Daglas Rajner Hartri, KD (27. mart 1897 — 12. februar 1958) bio je engleski matematičar i fizičar poznat po razvitku numeričke analize i njegove primene na Hartri-Fok jednačine u atomskoj fizici i konstrukcije diferencijalnog analizatora pomoću Mekana.[1][2]

Daglas Hartri
Lični podaci
Datum rođenja(1897-03-27)27. mart 1897.
Mesto rođenjaKembridž, Engleska, Ujedinjeno Kraljevstvo
Datum smrti12. februar 1958.(1958-02-12) (60 god.)
Mesto smrtiKembridž, Engleska, Ujedinjeno Kraljevstvo
ObrazovanjeKoledž Sveti Jovan, Kembridž
Naučni rad
InstitucijaUniverzitet Mančester, Univerzitet Kembridž, Ministarstvo snabdevanja
UčeniciOskar Baneman
Džon Krenk
Robert Dingl
Šarlot Fišer
Eron Klag
Donald Lig
Ronald Loumaks
Dejvid Mejers
Artur Porter
E.Ridli
Poznat poHartrijeva jednačina
Hartri-Fokova metoda
Hartri (jedinica energije)
Diferencijalni analizator
NagradeČlan Kraljevskog društva

Detinjstvo i mladost uredi

Daglas Hartri je rođen u Kembridžu, Engleskoj. Njegov otac, Vilijam, bio je lektor inženjerstva na unierzitetu Kembridž, a njegova majka, Eva Rajner, bila je predsednica Nacionalnog saveta žena i majorka grada Kembridž. Jedan od njegovih predaka bio je Semjuel Smajls;[3] pored njega bio je i marinski inženjer Vilijam Hartri, partner Džona Pena.[4] Daglas je bio najstariji od tri sina, iako njegova dva mlađa brata nisu dočekala zrele godine. Pohađao je koledž Sveti Jovan, Kembridž, ali je zbog Prvog svetskog rata morao da pauzira studije. Pridružio se grupi koja radi na protivavionskoj balistici za A. V. Hila, gde je stekao značajne veštine i neprestano interesovanje za praktične proračune i numeričke metode za diferencijalne jednačine, izvršavajući većinu sopstvenog rada olovkom i papirom.[5]

Kada se završio Prvi svetski rat, Hartri se vratio na Kembridž i diplomirao prirodne nauke 1922. godine sa diplomom drugog stepena.

Proračuni atomske strukture uredi

Poseta Nilsa Bora Kembridžu 1921. godine inspirisala je Hartrija da primeni svoje numeričke veštine na Borovu teoriju atoma, koju je doktorirao 1926. — njegov savetnik bio je Ernest Raderford. Objavljivanjem Šredingerove jednačine iste godine, Hartri je uspeo da primeni svoje znanje o diferencijalnim jednačinama i numeričkoj analizi na novu kvantnu teoriju. Izvodio je Hartrijeve jednačine za raspodelu elektrona u atomu i predložio metodu (samo-konzistentnog) polja za njihovo rešenje. Talasne funkcije ove teorije nisu zadovoljile Paulijev princip isključenja za koji je Slejter pokazao da su potrebne determinantne funkcije. V. Fok objavio je „jednačine sa razmenom” koje su sada poznate kao Hartri-Fokove jednačine. One su znatno zahtevnije računski čak i sa efikasnim metodama koje je Hartri predložio za izračunavanje deviznih doprinosa.

Godine u Mančesteru uredi

Godine 1929. Hartri je imenovan za ?Bejerovu stolicu? za primenjenu matematiku na Univerzitetu u Mančesteru. Godine 1933. posetio je Vanvara Buša na Masačusets univerzitetu tehnologije i naučio iz prve ruke o svom diferencijalnom analizatoru. Odmah po povratku u Mančester počeo je da gradi svoj analizator iz Mekana. Videvši potencijal za dalje korišćenje svojih numeričkih metoda koristeći mašinu, ubedio je gospodina Roberta MekDugla da finansira robusniju mašinu, koja je izgrađena u saradnji sa Metropolitan-Vikersom.

Prva primena mašine, koja odražava Hartrijev entuzijazam za železnicu, je izračunavanje rasporeda za Londonsku, Midlend i Škotsku železnicu.[6] Ostatak decenije je proveo primjenjujući diferencijalni analizator kako bi pronašao rešenja diferencijalnih jednačina koje se pojavljuju u fizici. To uključuje teoriju kontrole i teoriju laminarnog graničnog sloja u dinamici fluida koja daje značajan doprinos svakom polju.

Diferencijalni analizator nije bio pogodan za rešavanje jednačina s razmenom. Kada je Fokova publikacija unapred uticala na Hartrijeve radove na jednačinama sa izmenama, Hartri je svoje istraživanje pretvorio u širenje radio-talasa koji je doveo do Aplton-Hartrijeve jednačine. Godine 1935. njegov otac, Vilijam Hartri, ponudio mu je računice. Uskoro su usledili rezultati sa razmenom. Daglas je prepoznao važnost konfiguracijske interakcije koju je nazvao „superpozicija konfiguracija”. Prvi multikonfiguracioni Hartri — Fok rezultati objavljeni su od strane oca, sina i Berta Svrlsa (kasnije Lejdi Jefris) 1939. godine. Na Hartrijevu sugestiju, Berta Svrls je nastavila da izvodi jednačine sa zamenom za atome korišćenjem Dirakove jednačine 1935. Sa Hartrijevim savetom, prvi relativistički proračuni (bez razmene) su prijavili A. O. Vilijams, student R. B. Lindzi.

 
Diferencijalni analizator dizajniran od strane Daglasa Hartrija, Muzej nauke i industrije, Mančester

Drugi svetski rat uredi

Tokom Drugog svetskog rata Hartri je nadgledao dve računarske grupe. Prvu grupu, Ministarstvo snabdevanja, je Džek Houlet opisao kao „prodavnicu poslova” za rešavanje diferencijalnih jednačina. Na početku Drugog svetskog rata, diferencijalni analizator na Univerzitetu u Mančesteru bio je jedini analizator pune veličine (osam integratora) u zemlji. Napravljeni su dogovori da mašina bude dostupna za ratni pokret. Grupa se sastojala od četiri člana[traži se izvor] (s preda unazad: Džek Houlet, Nikolas R. Ajris, J. G. L. Majkl; centar, Daglas Hartri; desno Filis Loket Nikolson). Problemi su dostavljeni grupi bez informacija o izvoru, ali su uključivali automatsko praćenje ciljeva, širenje radija, podvodne eksplozije, toplotni tok u čeliku i kasnije utvrđenu difuzijsku jednačinu za odvajanje izotopa. Druga grupa je bila istraživačkog karaktera za magnetron i njeni članovi su bili Filis Loket Nikolson, Dejvid Kupli i Oskar Buneman. Rad je urađen za Odbor za koordinaciju razvoja ventila koji pomaže razvoj radara. Diferencijalni analizator mogao je biti korišćen da je bilo više integratora, tako da je Hartri svoju grupu postavio kao tri „CPU-a” za paralelan rad na mašinskim stolnim kalkulatorima. Za metod rešenja izabrao je ono što je sada klasična simulacija čestica. Hartri nikada nije objavio nijedan od svojih istraživanja o magnetronu u časopisima, iako je tokom rata napisao brojne visoko izveštaje.

U aprilu 1944. odbor, čiji je Hartri bio član, preporučio je da se uspostavi matematička sekcija u okviru Nacionalne fizičke laboratorije (NPL). U oktobru je ova preporuka stupila na snagu. Prva dva cilja bila su istraživanje moguće adaptacije automatske telefonske opreme na naučnu opremu i razvoj elektronskih računarskih uređaja pogodnih za brzo računanje. Sumnja se da su neki članovi već znali za kompjuter Kolosus. Džon R. Vumerzli (Turingova zver) bio je prvi direktor. U februaru 1945. otišao je na dvomesečni obilazak kompjuterskih instalacija u SAD, uključujući posetu ENIAC-u (još uvek nije završen). On se upoznao sa fon Nojmanovim nacrtima čuvenog izveštaja o EDVAC-u iz juna 1945. godine. Oko dva meseca kasnije Hartri je, bez znanja javnosti, otišao da vidi ENIAC.

Kasniji život i posao uredi

U februaru 1946. godine, Maks Njumen (koji je bio uključen u kompjuter Kolosus) podneo je Kraljevskom društvu zahtev za sredstva kako bi pokrenuo posao izgradnje računara opšte namene na Univerzitetu u Mančesteru. Kraljevsko društvo uputilo je zahtev Hartriju i C. G. Darvinu, direktoru NPL-a, da ih posavetuje. Hartri je preporučio donaciju, ali se Darvin tome usprotivio jer je Tjuringov ACE u NPL-u bio dovoljan da zadovolji potrebe zemlje. Međutim, Hartrijevo viđenje videlo je dan i počeli su razvojni događaji u Mančesteru.

Hartri je dalje radio u kontrolnim sistemima i bio je uključen u ranu primenu digitalnih računara, savetujući američku vojsku za upotrebu ENIAC-a za izračunavanje balističkih tabela. U leto 1946. Hartri je po drugi put otišao do ENIAC-a da bi procenio njegove primenljivost na širok spektar nauke i tada je postao prvi civil koji ga je programirao. Za to je izabrao problem koji se odnosi na protok kompresibilnog fluida preko površine, kao što je vazduh preko površine krila koji putuje brže od brzine zvuka.[7]

Krajem 1945. ili vrlo rano 1946. Hartri je upoznao Morisa Vilksa sa Univerziteta u Kembridžu sa razvojem kompjutera u SAD koji je video. Vilks je zatim dobio poziv od Elektrotehničkog fakulteta u Moru (graditelji ENIAC-a) da pohađa kurs o elektronskim računarima. Pre nego što je otišao, Hartri je bio u mogućnosti da ga detaljnije upozna sa ENIAC-om. Na brodu je Vilks planirao originalni dizajn EDSAC-a, koji je trebalo da počne sa radom u maju 1949. godine. Hartri je blisko sarađivao sa Vilksom na razvoju upotrebe mašine za širok spektar problema i, što je najvažnije, pokazao korisnicima sa bezbroj područja u univerzitetu kako bi ga mogli koristiti u svom istraživačkom radu.

Hartri se vratio u Kembridž da bi se zaposlio kao profesor matematičke fizike u Plameru 1946. godine. U oktobru je održao uvodno predavanje na temu „Mašine za računanje: najnovija i eventualna razvića i njihov uticaj na matematičku fiziku”. Čak i 1946. godine, dve godine pre nego što je memorisano elektronsko računanje postalo stvarnost, Hartri je uvideo potrebu za upotrebom pod-rutina. Njegovo inauguracijsko predavanje završilo se pogledom na to šta bi kompjuteri mogli da urade. Rekao je: „Postoje, ja razumem mnogi problemi ekonomskog, medicinskog i sociološkog interesa i značaja koji čekaju proučavanja koja se trenutno ne mogu preduzeti zbog ogromnog opterećenja kompjutera”.

Dana 7. novembra 1946. godine, Dejli Telegraf je, nakon intervjua sa Hartrijem, rekao: „Implikacije mašine su toliko ogromne da ne možemo zamisliti kako će one uticati na našu civilizaciju. Ovde imate nešto što čini jedno polje ljudske aktivnosti 1.000 bržim. U oblasti transporta, ekvivalent za ACE bi bila mogućnost da putujete iz Londona u Kembridž … pet sekundi kao uobičajena stvar. To je skoro nezamislivo”.[8]

Četvrti i poslednji veliki doprinos britanskog kompjutera počeo je početkom 1947. godine kada je ugostiteljska firma Dž. Lajons i Ko. u Londonu čula za ENIAC i poslala mali tim u leto te godine da prouči šta se dešava u SAD, jer su smatrali da ovi novi računari mogu biti od pomoći u ogromnom broju administrativnih i računovodstvenih poslova koje je firma morala da uradi. Tim se sastao sa pukovnikom Hermanom Goldstinom na Institutu za napredna istraživanja u Prinstonu, koji je pisao Hartriju kako mu je rekao za njihovo traganje. Čim je primio ovo pismo, Hartri je napisao i pozvao predstavnike Lajona da dođu u Kembridž na sastanak s njim i Vilksom. To je dovelo do razvoja komercijalne verzije EDSAC-a koju je razvio Lajons, nazvan LEO, prvo računalo koje se koristi za komercijalne poslovne aplikacije. Nakon Hartrijeve smrti, sedište LEO Kompjutersa je preimenovano u Hartri Haus. Ovo ilustruje u kojoj meri je Lajons smatrao da je Hartri doprineo njihovom novom poduhvatu.

Poslednji poznati doprinos Hartrija kompjuteru je bila procena 1950. godine o potencijalnoj potražnji za kompjuterima, koja je bila mnogo manja nego što se ispostavilo da je slučaj: „Ovde imamo računar u Kembridžu, jedan u Mančesteru i jedan u NPL-u. Pretpostavljam da bi to trebalo biti u Škotskoj, ali to je sve.” Takva potcenjivanja broja kompjutera koji bi bili potrebni bila su uobičajena u to vreme.[9]

Hartrijev poslednji doktorski student u Kembridžu, Šarlot Froze Fišer, postao bi svetski poznat po razvoju i primeni više-konfiguracionog Hartri — Fok (MKSPP) pristupa proračunu atomske strukture i njenom teorijskom predviđanju o postojanju negativnog kalcijumskog jona.

Umro je od srčanog udara u bolnici Adenbruk u Kembridžu, 12. februara 1958. godine.

Počasti i nagrade uredi

Dela uredi

  • Hartri D. R. (1949) „Kalkulatorski instrumenti i mašine”, novine univerziteta Ilinoj (takođe (1950) novine univerziteta Kejmbridž)
  • Hartri D. R. (1952) „Numerička analiza”, novine univerziteta Oksford
  • Hartri D. R. (1957) „Izračunavanje atomskih struktura”, Njujork: Vajli i sinovi
  • Hartri D. R. (1984) „Mašinsko računanje: „Skorašnji i perspektivni razvoj na matematičku fiziku i kalkulatorske instrumente i mašine”, Institut Čarlsa Babedža preštampana verzija za Istoriju računarstva, vol. 6 Kejmbridž, Amerika: novine MIT

Reference uredi

  1. ^ Daglas Hartri na sajtu MGP (jezik: engleski)
  2. ^ O'Connor, John J.; Robertson, Edmund F. „Daglas Hartri”. MacTutor History of Mathematics archive. University of St Andrews. 
  3. ^ a b Darwin, C. G. (1958). „Douglas Rayner Hartree 1897—1958”. Biographical Memoirs of Fellows of the Royal Society. 4: 102—116. doi:10.1098/rsbm.1958.0010. 
  4. ^ Richard Hartree, John Penn and Sons of Greenwich
  5. ^ Van der Kloot(2011). „Mirrors and smoke: A. V. Hill, his brigands, and the science of anti-aircraft gunnery in world war I. .” Notes Rec. R. Soc. Lond. 65: 393—410.
  6. ^ Hartree, D. R.; Ingham J. (1938—1939). „Note on the application of the differential analyser to the calculation of train running times”. Memoirs and Proceedings of the Manchester Literary and Philosophical Society. 83: 1—15. 
  7. ^ Ceruzzi, Paul E. „Faster, Faster: The ENIAC”. Pristupljeno 1. 1. 2010. 
  8. ^ Rope, Crispin. „Pioneer Profile: Douglas Hartree”. Pristupljeno 7. 7. 2012. 
  9. ^ Lavington, Simon (1980). Early British Computers. Manchester University Press. str. 104. ISBN 978-0-7190-0810-8.