هربرت ادلزبرونر؛ پیشگام هندسه و توپولوژی محاسباتی

Herbert Edelsbrunner
📅 22 خرداد 1405 📄 473 کلمه 🔗 منبع اصلی

چکیده

هربرت ادلزبرونر، دانشمند علوم رایانه اتریشی-آمریکایی، از چهره‌های شاخص هندسه محاسباتی و توپولوژی محاسباتی است؛ برنده جایزه واترمن و استاد دانشگاه دوک و ISTA.

معرفی

هربرت ادلزبرونر (زاده ۱۴ مارس ۱۹۵۸) دانشمند علوم رایانه است که در حوزه هندسه محاسباتی فعالیت می‌کند. او استاد علوم رایانه و ریاضیات در دانشکده علوم و هنر دانشگاه دوک، استاد مؤسسه علم و فناوری اتریش (ISTA) و از بنیان‌گذاران شرکت ژئومجیک است. او نخستین دانشمند علوم رایانه‌ای بود که جایزه آلن تی. واترمن بنیاد ملی علوم ایالات متحده را دریافت کرد و در زمره تنها سه دانشمند این حوزه قرار گرفت.

زندگینامه دانشگاهی

ادلزبرونر در سال ۱۹۵۸ در گراتس اتریش به دنیا آمد. او در سال ۱۹۸۰ مدرک دیپلوم دانشگاهی و در سال ۱۹۸۲ دکترای خود را، هر دو از دانشگاه فناوری گراتس، دریافت کرد. رساله دکترای او با عنوان مسئله‌های تقاطع در هندسه محاسباتی زیر راهنمایی هرمان مائورر نگاشته شد.

پس از یک دوره کوتاه استادیاری در گراتس، در سال ۱۹۸۵ به هیئت علمی دانشگاه ایلینوی در اوربانا-شمپین پیوست و در سال ۱۹۹۹ به دانشگاه دوک رفت. در سال ۱۹۹۶، همراه با پینگ فو، همسرش که در آن زمان مدیر بخش بصری‌سازی در مرکز ملی کاربردهای ابررایانه‌ای بود، شرکت ژئومجیک را بنیان گذاشت؛ شرکتی که در زمینه توسعه نرم‌افزارهای مدل‌سازی شکل فعالیت می‌کرد. از اوت ۲۰۰۹ نیز استاد مؤسسه علم و فناوری اتریش (ISTA) در کلوستر نویبورگ بوده است.

جوایز و عضویت‌ها

در سال ۱۹۹۱، ادلزبرونر جایزه آلن تی. واترمن را دریافت کرد. او در سال ۲۰۰۵ به عضویت آکادمی هنرها و علوم آمریکا درآمد و در سال ۲۰۰۶ دکترای افتخاری دانشگاه فناوری گراتس را دریافت کرد. در سال ۲۰۰۸ نیز به عضویت آکادمی علوم آلمان، لئوپولدینا، انتخاب شد.

در سال ۲۰۱۴، او یکی از ده عضو آغازین انجمن اروپایی علوم نظری رایانه شد. ادلزبرونر همچنین عضو آکادمیا اروپائا است.

آثار و کتاب‌ها

ادلزبرونر بیش از ۱۰۰ مقاله پژوهشی منتشر کرده و از پژوهشگران پراستناد ISI به شمار می‌رود. او همچنین چهار کتاب در حوزه هندسه محاسباتی تألیف یا منتشر کرده است:

  • الگوریتم‌ها در هندسه ترکیبیاتی، انتشارات اشپرینگر-ورلاگ، ۱۹۸۷
  • هندسه و توپولوژی برای تولید مش، انتشارات دانشگاه کمبریج، ۲۰۰۱
  • توپولوژی محاسباتی، انجمن ریاضی آمریکا، ۲۰۰۹، شابک ۹۷۸-۰۸۲۱۸۴۹۲۵۵
  • یک دوره کوتاه در هندسه و توپولوژی محاسباتی، انتشارات اشپرینگر-ورلاگ، ۲۰۱۴

دستاوردهای پژوهشی

پراستنادترین دستاورد پژوهشی ادلزبرونر، همکاری او با ارنست موکه روی شکل‌های آلفا است؛ روشی برای ساخت دنباله‌ای از تقریب‌های چندمقیاسی از شکل یک ابر نقاط سه‌بعدی.

در این روش، پارامتر آلفا از صفر تا قطر ابر نقاط تغییر می‌کند. برای هر مقدار آلفا، شکل تقریبی از اجتماع پاره‌خط‌ها، مثلث‌ها و چهاروجهی‌هایی ساخته می‌شود که به ترتیب با دو، سه یا چهار نقطه تعریف می‌شوند؛ به شرط آنکه کره‌ای با شعاع حداکثر آلفا وجود داشته باشد که فقط همان نقطه‌های تعریف‌کننده را دربرگیرد.

یکی دیگر از مقاله‌های پراستناد او، باز هم با موکه، درباره شبیه‌سازی سادگی است. این ایده به‌صورت خودکار الگوریتم‌هایی را که فقط در «حالت عمومی» درست عمل می‌کنند، به الگوریتم‌هایی تبدیل می‌کند که حتی در مواجهه با ورودی‌های خاص، درست، پایدار و کارا باشند؛ برای نمونه، وقتی سه نقطه ورودی هم‌خط می‌شوند.

علاوه بر این، ادلزبرونر در الگوریتم‌های مربوط به تقاطع پاره‌خط‌ها، ساخت مجموعه‌های K، قضیه ساندویچ هم، تثلیث دلونی، مکان‌یابی نقطه، درخت‌های بازه‌ای، آبشار کسری و اتصال پروتئین نیز نقش‌های مهمی داشته است.

جمع‌بندی

کارهای ادلزبرونر، از شکل‌های آلفا تا شبیه‌سازی سادگی، مسیر پردازش داده‌های هندسی را دقیق‌تر و پایدارتر کرد. اهمیت او تنها در مقاله‌ها نیست؛ او با آموزش، کتاب‌ها و نقش‌آفرینی در دانشگاه‌ها و صنعت، هندسه محاسباتی را به حوزه‌ای کاربردی‌تر و قابل‌اتکاتر تبدیل کرد.