W ramach programu Visiting Professors, od wtorku gości na Politechnice Wrocławskiej profesor Patrick Dewilde. Oprócz czterech jego wykładów z teorii systemów dynamicznych przewidziano również popularnonaukowy wykład połączony z dyskusją panelową.
Profesor Patrick Dewilde jest Belgiem. Ukończył Katolicki Uniwersytet w Leuven z electrical engineering. Uzupełnił je studiami matematycznymi. Doktoryzował się na Uniwersytecie Stanforda. Jest profesorem („full profesor in Electrical Engineering”) na holenderskim uniwersytecie technicznym w Delft.
Pracował na najsławniejszych uczelniach, m.in. w Princeton, na University of California w Berkeley, na Uniwersytecie Stanforda, Katholieke Universiteit te Leuven i w instytucie Weizmanna (Rehovot, Izrael). W swojej karierze zawodowej był dyrektorem ds. naukowych Instytutu Mikroelektroniki i Technologii Submikronowej DIMES i Centrum Badawczego ICT w Delft. Kierował Institute for Advanced Study na UT w Monachium. Był doradcą holenderskiego ministra ds. ekonomicznych w sprawach finansowania wielkich inwestycji przemysłowych. Jest członkiem holenderskiej Królewskiej Akademii Nauk.
Pierwszy wykład profesora Dewilde (Dynamical System Theory: what it is and what the main principles are) już za nami. Przedstawiał teorię systemów dynamicznych jako dyscyplinę, jej główne pojęcia, zasady identyfikacji systemu i jego realizacji. Profesor mówił o głównych zasadach działania systemu. Wyjaśniał „what is it all good for”..
Dyscyplina wg profesora Dewildego to spójne połączenie teorii z praktyką. Jest ona charakteryzowana pewnymi kluczowymi pojęciami, ma właściwą sobie metodologię, która prowadzi do głównych wyników. U jej początków są zawsze jacyś „patriarchowie”, czyli jej twórcy. Za takich „patriarchów” różnych dyscyplin uważa Dewilde: Fouriera i Wienera, którzy stworzyli teorię sygnałów, Bodego i Nyquista – twórców teorii sterowania, Shannona (teoria informacji), Maxwella i Herza (elektromagnetyzm), Schottky’ego i Shockleya (fizyka ciała stałego), Noyce’a i Kilby’ego (elektronika) czy von Neumanna (computer science).
Przez teorię systemów dynamicznych rozumie się teorię, która opisuje ewolucję systemu w funkcji czasu. Istotnym pojęciem w tym opisie jest stan systemu określający „co system pamięta z przeszłości”. Drugim z takich pojęć jest ewolucja stanu (jego dynamika), a trzecim zachowanie systemu (tzn. jak system wygląda z zewnątrz).
Starożytni opisywali obiekt poprzez jego stan statyczny. Znacznym postępem było wprowadzone przez Newtona połączenie pozycji i ruchu obiektu. Nowy napęd nauce przyniosło podejście Kalmana, który zauważył, że aby opisywać system trzeba znać jego stan. Prowadzi to do teorii dynamicznych systemów jako nowej dyscypliny stosowanej matematyki. Profesor Dewilde przypomina, że oprócz opisu systemu jako wejście-wyjście istnieje też „czystsza” forma, która tego nie wymaga: teoria behawioralna Wilemsa.
Opis dynamiczny mówi o stanach poprzedzających moment x i o otrzymanym na skutek tych oddziaływań późniejszym wyniku. (Opis może tu być w formie dyskretnej lub ciągłej). Do opisu są potrzebne podstawowe pojęcia: stan opisany wektorem zależnym od czasu, ewolucja stanu opisana równaniem różniczkowym, osiągalność stanu w aspekcie określonych stanów wejściowych (co jest ważne z punktu widzenia sterowania), obserwowalność mówiącą, jak można ocenić stan układu na podstawie obserwacji (istotne przy estymacji) oraz niezbędność (minimality), która zakłada, że uwzględnia się tylko takie stany.
Czym jednak jest stan? W układach mechanicznych mówi się o pozycji i ruchu, w odniesieniu do komputera – o związanej z nim pamięci, w automatyce – o stanach sterowania i trasowania, w lotnictwie – o pozycji, szybkości, kątach nachylenia itp., a w produkcji – ciśnienie, temperatura, stężenie itd.
Profesor Dewilde pokazał możliwości opisu zjawisk w formie operatorowej i rozwijane przez niego formy. Wyjaśnił, jak w zapisie odzwierciedla się stabilność lub niestabilność i opis liniowych, niezmiennych czasowo układów podwójnie nieskończonymi operatorami wejścia-wyjścia.
Wykłady profesora Patricka Dewilde na PWr:
14.05.2013, godz. 11.15 – 13, Budynek C-5 (ul. Janiszewskiego 7/9), sala 105, „Dynamical System Theory: what it is and what the main principles are”
15.05.2013, godz. 11.15 – 13, Budynek C-5 (ul. Janiszewskiego 7/9), sala 105, „Canonical forms for Past, Present and Future”
17.05.2013, godz. 11.15 – 13, Budynek C-5 (ul. Janiszewskiego 7/9), sala 105m, „The Kalman filter as a prime example”
20.05.2013, godz. 11.15 – 13, Budynek C-5 (ul. Janiszewskiego 7/9), sala 105, „Selected applications in telecommunication, system modeling and control”
21.05.2013, godz. 10 – 13, Budynek A-1 (Wyb. Wyspiańskiego 27), sala 241 (Nowa Sala Senatu) ”Bright Wrocław: beacon for scientific and technological innovation”, wykład popularnonaukowy o charakterze otwartym połączony z dyskusją panelową. W panelu wezmą udział przedstawiciele władz regionu i uczelni .
Maria Kisza
|