Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Американский математик (1880–1949)
American mathematician (1880–1949)
Альфред Джеймс Лотка (2 марта 1880 – 5 декабря 1949) был польско-американским математиком, физико-химиком и статистиком, прославившимся своими работами в области динамики популяций и энергетики. Будучи биофизиком, Лотка наиболее известен своим предложением модели «хищник-жертва», разработанной одновременно, но независимо от Вито Вольтерры. Модель Лотки-Вольтерры до сих пор лежит в основе многих моделей, используемых для анализа динамики популяций в экологии.
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.
Жизнь
Лотка родился во Львове, Австро-Венгрия (ныне Львов, Украина) в семье американских родителей польского происхождения. Его родители, Жак и Мари (Дёбели) Лотка, были гражданами США. Он получил степень бакалавра наук в 1901 году в Бирмингемском университете, Англия.
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,
Работа
Хотя сегодня он известен прежде всего уравнениями Лотки-Вольтерры, используемыми в экологии, Лотка был биоматематиком и биостатистиком, стремившимся применить принципы физических наук и к биологическим наукам. Его основным интересом была демография, что, возможно, повлияло на его профессиональный выбор – работу статистиком в компании Metropolitan Life Insurance. В 1912 году одна из его первых публикаций предложила решение второй модели малярии Рональда Росса. В 1923 году он опубликовал подробный пятичастный анализ и расширение обеих моделей малярии Росса. Четвертая часть серии, написанная в соавторстве с Ф. Р. Шарпом, моделировала временную задержку инкубации патогенов. В 1925 году Лотка опубликовал «Элементы физической биологии» – одну из первых книг по математической биологии после «О росте и форме» Д’Арси Томпсона. Он также известен своим энергетическим подходом к эволюции. Лотка предположил, что естественный отбор в своей основе представляет собой борьбу между организмами за доступную энергию; принцип Лотки утверждает, что выживают и преуспевают те организмы, которые захватывают и используют энергию более эффективно, чем их конкуренты. Лотка распространил свою энергетическую концепцию на человеческое общество. В частности, он предположил, что переход от использования солнечной энергии к невозобновляемым источникам энергии создаст уникальные и фундаментальные вызовы для общества. Эти теории сделали Лотку важным предшественником развития биофизической и экологической экономики, продвигаемой Фредериком Содди, Говардом Одумом и другими.
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.
Элементы физической биологии
В период обучения в Джонс-Хопкинсе Лотка завершил свою книгу «Элементы физической биологии» (1925), в которой он развил работы Пьера Франсуа Верхульста. Его первая книга обобщает предыдущие исследования и систематизирует его представления о единстве и универсальности физических законов, делая его работы понятными для других ученых. Несмотря на широкий охват тем, от энергетики эволюции (см. ниже) до физической природы сознания, автор известен сегодня прежде всего уравнением Лотка — Вольтерры, описывающим динамику популяций.
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.
Энергетики эволюции
Его ранние работы были сосредоточены на энергетике и применении термодинамики в биологических науках. Лотка предложил теорию о том, что дарвиновская концепция естественного отбора может быть выражена в виде физического закона. Предложенный им закон заключался в том, что эволюционный отбор благоприятствует максимальному преобразованию полезного потока энергии. Эколог общей системной теории Говард Т. Одум позже использовал предложение Лотки как ключевой принцип в своих исследованиях экосистемной экологии, назвав этот закон принципом максимальной мощности.
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 и общественное здоровье
Работа Лотки в области математической демографии началась в 1907 году с публикации статей в журналах Science и American Journal of Science. Он опубликовал несколько десятков статей на эту тему в течение более чем двух десятилетий, что вылилось в создание труда «Théorie Analytique des Associations Biologiques» (Аналитическая теория биологических ассоциаций). 45-страничная первая часть, озаглавленная «Principes» (Принципы), была опубликована в 1934 году, а 149-страничная вторая часть, озаглавленная «Analyse demographique avec application particulière a l'espece humaine» (Демографический анализ с особым применением к человеческому виду), – в 1939 году; обе части изданы Hermann & Cie в Париже.
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.
Библиометрия
В области библиометрии, в частности, в части, посвященной изучению научных публикаций, Лотка известен своим вкладом – "законом Лотки". Этот закон, открытый Лоткой, описывает продуктивность ученых. Как отмечал В. Г. Пуатье в 1981 году: "Распределение Лотки основано на законе обратных квадратов, согласно которому число авторов, опубликовавших n работ, составляет 1/n² от числа авторов, опубликовавших одну работу. Для каждой предметной области может быть определен показатель, характеризующий ее специфическую скорость научной продуктивности". Работа Лотки стимулировала дальнейшие исследования и внесла значительный вклад в развитие наукометрики – научного изучения научных публикаций. Он сотрудничал с Луисом Израилем Дублином, другим статистиком из Metropolitan Life, для написания трех книг по демографии и общественному здравоохранению: "Денежная стоимость человека" (1930), "Продолжительность жизни" (1936) и "Двадцать пять лет прогресса в здравоохранении" (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).