Alfred J.Lotka - Alfred J. Lotka
Alfred J. Lotka | |
|---|---|
 | |
| Född |
2 mars 1880 |
| Död | 5 december 1949 (69 år) |
| Nationalitet | Amerikansk |
| Känd för | De Lotka-Volterras ekvation |
| Vetenskaplig karriär | |
| Fält | Matematik |
Alfred James Lotka (2 mars 1880 - 5 december 1949) var en amerikansk matematiker , fysikalisk kemist och statistiker , känd för sitt arbete inom befolkningsdynamik och energi . En amerikansk biofysiker , Lotka är mest känd för sitt förslag om modellen rovdjur -byte , utvecklad samtidigt men oberoende av Vito Volterra . Den Lotka-Volterra modellen är fortfarande grunden för många modeller som används vid analys av populationsdynamik i ekologi .
Liv
Lotka föddes i Lwów , Österrike-Ungern (nu i Ukraina) av polsk-amerikanska föräldrar. Hans föräldrar, Jacques och Marie (Doebely) Lotka, var amerikanska medborgare. Han tog sin B.Sc. 1901 vid University of Birmingham , England , tog han examen 1901–02 vid Leipzig University , tog en MA 1909 vid Cornell University och en doktorsexamen. vid Birmingham University 1912.
- Yrken
- Assisterande kemist för General Chemical Company (1902–1908, 1914–1919)
- Patentgranskare för US Patent Office (1909)
- Assisterande fysiker för National Bureau of Standards (1909–1911)
- Redaktör för Scientific American Supplement (1911–1914)
- Anställd vid Johns Hopkins University (1922–1924)
- Statistiker för Metropolitan Life Insurance Company , New York City (1924 tills han gick i pension 1948)
År 1935 gifte han sig med Romola Beattie. De hade inga barn.
Han dog i New York.
Arbete
Även om han idag främst är känd för Lotka – Volterra-ekvationerna som används inom ekologi , var Lotka en bio-matematiker och en biostatistiker, som också försökte tillämpa fysikvetenskapliga principer på biologiska vetenskaper. Hans främsta intresse var demografi , vilket möjligen påverkade hans yrkesval som statistiker på Metropolitan Life Insurance .
En av Lotkas tidigaste publikationer 1912 föreslog en lösning på Ronald Ross andra malariamodell . År 1923 publicerade han en grundlig femdelad analys och förlängning av båda Ross malariamodeller. Den fjärde delen i serien, medförfattare av FR Sharpe, modellerade tidsfördröjningen för patogeninkubation. Lotka publicerade Elements of Physical Biology 1925, en av de första böcker om matematisk biologi efter D'Arcy Thompson 's tillväxt och Form . Han är också känd för sitt energiska perspektiv på evolution . Lotka föreslog att naturligt urval i grunden var en kamp mellan organismer om tillgänglig energi; Lotkas princip säger att organismer som överlever och blomstrar är de som fångar och använder energi mer effektivt än sina konkurrenter. Lotka utvidgade sin energiska ram till det mänskliga samhället. I synnerhet föreslog han att övergången från beroende av solenergi till icke -förnybar energi skulle innebära unika och grundläggande utmaningar för samhället. Dessa teorier gjorde Lotka till en viktig föregångare till utvecklingen av biofysisk ekonomi och ekologisk ekonomi , framställd av Frederick Soddy , Howard Odum och andra.
Element i fysisk biologi
Medan han var på Johns Hopkins avslutade Lotka sin bok Elements of Physical Biology (1925), där han utökade Pierre François Verhulsts arbete . Hans första bok sammanfattar hans tidigare arbete och organiserar hans idéer om enhetlighet och universalitet i fysiska lagar, vilket gör hans verk tillgängliga för andra forskare. Även om boken täckte ett stort antal ämnen, från evolutionens energi (se nedan) till medvetandets fysiska natur, är författaren idag främst känd för Lotka – Volterra -ekvationen för befolkningsdynamik.
Evolutionsutveckling
Hans tidigare arbete var inriktat på energikraft och tillämpningar av termodynamik inom biovetenskap .
Lotka föreslog teorin att det darwinistiska begreppet naturligt urval kunde kvantifieras som en fysisk lag. Lagen som han föreslog var att den selektiva utvecklingsprincipen var en som gynnade den maximala användbara energiflödeomvandlingen. Den allmänna systemekologen Howard T. Odum tillämpade senare Lotkas förslag som en central vägledning i hans arbete med ekosystemekologi . Odum kallade Lotkas lag principen om maximal effekt .
Demografi och folkhälsa
Lotkas arbete inom matematisk demografi började 1907 med publicering av artiklar i tidskriften Science and American Journal of Science . Han publicerade flera dussin artiklar om ämnet under mer än två decennier och kulminerade med Théorie Analytique des Associations Biologiques (Analytical Theory of Biological Associations). Den 45-sidiga delen 1, med titeln Principes , publicerades 1934; den 149 sidor långa delen 2, med titeln Analysera demografisk avec application particuliere a l'espece humaine , publicerades 1939; både av Hermann & Cie , Paris.
Bibliometri
Inom bibliometri, särskilt den del som ägnas åt att studera vetenskapliga publikationer, är Lotka känd för att ha bidragit med " Lotkas lag ". Lagen, som Lotka upptäckte, gäller forskarnas produktivitet. Som noterades av WG Poitier 1981: "Lotka -distributionen är baserad på en invers kvadratisk lag där antalet författare som skriver n papper är 1/ n 2 av antalet författare som skriver en uppsats. Varje ämnesområde kan ha kopplat till det en exponent som representerar dess specifika författarproduktivitet. " Lotkas arbete väckte ytterligare förfrågningar och bidrog så småningom seminalt till vetenskapsområdet - den vetenskapliga studien av vetenskapliga publikationer.
Han gick ihop med Louis Israel Dublin , en annan statistiker på Metropolitan Life, för att skriva tre böcker om demografi och folkhälsa : The Money Value of a Man (1930), Length of Life (1936) och Twenty-five Years of Health Progress ( 1937).
Högsta betyg
- President för Population Association of America (1938–1939)
- Ordförande för American Statistical Association (1942)
- Vice ordförande i unionen för vetenskaplig utredning av befolkningsproblem
- Ordförande i Förenta staternas nationella kommitté för unionen
- Medlem i American Public Health Association
- Medarbetare vid Institute of Mathematical Statistics
Se även
- Lotka – Volterra ekvationer (för predation)
- Lotka – Volterra interspecifika tävlingsekvationer
- Lotkas lag (ett specialfall av Zipfs lag )
- Lotkas princip
- Euler – Lotka ekvation
- Sharpe – Lotka – McKendricks ekvation
- Energiräkenskaper
- Biofysisk ekonomi
- Bioekonomi
- Energi ekonomi
- Howard T. Odum
Publikationer
- AJ Lotka (1925) " Elements of Physical Biology " omtryckt av Dover 1956 som Elements of Mathematical Biology .
- Lotka, AJ (1939) Théorie Analytique des Associations Biologiques översatt 1998 som analytisk teori om biologiska populationer . New York: Plenum Press.
- Lotka, AJ (1989). Lotka om befolkningsstudier, ekologi och evolution. Population and Development Review , 15 (3), 539–550.
- Lotka, AJ (1998). Analytisk teori om biologiska populationer . New York: Plenum Press
- Artiklar, ett urval
- Lotka, AJ (1907). Förhållandet mellan födelsetal och dödsfall. Science , 26: 121–130.
- Sharpe, FR & Lotka, AJ (1911). Ett problem i åldersfördelningen. Philosophical Magazine , 21: 435–438.
- AJ Lotka (1912) Kvantitativa studier inom epidemiologi. Nature , 88: 497-498.
- Lotka, AJ (1919). Ett bidrag till kvantitativ epidemiologi. Journal of the Washington Academy of Sciences , 9: sid. 73.
- AJ Lotka (1922a) " Bidrag till evolutionens energi ". Proc Natl Acad Sci USA , 8: s. 147–51.
- AJ Lotka (1922b) " Naturligt urval som fysisk princip ". Proc Natl Acad Sci USA , 8, s. 151–54.
- AJ Lotka (1923) "Bidrag till analys av malariaepidemiologi". The American Journal of Hygiene , 3: 1–121.
- Loth, AJ (1926) "Frekvensfördelningen av vetenskaplig produktivitet". Journal of the Washington Academy of Sciences 16 (1926): 317–323.
- Om Lotka
- Haaga, J. (2000). " Alfred Lotka, matematisk demograf ". Befolkning idag , 28 (2), 3.
- Kingsland, SE (1985). Modellerande natur: episoder i befolkningsekologins historia . Chicago: University of Chicago.
Referenser
- Jacques Véron. 2008. Alfred J. Lotka and the Mathematics of Population Electronic Journal for History of Probability and Statistics , Vol 4, nr 1, juni.