العشوائية ذات الوقت المتقطع، معاملات IEEE للتحكم الآلي، 14(4):401-403، 1969.
  • JE Handschin و DQ Mayne، تقنيات مونت كارلو لتقدير التوقع الشرطي في الترشيح غير الخطي متعدد المراحل، المجلة الدولية للتحكم ، 9(5):547-559، 1966.
  • DQ Mayne, Differential Dynamic Programming---a Unified Approach to Optimal Control, in Advances in Control Systems, editor CT Leondes, Academic Press, 10: 179-254, 1973.
  • جي إف براينت ودي كيو ماين، مبدأ الحد الأقصى، المجلة الدولية للتحكم ، 20 (6): 1021-1054، 1974.
  • ماين، ديفيد كيو؛ ميكالسكا، هانا (1990). "التحكم ذو الأفق المتراجع للأنظمة غير الخطية". معاملات IEEE في التحكم الآلي . 35 (7): 814-824 . doi : 10.1109/9.57020 .
  • ماين، ديفيد كيو؛ راولينغز، جيمس بي؛ راو، كريستوفر في؛ سكوكيرت، بيير أو إم (2000). "التحكم التنبؤي المقيد بالنموذج: الاستقرار والأمثلية". أوتوماتيكا . 36 (6): 789-814 . doi : 10.1016/S0005-1098(99)00214-9 .

أوراق بحثية حول التحسين والتحكم الأمثل

  • Mayne, DQ and Polak, E., First Order, Strong Variations Algorithms for Optimal Control, Journal of Optimization Theory and Applications, 16(3/4):277-301, 1975.
  • DQ Mayne و E. Polak، خوارزميات الاتجاهات الممكنة لمسائل التحسين مع قيود المساواة وعدم المساواة، البرمجة الرياضية، 11(1):67-80، 1976.
  • بولاك، إي. وماين، دي كيو، خوارزمية لمسائل التحسين مع قيود عدم المساواة الوظيفية، معاملات IEEE للتحكم الآلي، 21 (2): 184-193، 1976.
  • DQ Mayne, Sufficient Conditions for a control to be a Strong Minimum, Journal of Optimization and Applications, 21(3):339-352, 1977.
  • DQ Mayne, E. Polak and R. Trahan, An Outer Approximations Algorithm for Computer Aided Design Problems, Journal of Optimization and Applications, 28(3):231-352, 1979.
  • Mayne, DQ and Polak, E., An Exact Penalty Function Algorithm for Control Problems with Control and Terminal Equality Consuits---Part 1 , Journal of Optimization and Applications , 32(2):211--246, 1980.
  • Mayne, DQ and Polak, E., An Exact Penalty Function Algorithm for Control Problems with Control and Terminal Equality Consuits---Part 2 , Journal of Optimization and Applications , 32(3):345-363, 1980.
  • بولاك، إي. وماين، دي كيو، حول حل متباينات القيمة المفردة على سلسلة متصلة من الترددات، معاملات IEEE للتحكم الآلي، 26(3):690-695، 1981.
  • بولاك، إي. وماين، دي كيو، تصميم وحدات التحكم غير الخطية ذات التغذية الراجعة، معاملات IEEE في التحكم الآلي، 26(3):730-733، 1981.
  • Mayne, DQ, Polak, E. and Voreadis, A., A Cut Map Algorithm for Design Problems with Tolerances, IEEE Transactions on Circuits and Systems, 29(1):35-46, 1982.
  • Mayne, DQ and Polak, E., Nondifferentiable Optimization via Adaptive Smoothing, Journal of Optimization and Applications, 43(4):601--613, 1984.
  • DQ Mayne و E. Polak، خوارزمية متقاربة بشكل فائق الخطية لمشاكل التحسين المقيدة، دراسات البرمجة الرياضية، 16:45-61، 1982.
  • بولاك، إي.، ماين، دي كيو وستيملر، دي إم، تصميم نظام التحكم عبر التحسين شبه اللانهائي، وقائع معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات، 72(12):1777-1795، 1984.
  • E. Polak and DQ Mayne, Algorithm Models for Non-Differentiable Optimization, SIAM Journal of Control and Optimization, 23:477-491, 1985.
  • Pantoja, JFA de O. and DQ Mayne, A Sequential Quadratic Programming Algorithm for Discrete Optimal Control Problems with Control Inequality Constraints, International Journal of Control, 53(4):823-836, 1991.
  • E. Polak, TH Yang and DQ Mayne, A Method of Centers Based on Barrier Functions for Solving Optimal Control Problems with Continuum State and Control Considents, in New Trends in System Theory, editors G. Conte, AM Perdon and B. Wyman, Birkhauser, 591-598, 1991.

مراجع

  1. ↑ أستولفي، أليساندرو (2025). "ديفيد كوين ماين. 23 أبريل 1930 - 27 مايو 2024" . مذكرات السيرة الذاتية لزملاء الجمعية الملكية . 78 .
  2. ١ ٢ ٣ ٤ ٥ باريسيني، توماس؛ أستولفي، أليساندرو (١٠ يونيو ٢٠٢٤). "الأستاذ ديفيد كيو ماين، زميل الأكاديمية الملكية للهندسة، زميل الجمعية الملكية ١٩٣٠ - ٢٠٢٤" . أخبار إمبريال كوليدج لندن . تم الاطلاع عليه بتاريخ ١٤ يونيو ٢٠٢٤ .
  3. ↑ "ديفيد ماين" . مشروع علم الأنساب الرياضي . تم الاطلاع عليه بتاريخ 9 سبتمبر 2022 .
  4. 1 2 كنوسن، أندريه (6 يونيو 2024). "في ذكرى الأستاذ الفخري ديفيد كيو. ماين" . جامعة كاليفورنيا، ديفيس . تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 يونيو 2024 .
  5. ↑ "الأستاذ ديفيد كيو ماين، زميل الأكاديمية الملكية للهندسة، زميل الجمعية الملكية، 1930-2024" . إمبريال كوليدج لندن. 10 يونيو 2024. تاريخ الاطلاع: 14 سبتمبر 2024 .
  6. ↑ جائزة أنظمة التحكم من معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات (IEEE) . جمعية أنظمة التحكم التابعة لمعهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات . مؤرشف من الأصل بتاريخ 29 ديسمبر 2010. تم الاطلاع عليه بتاريخ 30 مارس 2011 .
  7. ↑ "قائمة الزملاء" . الأكاديمية الملكية للهندسة. مؤرشفة من الأصل في 21 مايو 2020. تم الاطلاع عليها في 21 أبريل 2018 .