Lee Segel - Lee Segel

Lee Segel
Lee segel.jpg
Lee Segel (2004)
Født
Alma mater MIT
Vitenskapelig karriere
Enger Anvendt matematikk
Institusjoner Rensselaer Polytechnic Institute
Weizmann Institute of Science
Doktorgradsrådgiver CC Lin

Lee Aaron Segel (1932–2005) var en anvendt matematiker først og fremst ved Rensselaer Polytechnic Institute og Weizmann Institute of Science . Han er spesielt kjent for sitt arbeid med det spontane utseendet på orden i konveksjon , slimformer og kjemotaksi .

Biografi

Lee Segel ble født i 1932 i Newton, Massachusetts til Minna Segel, kunstlærer, og Louis Segel, partner i Oppenheim-Segel-skredderne. Louis Segel var noe av en intellektuell som man kunne se i huset hans fra f.eks. Kollwitz og Beckman -trykkene og Shakespeare og Co. -utgaven av 'Ulysses', alle kjøpt i Europa på 1930 -tallet. Begge foreldrene var av jødisk-litauisk opprinnelse, av familier som immigrerte til Boston nær slutten av 1800-tallet. Frøene til Segels senere enorme ordforråd kunne delvis sees på at faren hans leste (og handlet videre) en påstand om at hovedeffekten av en førskole var på vokabularet til de nyutdannede. Segel ble uteksaminert fra Harvard i 1953, med hovedfag i matematikk. Da han tenkte at han kanskje ville gå inn på det helt nye datamaskinen, begynte han på masterstudier i MIT , hvor han konsentrerte seg om anvendt matematikk i stedet.

I 1959 giftet han seg med Ruth Galinski, en advokat og en fjern fetter, i hjemlandet London, hvor de tilbrakte de to første årene av sitt bryllupsliv. Senere ble det født 4 barn (Joel '61, Susan '62, Daniel '64 og Michael '66), og fortsatt senere, 18 barnebarn. I 1973 flyttet familien til Rehovot, Israel.

Han døde i 2005.

Karriere

Lee Segel fikk en doktorgrad fra MIT i 1959, under veiledning av CC Lin . I 1960 begynte han på fakultetet for anvendt matematikk ved Rensselaer Polytechnic Institute . I 1970 tilbrakte han en sabbatsperiode ved Cornell Medical School og Sloan-Kettering Institute . Segel flyttet fra RPI til Weizmann -instituttet i 1973, hvor han ble styreleder for avdelingen for anvendt matematikk, og senere dekan for fakultetet for matematiske vitenskaper og leder av Det vitenskapelige råd. Ved Los Alamos National Laboratory var han sommerkonsulent for den teoretiske biologigruppen fra 1984 til 1999, og han ble kåret til Ulam Visiting Scholar for 1992-93.

Hydrodynamikk

Rayleigh-Bénard konveksjon

I 1967 var Segel og Scanlon de første som analyserte et ikke-lineært konveksjonsproblem . Segels mest siterte papir på dette feltet var hans siste arbeid på dette feltet; den ble utgitt parallelt med arbeidet til Newell og Whitehead. Disse papirene ga en forklaring på det tilsynelatende spontane utseendet på mønstre - ruller eller bikakeceller - i væske som er tilstrekkelig oppvarmet nedenfra ( Bénard konveksjonsmønstre ). (Forut for dette var Turing -mønsterformasjonen , foreslått i 1952 av Alan Turing for å beskrive kjemiske mønstre.) Teknisk var verktøyet det å utlede "amplitude" -ligninger fra de fullstendige Navier - Stokes -ligningene , forenklede ligninger som beskriver utviklingen av en bølge som endrer seg sakte amplituden til den stekende væsken; denne amplitudelikningen ble senere beskrevet som Newell - Whitehead - Segel -ligningen .

Mønstre

Slimform (Mycetozoa Protozo)

Sammen med Evelyn Keller utviklet han en modell for slimskimmel (Dictyostelium discoideum) chemotaxis som kanskje var det første eksemplet på det som senere ble kalt et "emergent system"; f.eks. i Steven Johnsons bok Emergence: The Connected Lives of Ants, Brains, Cities and Software fra 2001 . Dictyostelium er 'hovedpersonen'. Amøber sammenføyes til et enkelt flercellet aggregat (beslektet med en flercellet organisme) hvis maten går tom; det flercellede aggregatet har en bedre sjanse til å finne optimale forhold for sporespredning. Keller og Segel viste at enkle antagelser om et attraktivt kjemikalie ( syklisk AMP ), som både utskilles av celler og styrer dem, kan forklare slik oppførsel uten behov for noen hovedcelle som styrer prosessen.

De utviklet også en modell for kjemotaksi . Hillen og Painter sier om det: "suksessen ... en konsekvens av dens intuitive enkelhet, analytiske bearbeidbarhet og evne til å gjenskape sentral oppførsel for kjemotaktiske populasjoner. En slik egenskap, evnen til å vise" auto-aggregering ", har ført til sin fremtredende som en mekanisme for selvorganisering av biologiske systemer.Dette fenomenet har vist seg å føre til endeløs oppblåsing under visse formuleringer av modellen, og et stort arbeid har blitt viet til å bestemme når sprengning oppstår eller om det eksisterer globalt eksisterende løsninger ".

Et papir med Jackson var den første som brukte Turings reaksjonsdiffusjonsoppleggbefolkningsdynamikk . Lee Segel fant også en måte å forklare mekanismen fra et mer intuitivt perspektiv enn det som tidligere hadde blitt brukt.

Administrasjon

I 1975 ble Segel utnevnt til dekan ved fakultet for matematikk i Weizmann -instituttet . Et sentralt prosjekt var å fornye informatikkaspektet ved instituttet ved å bringe fire unge ledende forskere samtidig som han kalte 'Gang of Four' - David Harel ( Israel Prize '04), Amir Pnueli ( Turing Prize '96, Israel Prize '00 ), Adi Shamir (Turing Prize '02) og Shimon Ullman ( Israel Prize '15).

Segel var redaktør for Bulletin of Mathematical Biology mellom 1986 og 2002.

Bøker

Lee Segel var forfatteren av:

  • Mathematics Applied to Continuum Mechanics (Classics in Applied Mathematics) (med tilleggsmateriale om elastisitet av GH Handelman)
  • Mathematics Applied to Deterministic Problems in the Natural Sciences (Classics in Applied Mathematics) av C. C Lin og Lee A. Segel. Denne boken ble laget til det første bindet i serien SIAM Classics in Applied Mathematics.
  • Modellering av dynamiske fenomener i molekylær og mobilbiologi stammet fra kurset hans i matematisk modellering som han underviste i 20 år i Weizmann Inst.

Og redaktør for:

  • Biologiske forsinkelsessystemer: Lineær stabilitetsteori (Cambridge Studies in Mathematical Biology) [Paperback] N. MacDonald, C. Cannings, Frank C. Hoppensteadt og Lee A. Segel (red.)
  • Matematiske modeller innen molekylær og cellulær biologi.
  • Designprinsipper for immunsystemet og andre distribuerte autonome systemer (Santa Fe Institute Studies in the Sciences of Complexity Proceedings)

Heder

Segel var Ulam Visiting Scholar ved Santa Fe Institute for 1992-93. Det sjette israelske mini-verkstedet i anvendt matematikk ble viet til hans minne. Springer Press, i partnerskap med Society for Mathematical Biology , finansierer Lee Segel -priser for det beste originale forskningsoppgaven som ble utgitt (delt ut hvert annet år), en pris på 3000 dollar for det beste studentforskningsoppgaven (delt ut hvert annet år), og en premie på 4000 dollar for det beste anmeldelsespapiret (deles ut hvert tredje år). Fakultet for matematikk og informatikk ved Weizmann Institute deler ut en årlig Lee A. Segel -pris i teoretisk biologi .

Referanser