斯蒂文·斯特罗加茨 Steven H. Strogatz
基本信息
| 类别 | 信息 |
|---|---|
| 姓名： | 史蒂文·斯特罗加茨 Steven H. Strogatz |
| 出生日期 | 1959年8月13日 |
| 出生地 | Torrington, Connecticut, U.S. 托灵顿，康涅狄格，美国。 |
| 国籍： | 美国 |
| 母校： | 普林斯顿大学、剑桥大学三一学院、哈佛大学 |
| 所在机构： | 康奈尔大学、剑桥大学、普林斯顿大学、哈佛大学、波士顿大学 |
| 主要研究方向： | 数学 应用数学 复杂系统 网络 混沌理论 |
| 成就： | WS小世界模型 动力系统理论 网络理论 |
| 个人主页链接 | 史蒂文个人主页、康奈尔大学史蒂文主页 |
| 博士生导师： | Richard Ernest Kronauer Charles Czeisler[1] |
| 博士学生： | Duncan J. Watts |
| 电子邮箱： | strogatz@cornell.edu |
教育经历
- Steven H. Strogatz于1980年以优异成绩毕业于普林斯顿大学并获数学学士学位。
- 1980年至1982年间，他作为马歇尔学者 Marshall Scholar就读英国剑桥大学三一学院 Trinity College。
- 1986年，获哈佛大学应用数学博士学位。
- 1986年至1989年，在哈佛大学与波士顿大学从事博士后研究，获得了美国国家科学基金会 National Science Foundation(NSF)的博士后奖学金。
任职经历
康奈尔大学
- 2017年至今 Stephen H. Weiss首席研究员 Stephen H. Weiss Presidential Fellow
- 2009年至今 数学教授
- 2009–2014年 航天机械工程教授
- 2007年至今 应用数学雅各布·古尔德·舒尔曼教授 Jacob Gould Schurman Professor
- 2005–2012年 应用数学中心主任
- 2000–2009年 理论与应用力学教授
- 1994–2000年 理论与应用力学副教授
麻省理工大学
- 1993–1994年 数学系副教授
- 1989–1993年 数学系助理教授
研究领域
Steven H. Strogatz对应用数学的研究兴趣十分宽泛。在职业生涯早期，他研究了数学生物学中的各种问题，包括超螺旋 DNA 的几何形状、人类睡眠-觉醒周期的动力学、三维化学波的拓扑结构以及生物振荡器的集体行为（如成群同步闪烁的萤火虫）。20世纪90年代，他致力于将非线性动力学 nonlinear dynamics和混沌 chaos应用于物理学、工程和生物学。其中几个项目涉及耦合振荡器 coupled oscillators，如激光器、超导约瑟夫森结 superconducting Josephson junctions，以及齐声鸣叫的蟋蟀。在过去的几年中，Steven H. Strogatz开始关注一些新领域，比如伦敦千禧桥 London’s Millennium Bridge开幕当天人群同步 synchronization在其摇晃中的作用，以及社会系统中结构平衡的动态。
荣誉成就
Steven H. Strogatz最著名的研究贡献是他于1998年发表于《自然》的关于“小世界”网络的论文[2]。该论文由Steven H. Strogatz与其以前的学生邓肯·沃茨 Duncan J Watts合著，是1998年至2008年间关于网络的论文中被引用次数最多的一篇，也是在物理学领域被引用次数居第6位的论文。根据谷歌学术搜索，它现在已经被引用了4万多次。截至2014年10月17日，它在有史以来被引用次数最多的研究文章中居第63位。
Strogatz因他的研究、教学和公共传播而获得了许多奖项，包括:
- 1990年，美国国家科学基金会首席青年研究员奖 NSF Presidential Young Investigator Award;
- 1991年，贝克奖 E. M. Baker Award for Excellence in Undergraduate Teaching（麻省理工学院最高教学奖）
- 1997年，J.P. and Mary Barger ’50 Teaching Award
- 2001年，Robert ’55 and Vanne ’57 Cowie Teaching Award
- 2006年，Tau Beta Pi Teaching Award（工程学院“年度教授”）
- 2009年，Swanson Teaching Award
- 2013年，美国科学促进协会公众参与科学奖 AAAS Public Engagement with Science Award（“为表彰其在向公众传达数学之美和数学重要性方面的卓越贡献和激情”）
- 2015年，刘易斯托马斯科学写作奖（表彰其为“诗人般的科学家”)
- 2016年， Stephen H. Weiss Presidential Fellowship（康奈尔大学最高的本科生教学奖）
- 2019年，乔治·波利亚数学博览会奖 SIAM George Pólya Prize for Mathematical Exposition
Strogatz是工业与应用数学学会 Society for Industrial and Applied Mathematics会员（2009年）、美国文理科学院 American Academy of Arts and Sciences院员（2012年）、美国物理学会 American Physical Society会员（2014年）、美国数学学会 American Mathematical Society会员（2016年）。
Strogatz曾在 TED、阿斯彭思想节 Aspen Ideas Festival和世界政府峰会上发表演讲，也是广播实验室 Radiolab 和Science Friday 科学星期五 Science Friday节目的常客。2010年春，他为《纽约时报 The New York Times》的每周数学专栏撰文，被《哈佛商业评论 Harvard Business Review》赞为“数学普及的典范”。2012年秋，他再次为《纽约时报》推出系列文章，《我，我自己和数学 Me, Myself and Math》。 Strogatz还为TTC公司 The Teaching Company的The Great Courses系列录制了24集的课程“混沌”。
博士生导师
Richard Ernest Kronauer 理查德·欧内斯特·克罗瑙尔
Charles Czeisler 查尔斯·切斯勒
学生
- 一位社会学家
- 宾夕法尼亚大学的教授。
- 他曾是纽约市微软研究院的首席研究员，
- 以研究小世界网络而闻名。
- 在新南威尔士大学获得了理学士物理学学位，跟从斯蒂文·斯特罗加茨 Steven H. Strogatz在康奈尔大学获得了博士学位。
Steven H. Strogatz与集智
集智学园收录了Steven H. Strogatz主讲的“非线性动力学与混沌”，该课程对非线性动力学和混沌进行了详细的讲解，强调分析方法、具体实例和几何直觉，包含大量练习和工作实例，是适合大学生和相关学者的入门课程。预备知识为多变量微积分和基础物理。
主要文章及著作
文章
- Collective dynamics of 'small-world' networks 《“小世界”网络的集体动力学》 DJ Watts, SH Strogatz Nature 393, 440-442 1998，被引41814次[2]
- Exploring complex networks 《探索复杂网络》 SH Strogatz nature 410 (6825), 268-276 2001，被引8451次[3]
- Random graphs with arbitrary degree distributions and their applications 《具有任意度分布的随机图及其应用》 MEJ Newman, SH Strogatz, DJ Watts Physical review E 64 (2), 026118 2001，被引3982次[4]
著作
- Infinite Powers: How Calculus Reveals the Secrets of the Universe (Houghton Mifflin Harcourt, Boston, 2019)
- 无穷的力量：微积分如何揭示宇宙奥秘
- 史蒂文·斯特罗加兹最新著作，《纽约时报》畅销书 New York Times Best Seller (May 2019)，入围2019年英国皇家学会洞察投资科学图书奖 Royal Society Insight Investment Science Book Prize。“微积分是宇宙的语言”，该书介绍了微积分如何利用一个虚幻的数字——无穷大来解决现实问题，应对每个时代的挑战。
- The Joy of x: A Guided Tour of Math, From One to Infinity (Houghton Mifflin Harcourt, Boston, 2012)
- 该书获2014年欧拉图书奖 Euler Book Prize。多长时间、以何种方式翻转床垫才会让它的磨损率最小？谷歌搜索引擎是如何找到我们想要的网页的？在步入婚姻殿堂之前，应该和多少位异性约会？该书包含大量实例和插图，清晰巧妙德解释了数学的主要思想。
- The Calculus of Friendship: What a Teacher and a Student Learned About Life While Corresponding About Math (Princeton University Press, Princeton, New Jersey, 2009)
- 友谊的微积分：师生在交流数学的同时领悟到的生活真谛
- 该书记录了一对师生三十多年的书信往来，其关系之所以不同寻常，是因为几乎完全基于他们对微积分的共同热爱。该书通过隐喻、图片和轶事解释微积分、微分方程和混沌理论，笔触温暖，感人至深。
- Sync: How Order Emerges from Chaos in the Universe, Nature, and Daily Life (Hyperion, New York, 2003)(2004年再版)
- 中译本：《同步：秩序如何从混沌中涌现》
- 一本跨学科的科普著作，是了解复杂性科学、混沌现象、小世界现象的不错的入门书——《同步》译者张羿
- Nonlinear Dynamics and Chaos: With Applications to Physics, Biology, Chemistry, and Engineering, Second Edition (Perseus Books, Cambridge, Massachusetts, 1994)(2014年再版）
- 中译本：《非线性动力学与混沌：应用于物理学、生物学、化学和工程》
- 《发现 Discover》杂志2003年度最佳书籍 Best Book of the Year。该书非常系统地给出了非线性动力学与混沌领域相关理论，从一阶微分方程及其分岔开始，其次是相平面分析、极限环以及它们的分岔，后以Lorenz方程、混沌、迭代映射、倍周期分岔、重整化、分形和奇怪吸引子作为结尾。可作为数学、力学、物理、化学、生物、控制科学、机械等工程专业高年级本科生或研究生教材。
研究课题
通过网络传播的变异 Mutations spreading through a network
在从癌症生物学到进化博弈论的众多领域中，关键是要了解一小组突变体如何传播并最终占领正常个体的大部分。人群的网络结构如何决定突变占领个体的时间？该研究建立的数学模型给出了答案，并且可以解释为什么许多疾病在潜伏期显示出强烈的右偏分布；有些人比其他人显示症状需花费更长的时间。
新事物如何导致另一事物 How one new thing leads to another
“一环扣一环”的古老格言可能会对任何演化的事物产生惊人的科学暗示。在斯图尔特·考夫曼 Stuart Kauffman称为“扩展相邻的可能性”的过程中，一个创新点可开辟新的可能性，为其他创新铺路。Strogatz和他的同事们已经朝着建立相邻可能的数学模型和探索其在生物学、文化和技术变革中的作用迈出了第一步。
城市交通 Urban mobility
在最优化调度情况下，满足纽约市的需求的最少出租车数量是多少？如果人们选择与陌生人共乘出租车，可以节省多少钱？污染和交通压力能减少多少呢？通过以一种新型数学方法对1.5亿次出租车车程进行的研究，纽约市13,000余辆出租车的潜力得以量化。
社会平衡动力学 Dynamics of social balance
“敌人的敌人就是我的朋友”——在大型社会或政治网络中运用这种逻辑的数学结果是什么？通过运用统计物理学、图论和随机矩阵理论工具，得出了这种古老的友谊-竞争方法的令人惊讶的含义。
近期报道
- 工业与应用数学协会(SIAM)授予文理学院应用数学系雅各布·古尔德·舒尔曼教授、首席研究员Steven H. Strogatz为2019年乔治·波利亚数学博览会奖 George Pólya Prize for Mathematical Exposition得主。
- ——康奈尔大学文理学院新闻，2019年3月5日
- 数学“布道者”Steven H. Strogatz和他的同事们从美国国家科学基金会(NSF)获得一笔为期五年的250万美元拨款，将致力于解决数学家的交流问题。
- ——《康奈尔编年史》，2017年6月11日
联系方式
- 地址：533 Malott Hall, Cornell University, Ithaca, NY 14853-4201
- 电子邮件: strogatz@cornell.edu
相关链接
视频
The Science of Sync：同步的科学，TED演讲，讲解自然界中事物如何趋于同步
更多信息
参考文献
- ↑ 斯蒂文·斯特罗加茨 Steven H. Strogatz at the Mathematics Genealogy Project
- ↑ 2.0 2.1 Duncan J. Watts,Steven H. Strogatz (2002) Collective dynamics of ‘small-world’ networks.
- ↑ Steven H. Strogatz (2001) Exploring complex networks.
- ↑ M. E. J. Newman, S. H. Strogatz, and D. J. Watts (2001) Random graphs with arbitrary degree distributions and their application.Phys. Rev. E.026118.
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非线性动力学与混沌
非线性动力学和混沌理论是系统发展的，从一阶微分方程及其分岔开始，然后是相平面分析，极限环和它们的分岔，最终得到Lorenz方程，混沌，迭代映射，周期倍增，重整化，分形和奇怪吸引。
此系列课程由斯蒂文·斯特罗加茨主持，内容包括机械振动，激光，生物节律，超导电路，昆虫爆发，化学振荡器，遗传控制系统，混沌水轮，甚至是使用混乱发送秘密信息的技术。在每种情况下，科学背景都在初级阶段进行解释，并与数学理论紧密结合。
集智文章传递
Exploring complex networks
网络的研究遍及从神经生物学到统计物理学的所有科学领域。 最基本的问题是结构性的: 如何描述食物网、互联网或代谢网络的接线图，大肠桿菌的接线图？ 它们的拓扑结构中是否存在统一的原则？ 从非线性动力学的角度来看，我们也想了解一个庞大的相互作用的动力系统网络ーー无论是神经元、发电站还是激光器ーー在给定它们各自的动力学和耦合结构的情况下，将如何表现出。 研究人员现在才刚刚开始解开复杂网络的结构和动态
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