Кіріспе
Vojtěch Jarník (22 желтоқсан 1897 – 22 қыркүйек 1970) – чех математигі. Ол көп жылдар бойы Карл университетінде профессор және әкімші болып жұмыс істеді, сондай-ақ Чехословакия Ғылым академиясын құруға мүше болды. Jarník атымен ең аз жабатын ағаштарды табу алгоритмі аталады. Джарник сандар теориясы, математикалық талдау және графтар алгоритмдері саласында жұмыс істеді. Ол «вероятно, ғылыми еңбектері кеңінен танылып, ұзаққа созылған халықаралық жауап алған алғашқы чехословакиялық математик» деп есептеледі. Оның үлкен ағасы Гервик Ярник те тіл білімінен профессор болған. Осы білімге қарамастан, Ярник гимназияда (C. K. české vyšší reálné gymnasium, Ječná, Прага) латын тілін үйренбеді, сондықтан 1915 жылы Карл университетіне түскенде үш семестрден кейін латын тілінен емтихан тапсырғанша, ерекше студент ретінде оқуға мәжбүр болды. Карл университетіндегі лауазымын сақтап, 1923–1925 және 1927–1929 жылдары Геттинген университетінде Эдмунд Ландаумен бірге оқыды. Карл университетіне алғаш оралғанда ғылыми дәрежесін қорғады, ал екінші сапарынан оралғанда математика кафедрасының ерекше профессоры болып тағайындалды. 1935 жылы толық профессор атанды, кейін Ғылым деканы (1947–1948) және проректоры (1950–1953) болып қызмет етті. 1968 жылы зейнетке шықты. 1970 жылдың 22 қыркүйегінде 72 жасында қайтыс болды. Осы саладағы Ярниктың тағы бір теоремасы, жазықтықтағы жақсы анықталған ұзындығы бар кез келген жабық дөңгелек сызықтың қоршаған ауданы мен оның ішіндегі бүтін нүктелер санының арасындағы абсолютті айырмасы оның ұзындығынан аспайтынын көрсетеді. Ярник сонымен қатар рационал сандар арқылы нақты сандарды жуықтауды зерттейтін диофантикалық жуықтау саласында бірнеше нәтижелер жариялады. Ол (1928–1929) нашар жуықтауға болатын нақты сандардың (тізбекті бөлшектерінде шектеулі мүшелері бар сандар) Хаусдорф өлшемі біреу екенін дәлелдеді. Бұл өлшем барлық нақты сандар жиынымен бірдей, сондықтан нашар жуықтауға болатын сандар жиыны үлкен болып көрінеді. Ол сондай-ақ x сандарын қарастырды, онда k > 2 берілген көрсеткіш үшін көптеген жақсы рационал жуықтамалар p/q бар, және олардың Хаусдорф өлшемі 2/k екенін (1929) дәлелдеді. Осы нәтижелердің екіншісін кейін Бесикович қайта ашты. Бесикович оны дәлелдеу үшін Ярникке қарағанда басқа әдістерді қолданды, және нәтиже Ярник–Бесикович теоремасы деп аталды.
Vojtěch Jarník (; 22 December 1897 – 22 September 1970) was a Czech mathematician. He worked for many years as a professor and administrator at Charles University, and helped found the Czechoslovak Academy of Sciences. He is the namesake of Jarník's algorithm for minimum spanning trees. Jarník worked in number theory, mathematical analysis, and graph algorithms. He has been called "probably the first Czechoslovak mathematician whose scientific works received wide and lasting international response". and his older brother, Hertvík Jarník, also became a professor of linguistics. Despite this background, Jarník learned no Latin at his gymnasium (the C. K. české vyšší reálné gymnasium, Ječná, Prague), so when he entered Charles University in 1915 he had to do so as an extraordinary student until he could pass a Latin examination three semesters later. While keeping his position at Charles University, he studied with Edmund Landau at the University of Göttingen from 1923 to 1925 and again from 1927 to 1929. On his first return to Charles University he defended his habilitation, and on his return from the second visit, he was given a chair in mathematics as an extraordinary professor. He was promoted to full professor in 1935 and later served as Dean of Sciences (1947–1948) and Vice Rector (1950–1953). He retired in 1968. He died on 22 September 1970, at the age of 72. Another theorem of Jarník in this area shows that, for any closed convex curve in the plane with a well defined length, the absolute difference between the area it encloses and the number of integer points it encloses is at most its length. Jarník also published several results in Diophantine approximation, the study of the approximation of real numbers by rational numbers. He proved (1928–1929) that the badly approximable real numbers (the ones with bounded terms in their continued fractions) have Hausdorff dimension one. This is the same dimension as the set of all real numbers, intuitively suggesting that the set of badly approximable numbers is large. He also considered the numbers x
for which there exist infinitely many good rational approximations p/q, with
for a given exponent k > 2, and proved (1929) that these have the smaller Hausdorff dimension 2/k. The second of these results was later rediscovered by Besicovitch. Besicovitch used different methods than Jarník to prove it, and the result has come to be known as the Jarník–Besicovitch theorem.
Математикалық талдау
Жарниктің нақты талдаудағы жұмысы Бернард Болцаноның жарияланбаған еңбектерінде бірде-бір жерде дифференциалдамайтын үздіксіз функцияның анықтамасын тапқаннан бастау алды. Болцаноның 1830 жылғы жаңалығы 1872 жылы Вайерштрасс функциясының жариялануына дейін болды, ол бұрын мұндай функцияның алғашқы мысалы деп есептелген. Болцаноның функциясын зерттеу нәтижесінде Жарник мынадай жалпы теоремаға келді: Егер жабық аралықтағы нақты мәнді функцияның кез келген кіші аралықта шектелген өзгерісі болмаса, онда оның доменінде кемінде бір Дини туындысы шексіз болатын тығыз ішкі жиыны болады. Бұл ерекше ешбір жерде дифференциалдамайтын функцияларға қатысты, себебі олардың барлық аралықтарда шексіз өзгеріске ие болуы керек. Кейіннен, Стефан Банах пен Стефан Мазуркевичтің көптеген функциялардың (яғни, функциялар жиынының қалдық жиынының мүшелері) ешбір жерде дифференциалдамайтынын білгеннен кейін, Жарник мұндай функцияның барлық төрт Дини туындысы дерлік барлық нүктелерде шексіз екенін дәлелдеді. Оның осы саладагы кейінгі жұмыстарының көп бөлігі осы нәтижелерді жуықтап шығарумен байланысты болды.
Комбинаторлық оңтайландыру
Компьютерлік ғылым және комбинаторлық оптимизацияда Ярник 1930 жылы жариялаған, ең аз аралықтағы ағаштарды құру алгоритмімен танымал. Бұл алгоритм басқа чех математигі Отакар Борувканың Борувка алгоритмін жариялауына жауап ретінде пайда болды. Ярник алгоритмі берілген салмақталған графтың бір бастапқы нүктесінен ағаш құрастырады, барлық нүктелер қосылғанға дейін кез келген басқа нүктеге ең арзан байланысты қайта-қайта қосу арқылы. Осы алгоритмді кейіннен 1950-ші жылдардың соңында Роберт С. Прим және Эдсгер В. Дайкстра қайта ашты. Ол сондай-ақ Прим алгоритмі немесе Прим–Дайкстра алгоритмі деп те аталады. Ол 1934 жылы Евклидтік Штайнер ағашы мәселесі туралы екінші, байланысты мақала жариялады. Бұл мәселеде Евклид қашықтығымен өлшенген шеттік құндылықтары бар, берілген нүктелер жиынтығын байланыстыратын ағаш құру қажет. Дегенмен, жалпы ағаштың ұзындығын қысқарту үшін кіріс деректерге кірмейтін қосымша нүктелерді қосуға болады. Бұл мақала жалпы Штайнер ағашы мәселесін тұңғыш рет толық зерттеген жұмыс (Гаустың хатында осы мәселе бұрын қысқаша айтылған болса да) және ол кейіннен басқа зерттеушілерге жатқызылған Штайнер ағаштарының дерлік барлық жалпы қасиеттерін қамтиды.
Танылу және мұра
Ярник 1934 жылдан бастап Чехия Ғылым және өнер академиясының төтенше мүшесі, ал 1946 жылдан бастап тұрақты мүшесі болды. Прага қаласының Ходов ауданындағы Ярников көшесі оның құрметіне аталған. 1987 жылы Чехословакия математиктер мен физиктер одағының құрылғанына 125 жыл толуына арналған пошта маркалары сериясында Ярник, Жозеф Петцваль және Винсент Струхал суреттері бейнеленген марка бар болды. Оның туғанына 100 жыл толуына орай 1998 жылдың наурыз айында Прагада конференция өткізілді. 2002 жылдан бері жыл сайын Карл университетінің математика және физика факультетінде оның есімімен аталған лекция залында салтанатты Ярник лекциясы өткізіліп келеді.