Jamesa Sethiana

James Sethian
sfotografowany przez Adaliena Hulmera (2004)
Urodzić się	( 10.05.1954 ) 10 maja 1954 Waszyngton, DC, Stany Zjednoczone
Narodowość	amerykański
Znany z	Metoda ustawiania poziomów Metoda szybkiego marszu Segmentacja obrazu Matematyka stosowana
Nagrody	Nagroda Norberta Wienera (2004), Nagroda ICIAM Pioneer (2011)
Kariera naukowa
Pola	Matematyka
Instytucje	Berkeley , Berkeley Lab Courant Inst. Princeton
Doradca doktorski	Alexandre Chorin , Peter Lax

James Albert Sethian jest profesorem matematyki na Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley i szefem Grupy Matematycznej [1] w Lawrence Berkeley National Laboratory w Departamencie Energii Stanów Zjednoczonych .

Sethian urodził się 10 maja 1954 roku w Waszyngtonie. Uzyskał tytuł licencjata (1976) w Princeton oraz tytuł magistra (1978) i doktora (1982) w Berkeley pod kierunkiem Alexandre Chorina . Od 1983 roku był stypendystą National Science Foundation , ostatnio w Courant Institute pod kierownictwem Petera Laxa . W 1985 roku wrócił do Berkeley, aby dołączyć do wydziału matematyki, gdzie obecnie jest profesorem zwyczajnym. Sethian został wybrany członkiem Narodowej Akademii Inżynierii w 2008 r., a także Narodowej Akademii Nauk w 2013 r. Sethian pełnił funkcję tymczasowego dyrektora ds. badań w Thinking Machines Corporation i zajmował stanowiska wizytujące w National Center for Atmospheric Research oraz National Institute of Standards and Technology .

Praca

Sethian pracował nad algorytmami numerycznymi do śledzenia ruchomych interfejsów przez ponad trzy dekady, poczynając od swojej przełomowej pracy z 1982 r. dotyczącej propagacji krzywej i powierzchni podczas spalania, a także pracy z 1985 r. dotyczącej warunków entropii, krzywizny i stabilności algorytmów numerycznych. Ta praca doprowadziła do opracowania metody level-set , którą opracowano wspólnie ze Stanleyem Osherem .

Są to algorytmy numeryczne do śledzenia ruchomych interfejsów w złożonych sytuacjach, które okazały się pomocne w szerokim zbiorze aplikacji, w tym w przetwarzaniu półprzewodników, mechanice płynów , obrazowaniu medycznym , grafice komputerowej i materiałoznawstwie .

Wspólnie z D. Adalsteinssonem Sethian wprowadził następnie ideę adaptacyjności do metod ustawiania poziomów, w których praca obliczeniowa koncentruje się na ewoluującym froncie: ich metoda ustalania poziomów adaptacyjnego wąskiego pasma i jej warianty sprawiają, że metody ustawiania poziomów są wydajne i praktyczne, oraz są obecnie najpowszechniejszą formą tych technik w praktyce.

Wraz z Aleksandrem Władimirskim Sethian opracował klasę uporządkowanych pod wiatr metod podobnych do Dijkstry do rozwiązywania statycznych równań Hamiltona-Jacobiego . W przypadku równania Eikonala pierwszą metodę, która to zrobiła, opracował Jon N. Tsitsiklis przy użyciu podejścia opartego na teorii sterowania: wkrótce potem Sethian pracował nad metodami szybkiego marszu wysokiego rzędu o skończonych różnicach, podobnymi do Dijkstry . Ravikanth Malladi i Sethian byli pionierami zastosowania tych technik do segmentacji obrazu, Ron Kimmel a Sethian wprowadził je do nawigacji robotów i rozszerzył je na zakrzywione domeny, a Mihai Popovici i Sethian jako pierwsi wykorzystali je jako narzędzia do rozwiązywania szybkich fal w geofizycznym obrazowaniu sejsmicznym.

Wraz z Siergiejem Fomelem Sethian wynalazł metody przybycia ucieczki do obliczania wielokrotnych przybyć w propagacji fal i obrazowaniu geofizycznym.

Algorytmy oparte na pracy Sethiana i jego współpracowników są obecnie powszechnie stosowane w nauce i inżynierii. Przykłady obejmują informowanie inżynierów, jak projektować bardziej precyzyjne plotery atramentowe, umożliwianie lekarzom analizowania obrazów mózgu i serca, pomaganie firmom naftowym w lokalizowaniu rezerw ropy naftowej oraz informowanie inżynierów procesowych, jak budować niezawodne chipy komputerowe.

Utrzymuje stronę internetową „Metody ustalania poziomów i metody szybkiego marszu” [2] , która jest popularnym źródłem informacji o tych metodach i zapewnia różnorodne aplety, filmy i wyjaśnienia zarówno dla odbiorców popularnych, jak i technicznych.

Nagrody

Sethian zdobył nagrodę ICIAM Pioneer Prize w 2011 roku za pionierską pracę, wprowadzającą stosowane metody matematyczne i naukowe techniki obliczeniowe do problematycznego obszaru przemysłowego i nowych dziedzin zastosowań naukowych. Sethian został wybrany członkiem National Academy of Engineering w 2008 roku za rozwój wydajnych metod śledzenia ruchomych interfejsów. Otrzymał nagrodę Norberta Wienera w dziedzinie matematyki stosowanej w 2004 r. przyznany wspólnie przez Towarzystwo Matematyków Przemysłowych i Stosowanych (SIAM) oraz Amerykańskie Towarzystwo Matematyczne (AMS). Nagroda ta została przyznana „za wybitny wkład w matematykę stosowaną w najwyższym i najszerszym tego słowa znaczeniu”. Sethian został uhonorowany „za przełomową pracę nad komputerową reprezentacją ruchu krzywych, powierzchni, interfejsów i czoła fal oraz za genialne zastosowanie pomysłów matematycznych i obliczeniowych do problemów w nauce i inżynierii”. Wśród dotychczasowych odbiorców znaleźli się Richard Bellman , Peter Lax , Alexandre Chorin , Jerrold Marsden , Tosio Kato, Gerald Whitham , Arthur Winfree i Harold Widom .

Sethian, we współpracy z Robertem Saye, zdobył w 2012 roku Nagrodę Cozzarelli Proceedings of the National Academy of Sciences za najlepszy artykuł opublikowany w tym roku w dziedzinie inżynierii i nauk stosowanych w tym czasopiśmie. W 2012 roku został członkiem Amerykańskiego Towarzystwa Matematycznego . Ponadto otrzymał nagrodę SIAM IE Block Community Lecture Prize.

Książki

• Metody wirowe i ruch wirowy
• Metody ustalania poziomów: ewoluujące interfejsy w geometrii, mechanice płynów, widzeniu komputerowym i materiałoznawstwie
• Metody ustawiania poziomów i metody szybkiego marszu

Linki zewnętrzne

• Berkeley Lab Mathematicians nagrodzony prestiżowymi nagrodami matematycznymi
• Postęp w nauce o rozwijaniu interfejsów w Departamencie Energii Stanów Zjednoczonych
• Strona główna Sethiana w Berkeley
• James Sethian w Mathematics Genealogy Project
• Sethian otrzymuje Nagrodę im. Norberta Wienera
• ITK zarchiwizowane 2008-10-28 w Wayback Machine w rzeczywistych zastosowaniach obrazowania medycznego.