رودولف إي. كالمان

كان رودولف إميل كالمان ^{[ 1 ]} (19 مايو 1930 - 2 يوليو 2016) مهندسًا كهربائيًا ورياضيًا ومخترعًا مجريًا أمريكيًا . اشتهر بمشاركته في اختراع وتطوير مرشح كالمان ، وهو خوارزمية رياضية تُستخدم على نطاق واسع في معالجة الإشارات وأنظمة التحكم والتوجيه والملاحة والتحكم . تقديرًا لهذا العمل، منحه الرئيس الأمريكي باراك أوباما الميدالية الوطنية للعلوم في 7 أكتوبر 2009. ^{[ 1 ]}

وُلد رودولف كالمان في بودابست ، المجر، عام 1930 لأوتو وأورسولا كالمان (اسمها قبل الزواج غروندمان). بعد هجرته إلى الولايات المتحدة عام 1943، حصل على درجة البكالوريوس عام 1953 ودرجة الماجستير عام 1954، وكلاهما من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، في الهندسة الكهربائية . أكمل كالمان دراسته للدكتوراه عام 1957 في جامعة كولومبيا بمدينة نيويورك . ^{[ 3 ]}

عمل كالمان باحثًا في الرياضيات في معهد البحوث للدراسات المتقدمة في بالتيمور، ميريلاند ، من عام 1958 حتى عام 1964. ثم شغل منصب أستاذ في جامعة ستانفورد من عام 1964 حتى عام 1971، وبعدها أستاذًا باحثًا ومديرًا لمركز نظرية الأنظمة الرياضية في جامعة فلوريدا من عام 1971 حتى عام 1992. وعاد دوريًا إلى فونتينبلو من عام 1969 إلى عام 1972 في معهد المناجم باريس تك ، حيث عمل مستشارًا علميًا لمركز أبحاث الأتمتة. وابتداءً من عام 1973، شغل أيضًا كرسي نظرية الأنظمة الرياضية في المعهد الفدرالي السويسري للتكنولوجيا في زيورخ ، سويسرا .

توفي كالمان صباح يوم 2 يوليو 2016 في منزله في غينزفيل، فلوريدا . ^{[ 4 ]}

كان كالمان مهندسًا كهربائيًا من خلال دراسته الجامعية والدراسات العليا في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وجامعة كولومبيا ، واشتهر باختراعه المشترك لمرشح كالمان (أو مرشح كالمان-بوسي)، وهو أسلوب رياضي يستخدم على نطاق واسع في أجهزة الكمبيوتر الرقمية لأنظمة التحكم وأنظمة الملاحة والإلكترونيات الطيران ومركبات الفضاء الخارجي لاستخراج إشارة من سلسلة طويلة من القياسات المشوشة أو غير المكتملة، وعادة ما تكون تلك التي تقوم بها الأنظمة الإلكترونية والأنظمة الجيروسكوبية .

قوبلت أفكار كالمان حول الترشيح في البداية بتشكيك واسع النطاق، لدرجة أنه اضطر إلى نشر نتائج أبحاثه لأول مرة في مجال الهندسة الميكانيكية ، بدلاً من الهندسة الكهربائية أو هندسة النظم. إلا أن كالمان حقق نجاحًا أكبر في عرض أفكاره أثناء زيارته لستانلي ف. شميدت في مركز أبحاث ناسا أميس عام 1960. وقد أدى ذلك إلى استخدام مرشحات كالمان خلال برنامج أبولو ، بالإضافة إلى استخدامها في مكوك الفضاء التابع لناسا ، وفي غواصات البحرية ، وفي المركبات والأسلحة الفضائية غير المأهولة، مثل صواريخ كروز . ^{[ 5 ]}

نشر كالمان العديد من الأبحاث الرائدة خلال الستينيات، والتي أرست بدقة ما يُعرف الآن بتمثيل فضاء الحالة للأنظمة الديناميكية. وقدّم التعريف الرسمي للنظام، ومفهومي قابلية التحكم وقابلية الملاحظة ، مما أدى في النهاية إلى تحليل كالمان . كما قدّم كالمان إسهاماتٍ رائدة في نظرية التحكم الأمثل ، وقدّم، في عمله المشترك مع جيه إي بيرترام، عرضًا شاملًا وبصيرًا لنظرية استقرار الأنظمة الديناميكية. وعمل أيضًا مع بي إل هو على مسألة التحقيق الأدنى ، وقدّم خوارزمية هو-كالمان الشهيرة.

كان كالمان عضوًا أجنبيًا في أكاديميات العلوم الفرنسية والمجرية والروسية ، ^{[ 6} ] بالإضافة إلى عضويته في الأكاديمية الوطنية للعلوم ، والأكاديمية الوطنية للهندسة ، ^{[ 7 ]} والأكاديمية الأمريكية ^للفنون والعلوم . ^{[ 8 ]} وقد مُنح العديد من شهادات الدكتوراه الفخرية من جامعات أخرى. وفي عام 2012، أصبح زميلًا في الجمعية الأمريكية للرياضيات . ^{[ 9 ]}

حصل كالمان على ميدالية الشرف من معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات في عام 1974، وميدالية الذكرى المئوية لمعهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات في عام 1984، وجائزة كيوتو للتكنولوجيا المتقدمة من مؤسسة إيناموري في عام 1985، وجائزة ستيل من الجمعية الرياضية الأمريكية في عام 1987، وجائزة ريتشارد إي. بيلمان للتراث في مجال التحكم في عام 1997، ^{[ 10 ]} وجائزة تشارلز ستارك درابر من الأكاديمية الوطنية للهندسة في عام 2008.

حصل كالمان أيضًا على درجة الدكتوراه الفخرية من جامعة هيريوت وات في عام 1990. ^{[ 11 ]} ودرجة الدكتوراه الفخرية من جامعة بوليتكنيكو دي ميلانو في عام 2012. توفي كالمان قبل أسابيع قليلة من منحه درجة الدكتوراه الأخيرة، لذلك حضرت زوجته دينا الحفل نيابة عنه، والذي أقيم في قاعة المؤتمرات بقسم الإلكترونيات والمعلومات والهندسة الحيوية في جامعة بوليتكنيكو دي ميلانو في 12 سبتمبر 2016.

• قائمة أعضاء الأكاديمية الوطنية للهندسة (الإلكترونيات)

• كالمان، ر. إي. (1960). "مقاربة جديدة لمشاكل الترشيح والتنبؤ الخطي". مجلة الهندسة الأساسية . 82 (1): 35-45 . doi : 10.1115/1.3662552 . S2CID 1242324 . 
• كالمان، ر. إي.؛ بوسي، ر. س. (1961). "نتائج جديدة في الترشيح الخطي ونظرية التنبؤ" (ملف PDF) . مجلة الهندسة الأساسية . 83 : 95-108 . doi : 10.1115/1.3658902 . S2CID 8141345 . 
• كالمان، ر. إي. (1960). "مساهمات في نظرية التحكم الأمثل". بول. سوس. مات. مكسيكانا .
• كالمان، ر. إي. (1963). "الوصف الرياضي للأنظمة الديناميكية الخطية". مجلة جمعية الرياضيات الصناعية والتطبيقية . 1 (2): 152-192 . doi : 10.1137/0301010 .
• كالمان، ر. إي.؛ بيرترام، ج. إي. (1960). "تحليل وتصميم نظام التحكم عبر "الطريقة الثانية" لليابونوف: الجزء الأول - أنظمة الزمن المستمر". مجلة الهندسة الأساسية .
• كالمان، ر. إي.؛ بيرترام، ج. إي. (1960). "تحليل وتصميم نظام التحكم عبر "الطريقة الثانية" لليابونوف: الجزء الثاني - أنظمة الزمن المتقطع". مجلة الهندسة الأساسية .
• كالمان، ر. إي.؛ هو، ب. ل. (1966). "افتتاحية: بناء فعال لنماذج متغيرات الحالة الخطية من دوال الإدخال/الإخراج". هندسة التحكم .

• معادلة هاميلتون-جاكوبي-بيلمان

• موقع مرشح كالمان
• جائزة كيوتو
• بالنسبة لطلاب الدكتوراه في كالمان، راجع رودولف إميل كالمان على صفحة مشروع علم الأنساب في الرياضيات .
• أوكونور، جون جيه؛ روبرتسون، إدموند إف ، "رودولف إي. كالمان" ، أرشيف ماك تيوتور لتاريخ الرياضيات ، جامعة سانت أندروز
• نُشرت سيرة ذاتية بقلم المشرف على رسالة الدكتوراه لكالمان، جيه آر راغازيني، في مجلة "الأنظمة الديناميكية والقياس والتحكم"، يونيو 1977، الصفحات  73-75. وتتضمن هذه المجلة أيضاً قائمة بأهم منشورات كالمان.
• سيرة كالمان من معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات
• تأثير نظرية فضاء الحالة لـ RE Kalman، والتحقيق، وأنظمة البيانات المأخوذة عينات منها ، "المراجعات السنوية في التحكم"، المجلد 47، 2019، الصفحات  1-6