Rudolf E. Kálmán

Rudolf Emil Kálmán ^{[ 1 ]} (19 de mayo de 1930 – 2 de julio de 2016) fue un ingeniero eléctrico , matemático e inventor húngaro-estadounidense . Es conocido principalmente por su coinvención y desarrollo del filtro de Kalman , un algoritmo matemático ampliamente utilizado en el procesamiento de señales , sistemas de control y sistemas de guiado, navegación y control . Por este trabajo, el presidente estadounidense Barack Obama le otorgó a Kálmán la Medalla Nacional de Ciencia el 7 de octubre de 2009. ^{[ 1 ]}

Rudolf Kálmán nació en Budapest , Hungría, en 1930, hijo de Otto y Ursula Kálmán (de soltera Grundmann). Tras emigrar a Estados Unidos en 1943, obtuvo su licenciatura en 1953 y su maestría en 1954, ambas en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) , en ingeniería eléctrica . Kálmán completó su doctorado en 1957 en la Universidad de Columbia en la ciudad de Nueva York . ^{[ 3 ]}

Kálmán trabajó como matemático investigador en el Instituto de Investigación para Estudios Avanzados en Baltimore, Maryland , desde 1958 hasta 1964. Fue profesor en la Universidad de Stanford desde 1964 hasta 1971, y posteriormente profesor de investigación de posgrado y director del Centro de Teoría de Sistemas Matemáticos en la Universidad de Florida desde 1971 hasta 1992. Regresó periódicamente a Fontainebleau entre 1969 y 1972, a MINES ParisTech, donde se desempeñó como asesor científico del Centro de Investigaciones en Automatización. A partir de 1973, también ocupó la cátedra de Teoría de Sistemas Matemáticos en el Instituto Federal Suizo de Tecnología en Zúrich , Suiza .

Kálmán murió la mañana del 2 de julio de 2016 en su casa en Gainesville, Florida . ^{[ 4 ]}

Kálmán era ingeniero eléctrico, título que cursó tanto en el MIT como en la Universidad de Columbia , y fue reconocido por ser co-inventor del filtro de Kalman (o filtro de Kalman-Bucy), una técnica matemática ampliamente utilizada en las computadoras digitales de sistemas de control , sistemas de navegación , aviónica y vehículos espaciales para extraer una señal de una larga secuencia de mediciones ruidosas o incompletas, generalmente las realizadas por sistemas electrónicos y giroscópicos .

Las ideas de Kálmán sobre filtrado fueron recibidas inicialmente con gran escepticismo, hasta el punto de que se vio obligado a publicar sus primeros resultados en ingeniería mecánica , en lugar de en ingeniería eléctrica o de sistemas. Sin embargo, Kálmán tuvo más éxito al presentar sus ideas durante su visita a Stanley F. Schmidt en el Centro de Investigación Ames de la NASA en 1960. Esto propició el uso de los filtros de Kálmán durante el programa Apolo y, posteriormente, en el transbordador espacial de la NASA , en submarinos de la Armada y en vehículos aeroespaciales no tripulados y armas, como misiles de crucero . ^{[ 5 ]}

Durante la década de 1960, Kálmán publicó varios artículos fundamentales que establecieron rigurosamente lo que hoy se conoce como la representación en el espacio de estados de los sistemas dinámicos. Introdujo la definición formal de un sistema, las nociones de controlabilidad y observabilidad , lo que finalmente condujo a la descomposición de Kalman . Kálmán también realizó contribuciones pioneras a la teoría del control óptimo y, en su trabajo conjunto con J. E. Bertram, ofreció una exposición completa y perspicaz de la teoría de la estabilidad para sistemas dinámicos. Asimismo, colaboró ​​con B. L. Ho en el problema de la realización mínima , proporcionando el conocido algoritmo de Ho-Kalman.

Kálmán fue miembro extranjero de las Academias de Ciencias de Francia , Hungría y Rusia , ^{[ 6 ]} así como miembro de la Academia Nacional de Ciencias , la Academia Nacional de Ingeniería , ^{[ 7 ]} y la Academia Estadounidense de Artes y Ciencias . ^{[ 8 ]} Recibió numerosos doctorados honoris causa de otras universidades. En 2012 fue nombrado miembro de la Sociedad Matemática Estadounidense . ^{[ 9 ]}

Kálmán recibió la Medalla de Honor del IEEE en 1974, la Medalla del Centenario del IEEE en 1984, el Premio Kioto de Tecnología Avanzada de la Fundación Inamori en 1985, el Premio Steele de la Sociedad Matemática Estadounidense en 1987, el Premio Richard E. Bellman a la Herencia en Control en 1997, ^{[ 10 ]} y el Premio Charles Stark Draper de la Academia Nacional de Ingeniería en 2008.

Kálmán también recibió un Doctorado Honoris Causa de la Universidad Heriot-Watt en 1990. ^{[ 11 ]} y un Doctorado Honoris Causa del Politécnico de Milán en 2012. Kálmán falleció unas semanas antes de la entrega de este último doctorado, por lo que su esposa Dina asistió a la ceremonia en su nombre, celebrada en la sala de conferencias del Departamento de Electrónica, Información y Bioingeniería del Politécnico de Milán el 12 de septiembre de 2016.

• Lista de miembros de la Academia Nacional de Ingeniería (Electrónica)

• Kalman, RE (1960). "Un nuevo enfoque para problemas de filtrado y predicción lineal". Journal of Basic Engineering . 82 (1): 35– 45. doi : 10.1115/1.3662552 . S2CID 1242324 . 
• Kalman, RE; Bucy, RS (1961). "Nuevos resultados en filtrado lineal y teoría de predicción" (PDF) . Journal of Basic Engineering . 83 : 95–108 . doi : 10.1115/1.3658902 . S2CID 8141345 . 
• Kalman, RE (1960). "Contribuciones a la teoría del control óptimo". Bol. Soc. Mat. Mexicana .
• Kalman, RE (1963). "Descripción matemática de sistemas dinámicos lineales". Journal of the Society for Industrial and Applied Mathematics . 1 (2): 152– 192. doi : 10.1137/0301010 .
• Kalman, RE; Bertram, JE (1960). "Análisis y diseño de sistemas de control mediante el "segundo método" de Lyapunov: I — Sistemas de tiempo continuo". Revista de Ingeniería Básica .
• Kalman, RE; Bertram, JE (1960). "Análisis y diseño de sistemas de control mediante el "segundo método" de Lyapunov: II — Sistemas de tiempo discreto". Journal of Basic Engineering .
• Kalman, RE; Ho, BL (1966). "Editorial: Construcción efectiva de modelos lineales de variables de estado a partir de funciones de entrada/salida". Regelungstechnik .

• ecuación de Hamilton-Jacobi-Bellman

• El sitio web del filtro de Kalman
• Premio Kioto
• Para los estudiantes de doctorado de Kálmán, consulte Rudolf Emil Kálmán en la página del Proyecto de genealogía de matemáticas .
• O'Connor, John J.; Robertson, Edmund F. , "Rudolf E. Kálmán" , Archivo MacTutor de Historia de las Matemáticas , Universidad de St Andrews
• En la revista "Dynamical Systems, Measurement, and Control", de junio de 1977, páginas 73-75, se incluye una biografía escrita por JR Ragazzini, director de su tesis doctoral.  Esta publicación también contiene una lista de las principales obras de Kalman.
• Biografía de Kalman del IEEE
• La influencia de RE Kalman: teoría del espacio de estados, realización y sistemas de datos muestreados. "Annual Reviews in Control", volumen 47, 2019, págs.  1-6.