Salomon Mikhline - Solomon Mikhlin

Salomon Grigor'evitch Mikhline
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Salomon Grigor'evitch Mikhline
Née 23 avril 1908
Décédés 29 août 1990 (1990-08-29)(82 ans)
Nationalité soviétique
mère nourricière Université de Léningrad (1929)
Connu pour
Récompenses
Carrière scientifique
Des champs Mathématiques et mécanique
Établissements
Conseillers académiques Vladimir Smirnov , Université de Leningrad , mémoire de maîtrise
Doctorants voir la section activités pédagogiques
D'autres étudiants notables Vladimir Mazya

Solomon Grigor'evich Mikhlin ( russe : Соломо́н Григо́рьевич Ми́хлин , de son vrai nom Zalman Girshevich Mikhlin ) (le nom de famille est également translittéré comme Mihlin ou Michlin ) (23 avril 1908 - 29 août 1990) était un mathématicien soviétique de qui a travaillé dans les domaines élasticité linéaire , intégrales singulières et analyse numérique : il est surtout connu pour l'introduction du symbole d'un opérateur intégral singulier , qui a finalement conduit à la fondation et au développement de la théorie des opérateurs pseudodifférentiels .

Biographie

Il est né à Kholmech  [ ru ] , district de Rechytsa , gouvernorat de Minsk (dans l'actuelle Biélorussie ) le 23 avril 1908 ; Mikhlin (1968) déclare lui-même dans son curriculum vitae que son père était commerçant, mais cette affirmation pourrait être fausse puisque, à cette époque, on mentait parfois sur la profession des parents afin de surmonter les limitations politiques à l'accès à l'enseignement supérieur. Selon une version différente, son père était un melamed , dans une école primaire religieuse ( kheder ), et que la famille était de moyens modestes : selon la même source, Zalman était le plus jeune de cinq enfants. Sa première épouse était Victoria Isaevna Libina : le livre de Mikhlin ( Mikhlin 1965 ) est dédié à sa mémoire. Elle est décédée d' une péritonite en 1961 lors d'un voyage en bateau sur la Volga . En 1940, ils ont adopté un fils, Grigory Zalmanovich Mikhlin, qui a ensuite émigré à Haïfa , en Israël . Sa seconde épouse était Eugenia Yakovlevna Rubinova, née en 1918, qui fut sa compagne pour le reste de sa vie.

Éducation et carrière universitaire

Il est diplômé d'une école secondaire à Gomel en 1923 et est entré à l' Institut pédagogique d'État Herzen en 1925. En 1927, il a été transféré au département de mathématiques et de mécanique de l'Université d'État de Léningrad en tant qu'étudiant de deuxième année, réussissant tous les examens de la première année. sans assister aux cours. Parmi ses professeurs d'université, il y avait Nikolai Maximovich Günther et Vladimir Ivanovich Smirnov . Ce dernier devient son directeur de thèse de master : le sujet de la thèse est la convergence des séries doubles , et est soutenu en 1929. Sergueï Lvovitch Sobolev étudie dans la même classe que Mikhline. En 1930, il a commencé sa carrière d'enseignant, travaillant dans certains instituts de Léningrad pendant de courtes périodes, comme Mikhlin lui-même le rapporte sur le document ( Mikhlin 1968 ). En 1932, il obtint un poste à l'Institut sismologique de l' Académie des sciences de l' URSS , où il travailla jusqu'en 1941 : en 1935, il obtint le diplôme « Doktor nauk » en mathématiques et physique , sans avoir à obtenir le diplôme « kandidat nauk », et enfin, en 1937, il est promu au rang de professeur. Pendant la Seconde Guerre mondiale, il devient professeur à l' Université kazakhe d' Alma Ata . Depuis 1944, SG Mikhlin est professeur à l' Université d'État de Léningrad . De 1964 à 1986, il a dirigé le Laboratoire de méthodes numériques à l'Institut de recherche en mathématiques et en mécanique de la même université : depuis 1986 jusqu'à sa mort, il était chercheur principal dans ce laboratoire.

Honneurs

Il reçut l' ordre de l'Insigne d'honneur (en russe : Орден Знак Почёта ) en 1961 : le nom des récipiendaires de ce prix était généralement publié dans les journaux. Il a reçu la Laurea honoris causa de l' École polytechnique Karl-Marx-Stadt (aujourd'hui Chemnitz ) en 1968 et a été élu membre de l' Académie allemande des sciences Leopoldina en 1970 et de l' Accademia Nazionale dei Lincei en 1981. As Fichera (1994 , p. 51) déclare, dans son pays, il n'a pas reçu d'honneurs comparables à sa stature scientifique, principalement en raison de la politique raciale du régime communiste , brièvement décrite dans la section suivante.

Influence de l'antisémitisme communiste

Il a vécu dans l'une des périodes les plus difficiles de l'histoire russe contemporaine. L'état des sciences mathématiques au cours de cette période est bien décrite par Lorentz (2002) : l' idéologie marxiste hausse des URSS universités et Academia a été l' un des thèmes principaux de cette période. Les administrateurs locaux et les fonctionnaires du parti communiste ont interféré avec les scientifiques pour des motifs ethniques ou idéologiques . En effet, pendant la guerre et lors de la création d'un nouveau système académique, Mikhline n'a pas connu les mêmes difficultés que les jeunes scientifiques soviétiques d'origine juive : par exemple il a été inclus dans la délégation soviétique en 1958, au Congrès international des mathématiciens à Edimbourg. Cependant, Fichera (1994 , pp. 56-60), examinant la vie de Mikhlin, la trouve étonnamment similaire à la vie de Vito Volterra sous le régime fasciste . Il note que l' antisémitisme dans les pays communistes a pris des formes différentes par rapport à son homologue naziste : le régime communiste ne visait pas l' homicide brutal des Juifs, mais leur imposait un certain nombre de restrictions, parfois très cruelles, afin de leur rendre la vie difficile. Durant la période de 1963 à 1981, il rencontre Mikhlin assistant à plusieurs conférences en Union soviétique , et se rend compte à quel point il se trouve dans un état d'isolement, presque marginalisé au sein de sa communauté natale : Fichera décrit plusieurs épisodes révélateurs de ce fait. Le plus éclairant est peut-être l'élection de Mikhlin comme membre de l' Accademia Nazionale dei Lincei : en juin 1981, Solomon G. Mikhlin a été élu membre étranger de la classe des sciences mathématiques et physiques de Lincei. Au début, il a été proposé comme lauréat du prix Antonio Feltrinelli , mais la confiscation presque sûre du prix par les autorités soviétiques a incité les membres de Lincei à l'élire en tant que membre : ils ont décidé de l'honorer d'une manière qu'aucune politique l'autorité pourrait aliéner . Cependant, Mikhlin n'a pas été autorisé à visiter l'Italie par les autorités soviétiques, alors Fichera et sa femme ont apporté le petit lynx doré , le symbole de l'appartenance à Lincei, directement dans l'appartement de Mikhlin à Leningrad le 17 octobre 1981 : les seuls invités à cette « cérémonie " étaient Vladimir Maz'ya et sa femme Tatyana Shaposhnikova .

Ils ont juste du pouvoir, mais nous avons des théorèmes. Donc nous sommes plus forts !

—  Solomon G. Mikhlin, cité par Vladimir Maz'ya  ( 2014 , p. 142)

Décès

Selon Fichera (1994 , pp. 60-61), qui fait référence à une conversation avec Mark Vishik et Olga Oleinik , le 29 août 1990, Mikhlin a quitté la maison pour acheter des médicaments pour sa femme Eugenia. Dans un transport en commun, il a subi un accident vasculaire cérébral mortel. Il n'avait aucun document sur lui, il n'a donc été identifié que quelque temps après sa mort : cela peut être la cause de la différence de date de décès rapportée sur plusieurs biographies et notices nécrologiques. Fichera écrit également que la femme de Mikhlin, Eugenia, ne lui a survécu que quelques mois.

Travail

Activité de recherche

Il est l'auteur de monographies et de manuels qui deviennent des classiques par leur style. Ses recherches sont principalement consacrées aux domaines suivants.

Théorie de l'élasticité et problèmes de valeurs limites

En théorie mathématique de l'élasticité , Mikhlin était concerné par trois thèmes : le problème du plan (principalement de 1932 à 1935), la théorie des coques (à partir de 1954) et le spectre de Cosserat (de 1967 à 1973). Traiter le problème de l' élasticité de l' avion, il a proposé deux procédés pour sa solution dans connexions multiples domaines . La première est basée sur la fonction dite de Green complexe et la réduction du problème des valeurs aux limites associé aux équations intégrales . La seconde méthode est une certaine généralisation de l' algorithme de Schwarz classique pour la résolution du problème de Dirichlet dans un domaine donné en le divisant en problèmes plus simples dans des domaines plus petits dont l' union est celle d'origine. Mikhlin a étudié sa convergence et a donné des applications à des problèmes appliqués spéciaux. Il a prouvé des théorèmes d'existence pour les problèmes fondamentaux d'élasticité plane impliquant des milieux anisotropes non homogènes : ces résultats sont rassemblés dans le livre ( Mikhlin 1957 ). Concernant la théorie des coquillages , plusieurs articles de Mikhlin la traitent. Il a étudié l'erreur de la solution approximative pour les coques, similaires aux plaques planes, et a découvert que cette erreur est faible pour ce qu'on appelle l' état de contrainte purement rotationnel . À la suite de son étude de ce problème, Mikhlin a également donné une nouvelle forme ( invariante ) des équations de base de la théorie. Il a également prouvé un théorème sur les perturbations d' opérateurs positifs dans un espace de Hilbert qui lui a permis d'obtenir une estimation d'erreur pour le problème de l'approximation d'une coque inclinée par une plaque plane . Mikhlin a également étudié le spectre de l' opérateur crayon de l' opérateur élastostatique linéaire classique ou opérateur de Navier-Cauchy

où est le vecteur déplacement , est le vecteur laplacien , est le gradient , est la divergence et est une valeur propre de Cosserat . La description complète du spectre et la preuve de l' exhaustivité du système de fonctions propres sont également dues à Mikhlin, et en partie à VG Maz'ya dans leur seul travail commun.

Intégrales singulières et multiplicateurs de Fourier

Il est l'un des fondateurs de la théorie multidimensionnelle des intégrales singulières , conjointement avec Francesco Tricomi et Georges Giraud , et également l'un des principaux contributeurs. Par intégrale singulière on entend un opérateur intégral de la forme suivante

où ∈ℝ n est un point dans le n -dimensionnelle espace euclidien , = | | et sont les coordonnées hypersphériques (ou les coordonnées polaires ou les coordonnées sphériques respectivement quand ou ) du point par rapport au point . De tels opérateurs sont dits singuliers car la singularité du noyau de l'opérateur est si forte que l'intégrale n'existe pas au sens ordinaire, mais seulement au sens de la valeur principale de Cauchy . Mikhlin a été le premier à développer une théorie des équations intégrales singulières en tant que théorie des équations d'opérateurs dans les espaces de fonctions . Dans les articles ( Mikhlin 1936a ) et ( Mikhlin 1936b ) il a trouvé une règle pour la composition des intégrales singulières doubles (c'est-à - dire dans les espaces euclidiens à 2 dimensions ) et a introduit la notion très importante de symbole d'une intégrale singulière . Cela lui a permis de montrer que l' algèbre des opérateurs intégraux singuliers bornés est isomorphe à l' algèbre des fonctions scalaires ou matricielles . Il a prouvé les théorèmes de Fredholm pour les équations intégrales singulières et les systèmes de telles équations sous l'hypothèse de non-dégénérescence du symbole : il a également prouvé que l' indice d'une seule équation intégrale singulière dans l' espace euclidien est nul . En 1961, Mikhlin a développé une théorie des équations intégrales singulières multidimensionnelles sur les espaces de Lipschitz . Ces espaces sont largement utilisés dans la théorie des équations intégrales singulières unidimensionnelles : cependant, l'extension directe de la théorie connexe au cas multidimensionnel rencontre quelques difficultés techniques, et Mikhlin a suggéré une autre approche de ce problème. Précisément, il a obtenu les propriétés de base de ce type d'équations intégrales singulières en tant que sous-produit de la théorie de l' espace L p de ces équations. Mikhlin également prouvé maintenant un théorème classique sur les multiplicateurs de transformée de Fourier de la L p -space , sur la base d' un théorème analogue de Józef Marcinkiewicz sur les séries de Fourier . Une collection complète de ses résultats dans ce domaine jusqu'au 1965, ainsi que les contributions d'autres mathématiciens comme Tricomi , Giraud , Calderón et Zygmund , est contenue dans la monographie ( Mikhlin 1965 ).

Une synthèse des théories des intégrales singulières et des opérateurs différentiels partiels linéaires a été réalisée, au milieu des années soixante du 20ème siècle, par la théorie des opérateurs pseudodifférentiels : Joseph J. Kohn , Louis Nirenberg , Lars Hörmander et d'autres ont opéré cette synthèse, mais cette la théorie doit son essor aux découvertes de Mikhlin, comme il est universellement reconnu. Cette théorie a de nombreuses applications en physique mathématique . Le théorème du multiplicateur de Mikhlin est largement utilisé dans différentes branches de l'analyse mathématique , en particulier pour la théorie des équations différentielles . L'analyse des multiplicateurs de Fourier a ensuite été transmise par Lars Hörmander , Walter Littman , Elias Stein , Charles Fefferman et d'autres.

Équations aux dérivées partielles

Dans quatre articles, publiés entre 1940 et 1942, Mikhlin applique la méthode des potentiels au problème mixte de l' équation des ondes . En particulier, il résout le problème mixte de l' équation d'onde bidimensionnelle dans le demi- plan en le réduisant à l' équation intégrale d'Abel planaire . Pour les domaines plans avec une frontière curviligne suffisamment lisse, il réduit le problème à une équation intégro-différentielle , qu'il est également capable de résoudre lorsque la frontière du domaine donné est analytique . En 1951, Mikhlin a prouvé la convergence de la méthode d'alternance de Schwarz pour les équations elliptiques du second ordre. Il a également appliqué les méthodes d' analyse fonctionnelle , en même temps que Mark Vishik mais indépendamment de lui, à l'étude des problèmes de valeurs limites pour les équations aux dérivées partielles elliptiques dégénérées du second ordre .

Mathématiques numériques

Son travail dans ce domaine peut être divisé en plusieurs branches : dans le texte qui suit, quatre branches principales sont décrites, et une esquisse de ses dernières recherches est également donnée. Les articles de la première branche sont résumés dans la monographie ( Mikhlin 1964 ), qui contient l'étude de la convergence des méthodes variationnelles pour les problèmes liés aux opérateurs positifs , en particulier pour certains problèmes de physique mathématique . Les estimations "a priori" et "a posteriori" des erreurs concernant l' approximation donnée par ces méthodes sont prouvées. La seconde branche traite de la notion de stabilité d'un processus numérique introduite par Mikhlin lui-même. Appliquée à la méthode variationnelle, cette notion lui permet d'énoncer des conditions nécessaires et suffisantes pour minimiser les erreurs dans la résolution du problème donné lorsque l'erreur survenant dans la construction numérique du système algébrique résultant de l'application de la méthode elle-même est suffisamment petit, quelle que soit la taille de l'ordre du système. La troisième branche est l'étude des méthodes des différences variationnelles et des éléments finis . Mikhlin a étudié la complétude des fonctions de coordonnées utilisées dans ces méthodes dans l' espace de Sobolev W^{1,p }, en dérivant l' ordre d'approximation en fonction des propriétés de régularité des fonctions pour être une approximation des fonctions approchées . Il a également caractérisé la classe de fonctions de coordonnées qui donnent le meilleur ordre d'approximation , et a étudié la stabilité du processus de différence variationnelle et la croissance du nombre de conditions de la matrice de variation-différence . Mikhlin a également étudié l' approximation par éléments finis dans les espaces de Sobolev pondérés liés à la résolution numérique des équations elliptiques dégénérées . Il a trouvé l' ordre d'approximation optimal pour certaines méthodes de résolution d' inégalités variationnelles . La quatrième branche de ses recherches en mathématiques numériques est une méthode de résolution des équations intégrales de Fredholm qu'il a appelée méthode résolvante : son essence repose sur la possibilité de substituer le noyau de l'opérateur intégral par son approximation par différence variationnelle, de sorte que la résolvante du nouveau noyau peut être exprimé par de simples relations de récurrence . Cela élimine le besoin de construire et de résoudre de grands systèmes d'équations . Au cours de ses dernières années, Mikhlin a contribué à la théorie des erreurs dans les processus numériques, en proposant la classification des erreurs suivante .

  1. Erreur d'approximation : est l'erreur due au remplacement d'un problème exact par un problème approximatif.
  2. Erreur de perturbation : est l'erreur due aux imprécisions dans le calcul des données du problème d'approximation.
  3. Erreur d'algorithme : est l'erreur intrinsèque de l' algorithme utilisé pour la résolution du problème d'approximation.
  4. Erreur d'arrondi : est l'erreur due aux limites de l'arithmétique informatique .

Cette classification est utile car elle permet de développer des méthodes de calcul ajustées afin de diminuer les erreurs de chaque type particulier, suivant le principe divise et impera (diviser pour régner).

Activité d'enseignement

Il était le conseiller " kandidat nauk " de Tatyana O. Shaposhnikova . Il était également mentor et ami de Vladimir Maz'ya : il n'a jamais été son superviseur officiel , mais son amitié avec le jeune Maz'ya a eu une grande influence sur la formation de son style mathématique.

Publications sélectionnées

Livres

  • Mikhlin, SG (1957), Les équations intégrales et leurs applications à certains problèmes de mécanique, de physique mathématique et de technologie , International Series of Monographs in Pure and Applied Mathematics, 5 , Oxford –Londres– Edimbourg –New York–Paris– Francfort : Pergamon Press , pp. XII+338, Zbl  0077.09903. Le livre de Mikhlin résumant ses résultats dans le problème de l' élasticité plane : selon Fichera (1994 , pp. 55-56) c'est une monographie largement connue dans la théorie des équations intégrales .
  • Mikhlin, SG (1964), Méthodes variationnelles en physique mathématique , International Series of Monographs in Pure and Applied Mathematics, 50 , Oxford –Londres– Edimbourg –New York–Paris– Francfort : Pergamon Press , pp. XXXII+584, Zbl  0119.19002.
  • Mikhlin, SG (1965), Intégrales singuliers multidimensionnels et équations intégrales , International Series of Monographs in Pure and Applied Mathematics, 83 , Oxford –Londres– Édimbourg –New York–Paris– Francfort : Pergamon Press , pp. XII+255, MR  0185399 , Zbl  0129.07701. Un chef-d'œuvre de la théorie multidimensionnelle des intégrales singulières et des équations intégrales singulières résumant tous les résultats du début à l'année de publication, et esquissant également l'histoire du sujet.
  • Mikhlin, Salomon G. ; Prössdorf, Siegfried (1986), opérateurs intégraux Singular , Berlin- Heidelberg -New York: Springer Verlag , p. 528, ISBN 978-3-540-15967-4, MR  0867687 , Zbl  0612.47024.
  • Mikhlin, SG (1991), Analyse des erreurs dans les processus numériques , Mathématiques pures et appliquées. A Wiley-Interscience Series of Text Monographs & Tracts, 1237 , Chichester: John Wiley & Sons , p. 283, ISBN 978-0-471-92133-2, MR  1129889 , Zbl  0786.65038. Ce livre résume les contributions de Mikhlin et de l'ancienne école soviétique d'analyse numérique au problème de l'analyse des erreurs dans les solutions numériques de divers types d'équations : il a également été examiné par Stummel (1993 , pp. 204-206) pour le Bulletin of la Société mathématique américaine .
  • Mikhlin, Salomon G. ; Morozov, Nikita Fedorovitch; Paukshto, Michael V. (1995), Les équations intégrales de la théorie de l'élasticité , Teubner-Texte zur Mathematik, 135 , Leipzig : Teubner Verlag , p. 375, doi : 10.1007/978-3-663-11626-4 , ISBN 3-8154-2060-1, MR  1314625 , Zbl  0817.45004.

Papiers

Voir également

Remarques

Les références

Références biographiques et générales

Références scientifiques

Liens externes