工程界的諾貝爾獎——德雷珀獎頒發

2020-12-02 科學網
工程界的諾貝爾獎——德雷珀獎頒發
Rudolf Kalman因發明和推廣卡爾曼濾波器而獲獎

Rudolf Kalman

 

美國國家工程院日前宣布，將2008年德雷珀獎（Charles Stark Draper Prize）授予瑞士聯邦理工學院的退休教授Rudolf Kalman博士，以表彰他的一項重要發明——卡爾曼濾波器（Kalman Filter），以及他在應用推廣上所做的貢獻。

 

卡爾曼濾波器是一種最優數位技術，通過數學方法消除一系列數據中的「噪音」。它能夠從不完備的信息中優化評估和控制一個複雜系統隨時間變化的狀態。卡爾曼濾波器促使控制論領域發生了革命性的變化，並已經在工程系統中得到廣泛應用。

 

20世紀50年代末，當時還在美國先進研究所（Research Institute for Advanced Studies，現在已經成為Lockheed-Martin公司）的Rudolf Kalman頭腦中有了卡爾曼濾波器的理論雛形。1960年，他發表了一篇突破性的論文「一種關於線性過濾和預測難題的新方法」（"A new approach to linear filtering and prediction problems", Transactions of the ASME-Journal of Basic Engineering, 82D:35–45, 1960）。不久，他又發表了另外兩篇有影響力的論文，一篇關於線性系統的狀態矢量空間理論，另一篇關於可控制和可觀測性。

 

當Kalman在研討會上將他的新方法介紹給聽眾時，大家都因這個完美的方案而感到十分震驚。該方法能夠讓一大批廣泛的技術達到空前的精度，並為這些技術開拓出新的應用方式。卡爾曼濾波器的真正應用開始於60年代早期，主要是在航空和軍事的導航和控制系統上。不過很快，該方法就被廣泛應用於各個工程技術領域。今天，在雷達目標跟蹤、全球定位系統（GPS）、水文學建模、大氣觀測、經濟計量學的時序分析以及自動化藥物輸送等幾乎所有工程領域的系統和設備中，都能找到卡爾曼濾波器的身影。

 

Kalman終生都在研究控制和系統理論的基礎方法，他也因此獲得了無數的獎項，比如，1985年獲得首個先進技術京都獎（Kyoto Prize in Advanced Technology）、1974年獲得IEEE榮譽獎章、1987年美國數學學會斯蒂爾獎（Steele Prize）等等。此外，Kalman還是美國國家工程院、國家科學院、美國藝術與科學院的三院院士。

關於Charles Stark Draper和德雷珀獎：

德雷珀獎金質獎章

 

Charles Stark Draper（1901—1987）被譽為「慣性導航之父」，他的這項技術能夠讓飛行器通過陀螺儀和加速計感知方向變化，其重要性在阿波羅登月計劃上得到了完美體現。Draper一生獲得世界各地的70多個獎項和榮譽，同時身為多家研究機構的成員。

 

德雷珀獎是美國工程院於1988年設立的美國工程學界最高榮譽。它由美國國家工程院頒發，德雷珀實驗室資助，旨在獎勵那些對社會產生重要影響，為改善人們生活質量做出重大貢獻的工程技術成就。

 

德雷珀獎被認為是工程界的「諾貝爾獎」，最初該獎每兩年評選一次，現改為每年評選一次，提名人的研究範圍涵蓋了所有工程學的學科，無論是否為美國國家工程研究院會員，均有資格參與德雷珀獎的競選。其獎勵包括50萬美元的獎金，一枚金質獎章以及一份手寫證書。（科學網 任霄鵬/編譯）

 

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