Irmgard Flügge-Lotz - Irmgard Flügge-Lotz

Irmgard Flügge-Lotz
Irmgard Flügge-Lotz.jpg
narozený ( 1903-07-16 )16. července 1903
Zemřel 22 května 1974 (1974-05-22)(ve věku 70)
Státní příslušnost Němec
Státní občanství Německo, USA
Alma mater Leibniz University Hannover
Známý jako Teorie diskontinuálního automatického řízení
Bang-bang řízení
Ocenění Fellow, American Institute of Aeronautics and Astronautics (1970)
Society of Women Engineers Achievement Award (1970)
von Kármán Lecture (1971)
Vědecká kariéra
Pole Dynamika tekutin
Automatické ovládání
Instituce Aerodynamische Versuchsanstalt
Deutsche Versuchsanstalt für Luftfahrt
ONERA
Stanford University
Teze Mathemathische Theorien im Bereich der Wärmeleitung kreisförmiger Zylinder  (1929)

Irmgard Flügge-Lotz , rozená Lotz (16. července 1903 - 22. května 1974) byl německo- americký matematik a letecký inženýr . Byla průkopnicí ve vývoji teorie diskontinuálního automatického řízení, která našla široké uplatnění v systémech řízení hystereze ; takové aplikace zahrnují naváděcí systémy , elektroniku , protipožární systémy a regulaci teploty . Stala se první profesorkou ženského inženýrství na Stanfordské univerzitě v roce 1961 a první ženskou technikkou zvolila členku Amerického institutu pro letectví a astronautiku .

raný život a vzdělávání

Lotz se narodila v Hamelnu v Německu 16. července 1903. V raném věku ji matka, jejíž rodina se podílela na stavbě po několik generací, povzbuzovala k tomu, aby se začala věnovat technickým předmětům. Se svým strýcem často navštěvovala staveniště a navštěvovala matiné představení technických filmů za poloviční cenu. Poté, co byl její otec, cestující novinář Osark, povolán k vojenské službě v první světové válce , pomohl mladý Irmgard rodině jako učitel matematiky při studiu na dívčím gymnáziu v Hannoveru. O několik let později, když se Osark vrátil do Hannoveru, byl ve špatném zdravotním stavu a Irmgard pokračoval v práci, aby přinesl rodině peníze navíc. Vystudovala gymnázium v ​​roce 1923 a na univerzitě v Leibnizu v Hannoveru studovala matematiku a inženýrství. Později v životě vysvětlila, proč se rozhodla studovat inženýrství:

Chtěl jsem život, který by nikdy nebyl nudný. To znamenalo život, ve kterém se budou objevovat vždy nové věci ... Chtěl jsem kariéru, ve které bych byl vždy šťastný, i kdybych měl zůstat svobodný.

Na vysoké škole studovala aplikovanou matematiku a dynamiku tekutin a byla často jedinou ženou ve svých třídách. V roce 1927 získala diplomovou Ingenieur a zůstala v Hannoveru pro její doktorát. V roce 1929 získala doktorát ve strojírenství a publikovala diplomovou práci o matematické teorii kruhových válců a vedení tepla.

Lotz šel pracovat pro Aerodynamische Versuchsanstalt (AVA) v Göttingenu , jedné z nejvýznamnějších leteckých výzkumných institucí v Evropě. Nastoupila jako pomocná výzkumná pracovnice a úzce spolupracovala s Ludwigem Prandtlem a Albertem Betzem , dvěma z předních německých aerodynamiky té doby. Před svým příjezdem na AVA Prandtl neúspěšně pracoval na řešení diferenciální rovnice pro svou teorii zvedací čáry pro rozložení vztlaku po křídle letounu. Lotz dokázal překonat své potíže a vyřešit rovnici a navíc vyvinul relativně jednoduchou metodu pro praktické použití. V roce 1931 publikovala takzvanou „Lotzovu metodu“ pro výpočet výtahu na trojrozměrném křídle a stala se standardní mezinárodní technikou. Po tomto úspěchu byla povýšena na vedoucí týmu a vybudovala teoretické oddělení na AVA vytvořením vlastního výzkumného programu a asistencí dalším výzkumným skupinám.

V roce 1932 potkala Wilhelma Flüggeho, stavebního inženýra a soukromého investora na univerzitě v Göttingenu . Když se připravovali na sňatek, Lotzova kariéra postupovala dobře a v době, kdy se vzali v roce 1938, byla jmenována vedoucí katedry teoretické aerodynamiky. Flügge však byl označen za „politicky nespolehlivého“ a pro své protinacistické názory popřel povýšení v Göttingenu . Flügge později připomněl, že zatímco on byl odmítnut kvůli svým politickým názorům, Lotz byl „blokován jakoukoli možností, aby se někdy dostal na univerzitní kariéru, jen proto, že byl ženou“. Eskalace a rostoucí vliv nacistické politiky na akademickou půdu vedly k jejich odchodu z AVA a přestěhovali se do Deutsche Versuchsanstalt für Luftfahrt (DVL) v Berlíně, kde Flügge-Lotz (její vdané jméno) byla konzultantkou v oblasti aerodynamiky a dynamiky letu a Flügge byl jmenován vedoucím výzkumu struktur. Ačkoli jim byl z nacistické politiky zakázán přístup na akademické pozice, bylo jim povoleno pokračovat ve výzkumných aktivitách pod ochranou Hermanna Göringa , který se více zajímal o technické znalosti než o ideologickou čistotu.

Na DVL Flügge-Lotz zahájila svou kariéru v teorii automatického řízení a byla průkopníkem v teorii diskontinuálních řídicích systémů . Tyto řídicí systémy, známé také jako systémy „zapnuto-vypnuto“ a „třesk-třesk“, mají pouze dvě nebo tři vstupní nastavení a jsou snadno vyrobitelné a v praxi velmi spolehlivé. Zajímala ji hlavně důsledky, které tyto systémy měly pro vývoj jednoduchého automatického zařízení pro řízení letu . Teorie popisující jejich výkon však musela být vyvinuta dříve, než mohly být spolehlivě implementovány do fyzických systémů. Flügge-Lotz začala rozvíjet teorii na DVL, ale válečné priority omezovaly její čas na silně teoretické projekty, takže se během této doby zaměřila hlavně na aerodynamiku.

Přesuňte se do Francie

Jak postupovala druhá světová válka , byl Berlín stále častěji vystavován náletům spojenců . Na jaře 1944 pokročilo ničení Berlína tak daleko, že Flügge-Lotz a Flügge se se svými odděleními přesunuli do městečka Saulgau v kopcích jižního Německa. Po skončení války se Saulgau nacházel ve francouzské zóně Spojencem okupovaného Německa . Francouzi znovu zahájili svoji leteckou výzkumnou činnost a dychtili najmout německé vědce, takže v roce 1947 se Flügge-Lotz a Flügge přestěhovaly s mnoha svými kolegy do Paříže, aby se připojily k Office National d'Etudes et de Recherches Aerospatiales (ONERA). Flügge-Lotz působila jako vedoucí výzkumné skupiny v aerodynamice do roku 1948 a publikovala příspěvky v teorii automatického řízení a aerodynamice, ve kterých diskutovala o problémech vyplývajících ze zvýšené rychlosti letadel.

Kariéra na Stanford University

Ačkoli Flügge-Lotz a její manžel byli šťastní, že žijí v Paříži, pozice, které tam zastávali, poskytovaly omezenou příležitost k postupu. Napsali Stephenovi Timoshenkovi na Stanfordské univerzitě, aby se nedbale ptali na práci ve Spojených státech a v roce 1948, a oba dostali nabídky učit tam. V té době však Stanford zastával univerzitní politiku, podle níž manželé nemohli zastávat profesionální pozici ve stejném oddělení, a navzdory Flügge-Lotzově reputaci ve výzkumu musela přijmout relativně malou pozici „lektora“, když se její manžel stal profesorem .

Navzdory tomu, že neměla profesorský titul, okamžitě začala přijímat studenty na výzkum disertační práce v teorii aerodynamiky a na jaře 1949 vedla svůj první Stanfordský kurz teorie hraničních vrstev . Ve Stanfordu společnost Flügge-Lotz provedla výzkum numerických metod k řešení problémů mezních vrstev v dynamice tekutin, čímž poskytla průkopnické příspěvky metodami konečných rozdílů a využitím počítačů. V roce 1951 uspořádala týdenní seminář mechaniky tekutin pro postgraduální studenty prvního ročníku, aby poskytla fórum pro diskusi o nejnovějších myšlenkách a vývoji.

Teorie diskontinuálního automatického řízení

Kromě mechaniky tekutin se Flügge-Lotz vrátila k práci na teorii automatického řízení, která byla původně zahájena v DVL. Vyvinula nové kurzy a začala na toto téma radit studentským tezím. První učebnici diskontinuálního automatického řízení vydala v roce 1953. Recenzent její učebnice napsal, že:

V nejjednodušším případě je diskontinuálním automatickým řídicím systémem řídicí systém, ve kterém je korekční síla kladná konstanta A nebo odpovídající záporná konstanta -A, v závislosti na tom, zda je znaménko chyby kladné nebo záporné. Vzhledem ke své jednoduchosti jsou takové systémy široce používány a literatura obsahuje diskuse o mnoha konkrétních systémech tohoto druhu. Tato kniha představuje první pokus o zacházení s těmito systémy komplexním a obecným způsobem. ... kniha představuje velmi cenný příspěvek k předmětu automatického řízení a bezpochyby povede k mnoha dalším pokrokům v této oblasti.

Vzhledem k tomu, že automatická řídicí zařízení často našla uplatnění v elektronice , začala také spolupracovat s fakultou a studenty katedry elektrotechniky. Postupem času se její primární výzkumné úsilí stále více zaměřovalo na teorii kontroly a v roce 1968, v roce jejího odchodu do důchodu, vydala druhou knihu Discontinuous and Optimal Control .

Držba

V polovině padesátých let se ukázalo, že Flügge-Lotz vykonává všechny povinnosti řádného profesora, ale bez oficiálního uznání. Ve skutečnosti bylo pro studenty těžké pochopit, proč byla spíše lektorkou než profesorkou, nebo dokonce, co ten rozdíl znamenal. Rozdíl v jejím postavení lektorky se projevil, když byla jedinou ženskou delegátkou ze Spojených států na prvním kongresu Mezinárodní federace automatického řízení v Moskvě. Aby se problém vyřešil před otevřením školy na podzim, byla v roce 1961 jmenována řádnou profesorkou v oborech strojírenská mechanika a letectví a astronautika.

Dědictví

Flügge-Lotz odešel do důchodu v roce 1968 ve věku 65 let, ale pokračoval ve výzkumu satelitních řídicích systémů, přenosu tepla a vysokorychlostního tahu vozidel . Během svého života získala za svou práci mnoho poct. V roce 1970 byla zvolena za členku Amerického institutu pro letectví a astronautiku (AIAA) a v roce 1971 byla vybrána k přednášce von Kármán na AIAA. V roce 1970 získala cenu Achievement Award od Společnosti ženských inženýrů. čestný doktorát z University of Maryland v roce 1973. Citace jejího čestného titulu uvádí:

Profesor Flügge-Lotz hrál ústřední roli ve vývoji leteckého průmyslu v západním světě. Její příspěvky trvaly po celý život, během něhož v oblasti ovládané muži demonstrovala hodnotu a kvalitu intuitivního přístupu ženy při hledání a objevování řešení složitých technických problémů. Její práce projevuje neobvyklé osobní odhodlání a přirozenou inteligenci.

Byla také vedoucí členkou Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), členkou Sigma Xi a členkou poradních sborů několika vědeckých časopisů.

Na počest jejích příspěvků byla divizí aplikované mechaniky na Stanfordské univerzitě pro vynikající postgraduální studenty zřízena „Wilhelm Flügge a Irmgard Flügge-Lotz Memorial Award“ .

Smrt

Po odchodu do důchodu se zdraví Flügge-Lotzové zhoršilo a trpěla stále silnější bolestí z artritidy, která se šíří po jejím těle. 22. května 1974 Flügge-Lotz zemřel po dlouhé nemoci ve Stanfordské nemocnici .

Funguje

  • Die Erwärmung des Stempels beim Stauchvorgang , disertační práce Hannover 1929
  • Přerušované automatické řízení , Princeton University Press 1953
  • Přerušovaná a optimální kontrola , McGraw Hill 1968

Bibliografie

  • JR Spreiter a W. Flügge, Irmgard Flügge-Lotz v Louise S. Grinstein (redaktorka), Paul J. Campbell (redaktorka) (1987). Ženy z matematiky: Bio-bibliografický pramen . Greenwood Press, New York. ISBN 978-0-313-24849-8.CS1 maint: další text: seznam autorů ( odkaz )p. 33-40

Viz také

Reference

externí odkazy

Tento článek obsahuje materiál od Irmgard Flügge-Lotz na PlanetMath , který je licencován pod licencí Creative Commons Attribution / Share-Alike License .