Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Америкалық математик (1880–1949)
American mathematician (1880–1949)
Альфред Джеймс Лотка (2 наурыз 1880 – 5 желтоқсан 1949) – поляк-американдық математик, физикалық химик және статистик, популяция динамикасы және энергетика саласындағы жұмыстарымен танымал. Биофизик Лотка, Вито Вольтеррадан тәуелсіз және бір уақытта жасалған тоңдаушы-жемтік модельді ұсынғанымен әйгілі. Лотка-Вольтерра моделі бүгінгі күнге дейін экологиядағы популяция динамикасын талдау үшін қолданылатын көптеген модельдердің негізі болып табылады.
Alfred James Lotka (March 2, 1880 – December 5, 1949) was a Polish American mathematician, physical chemist, and statistician, famous for his work in population dynamics and energetics. A biophysicist, Lotka is best known for his proposal of the predator–prey model, developed simultaneously but independently of Vito Volterra. The Lotka–Volterra model is still the basis of many models used in the analysis of population dynamics in ecology.
Өмір
Лотка Австрия-Венгриядағы Львов қаласында (қазіргі Львов, Украина) поляк-американдық ата-анасынан туған. Оның ата-анасы Жак және Мари (Добели) Лотка – АҚШ азаматтары болған. 1901 жылы Англияның Бирмингем университетінде ол ғылым бакалавры (B. Sc.) дәрежесін алды.
Lotka was born in Lwów, Austria Hungary (now Lviv, Ukraine) to Polish American parents. His parents, Jacques and Marie (Doebely) Lotka, were US nationals. He gained his B. Sc. in 1901 at the University of Birmingham, England,
Жұмыс
Ол бүгінде негізінен экологияда қолданылатын Лотка-Волтерра теңдеулерімен танымал болғанымен, Лотка биоматематик және биостатистик болды, ол физикалық ғылымдардың принциптерін биологиялық ғылымдарға да қолдануға тырысты. Оның басты қызығушылығы демография болды, бұл оның Metropolitan Life Insurance компаниясында статистик ретінде кәсіби таңдауына ықпал еткен болуы мүмкін. Лотканың ең алғашқы жарияланымдарының бірі 1912 жылы Рональд Росстің екінші безгек моделіне шешім ұсынды. 1923 жылы ол Росстің безгек модельдерінің бес бөліктен тұратын толық талдауын және кеңейтуін жариялады. Серияның төртінші бөлімі, Ф.Р. Шарппен бірлесіп жазылған, патогеннің инкубация кезеңіне қатысты уақыт кешігуін модельдеді. Лотка 1925 жылы "Физикалық биология элементтері" атты еңбегін шығарды, бұл Д'Арси Томпсонның "Өсу және форма туралы" еңбегінен кейін математикалық биологияға арналған алғашқы кітаптардың бірі болды. Ол эволюциядағы энергетикалық көзқарасымен де белгілі. Лотка табиғи іріктеудің мәні организмдердің қолжетімді энергия үшін күресінде екенін ұсынды; Лотка принципі бойынша, тіршілік етіп, дамитын организмдер энергияны өз бәсекелестерінен тиімдірек жинап, пайдаланады. Лотка өзінің энергетикалық жүйесін адам қоғамына да қатысты қолданды. Ол атап көрсеткендей, күн энергиясынан жаңартылмайтын энергияға тәуелділіктің өзгеруі қоғам үшін ерекше және маңызды қиындықтар туғызады. Осы теориялар Лотканы биофизикалық экономика және экологиялық экономиканың дамуының маңызды алғы шебіне қойды, оны Фредерик Содди, Говард Одум және басқалар дамытты.
Although he is today known mainly for the Lotka–Volterra equations used in ecology, Lotka was a bio mathematician and a bio statistician, who sought to apply the principles of the physical sciences to biological sciences as well. His main interest was demography, which possibly influenced his professional choice as a statistician at Metropolitan Life Insurance. One of Lotka's earliest publications, in 1912, proposed a solution to Ronald Ross's second malaria model. In 1923, he published a thorough five part analysis and extension of both Ross's malaria models. The fourth part in the series, co authored by F. R. Sharpe, modeled the time lag for pathogen incubation. Lotka published Elements of Physical Biology in 1925, one of the first books on mathematical biology after D'Arcy Thompson's On Growth and Form. He is also known for his energetics perspective on evolution. Lotka proposed that natural selection was, at its root, a struggle among organisms for available energy; Lotka's principle states that organisms that survive and prosper are those that capture and use energy more efficiently than their competitors. Lotka extended his energetics framework to human society. In particular, he suggested that the shift in reliance from solar energy to nonrenewable energy would pose unique and fundamental challenges to society. These theories made Lotka an important forerunner to the development of biophysical economics and ecological economics, advanced by Frederick Soddy, Howard Odum and others.
Физикалық биология элементтері
Джонс Хопкинс университетінде оқыған кезінде Лотка өзінің "Физикалық биология элементтері" (1925) атты кітабын аяқтады, онда ол Пьер Франсуа Верхулстің жұмысын дамытты. Оның алғашқы кітабы бұрынғы еңбектерін қорытындылап, физикалық заңдардың біртүтастығы мен әмбебаптығы туралы ойларын жүйеледі, соның арқасында оның еңбектері басқа ғалымдарға түсінікті болды. Кітап эволюцияның энергетикасы (төменде қараңыз) сананың физикалық мәніне дейін көптеген тақырыптарды қамтыса да, автор қазіргі таңда негізінен Лотка-Волтерраның популяциялық динамика теңдеуімен белгілі.
While at Johns Hopkins, Lotka completed his book Elements of Physical Biology (1925), in which he extended the work of Pierre François Verhulst. His first book summarizes his previous work and organizes his ideas of unity and universality of physical laws, making his works accessible to other scientists. Although the book covered a large number of topics, from energetics of evolution (see below) to the physical nature of consciousness, the author is primarily known today for the Lotka–Volterra equation of population dynamics.
Эволюцияның энергетикасы
Оның бұрынғы жұмыстары энергетикаға және тірі табиғат ғылымдарында термодинамиканың қолданылуына арналған. Лотка Дарвиннің табиғи іріктеу концепциясын физикалық заң ретінде сандық түрде бағалауға болатынын ұсынды. Ол ұсынған заң бойынша, эволюцияның іріктеу принципі – пайдалы энергия ағынының максималды түрленуін қамтамасыз ететін фактор болды. Жалпы жүйелік эколог Говард Т. Одум кейіннен Лотканың ұсынысын экожүйе экологиясындағы жұмысының басты жетекші қағидасы ретінде пайдаланды. Одум Лотка заңын максималды қуат принципі деп атады.
His earlier work was centered on energetics and applications of thermodynamics in life sciences. Lotka proposed the theory that the Darwinian concept of natural selection could be quantified as a physical law. The law that he proposed was that the selective principle of evolution was one which favoured the maximum useful energy flow transformation. The general systems ecologist Howard T. Odum later applied Lotka's proposal as a central guiding feature of his work in ecosystem ecology. Odum called Lotka's law the maximum power principle.
Демография және халық денсаулығы
Лотканың математикалық демографиядағы жұмысы 1907 жылы Science және American Journal of Science журналдарында мақалалар жариялаумен басталды. Ол екі он жылдықтан астам уақыт бойы осы тақырыпта бірнеше ондаған мақала жариялады, оның шыңы – Théorie Analytique des Associations Biologiques (Биологиялық қауымдастықтардың аналитикалық теориясы) еңбегі болды. 45 беттік 1-бөлім, "Принциптер" деген атаумен, 1934 жылы жарық көрді; 149 беттік 2-бөлім, "Адамзатқа қатысты демографиялық талдау" деген атаумен, 1939 жылы жарық көрді; екеуі де Hermann & Cie, Париж баспасынан шықты.
Lotka's work in mathematical demography began in 1907 with the publication of articles in the journal Science and American Journal of Science. He published several dozen articles on the subject over more than two decades, culminating with Théorie Analytique des Associations Biologiques (Analytical Theory of Biological Associations). The 45 page Part 1, titled Principes, was published in 1934; the 149 page Part 2, titled Analyse demographique avec application particuliere a l'espece humaine, was published in 1939; both by Hermann & Cie, Paris.
Киелі кітаптар
Библиометрия саласында, әсіресе ғылыми жарияланымдарды зерттеуге арналған бөлімінде Лотка "Лотка заңымен" танымал. Лотка ашқан заң ғалымдардың еңбек өнімділігімен байланысты. 1981 жылы В. Г. Пуатье атап өткендей: "Лотка таралуы кері квадрат заңына негізделген, онда n мақала жазған авторлардың саны бір мақала жазған авторлардың санының 1/n² бөлігін құрайды. Әр саланың авторлық еңбек өнімділігінің ерекше қарқынын көрсететін көрсеткіші болуы мүмкін". Лотканың еңбегі қосымша зерттеулерге түрткі болды және нәтижесінде ғылыми жарияланымдарды ғылыми тұрғыдан зерттейтін ғылым өлшемдемесі (scientometrics) саласына маңызды үлес қосты. Ол "Метрополитен-лайф" компаниясының тағы бір саяхатшысы Луис Исраэль Дублинмен бірлесіп, демография және халық денсаулығы саласында үш кітап жазды: "Адамның ақша құны" (1930), "Өмір ұзақтығы" (1936) және "Денсаулық прогресінің жиырма бес жылы" (1937).
Within the field of bibliometrics, particularly that part devoted to studying scientific publications, Lotka is noted for contributing "Lotka's law". The law, which Lotka discovered, relates to the productivity of scientists. As noted by W. G. Poitier in 1981: "The Lotka distribution is based on an inverse square law where the number of authors writing n papers is 1/n2 of the number of authors writing one paper. Each subject area can have associated with it an exponent representing its specific rate of author productivity." Lotka's work sparked additional inquiries, eventually seminally contributing to the field of scientometrics—the scientific study of scientific publications. He teamed up with Louis Israel Dublin, another statistician at Metropolitan Life, to write three books on demography and public health: The Money Value of a Man (1930), Length of Life (1936), and Twenty five Years of Health Progress (1937).