Alfred J. Lotka - Alfred J. Lotka
Alfred J. Lotka | |
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Nato |
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2 marzo 1880
Morto | 5 dicembre 1949 |
(a 69 anni)
Nazionalità | americano |
Conosciuto per | Le equazioni di Lotka-Volterra |
Carriera scientifica | |
Campi | Matematica |
Alfred Lotka James (2 marzo 1880 - 5 Dicembre, 1949) è stato un USA matematico , chimico fisico e statistico , famoso per il suo lavoro in dinamica di popolazione e l'energetica . Un Americano biofisico , Lotka è meglio conosciuto per la sua proposta del modello di predatore-preda , sviluppato simultaneamente ma indipendentemente da Vito Volterra . Il modello Lotka-Volterra è ancora alla base di molti modelli utilizzati nell'analisi delle dinamiche di popolazione in ecologia .
Vita
Lotka è nata a Lwów , in Austria-Ungheria (ora in Ucraina) da genitori polacco-americani. I suoi genitori, Jacques e Marie (Doebely) Lotka, erano cittadini statunitensi . Ha conseguito il B.Sc. nel 1901 all'Università di Birmingham , in Inghilterra , si laureò nel 1901–02 all'Università di Lipsia , ricevette un MA nel 1909 alla Cornell University e un D.Sc. all'Università di Birmingham nel 1912.
- Occupazioni
- Assistente chimico per la General Chemical Company (1902–1908, 1914–1919)
- Esaminatore di brevetti per l'Ufficio Brevetti degli Stati Uniti (1909)
- Assistente fisico per il National Bureau of Standards (1909-1911)
- Editore del supplemento Scientific American (1911-1914)
- Membro dello staff della Johns Hopkins University (1922-1924)
- Statistico per la Metropolitan Life Insurance Company , New York City (1924 fino al suo pensionamento nel 1948)
Nel 1935 sposò Romola Beattie. Non avevano figli.
Morì a New York.
Opera
Sebbene oggi sia noto principalmente per le equazioni di Lotka-Volterra utilizzate in ecologia , Lotka era un biomatematico e un bio-statistico, che cercò di applicare i principi delle scienze fisiche anche alle scienze biologiche. Il suo interesse principale era la demografia , che forse ha influenzato la sua scelta professionale come statistico alla Metropolitan Life Insurance .
Una delle prime pubblicazioni di Lotka, nel 1912, proponeva una soluzione al secondo modello di malaria di Ronald Ross . Nel 1923 pubblicò un'analisi approfondita in cinque parti e un'estensione di entrambi i modelli di malaria di Ross. La quarta parte della serie, scritta in collaborazione con FR Sharpe, ha modellato il lasso di tempo per l'incubazione dei patogeni. Lotka pubblicato Elementi di Biologia Fisica nel 1925, uno dei primi libri di biologia matematica dopo D'Arcy Thompson s' Crescita e forma . È anche noto per la sua prospettiva energetica sull'evoluzione . Lotka propose che la selezione naturale fosse, alla sua radice, una lotta tra organismi per l'energia disponibile; Il principio di Lotka afferma che gli organismi che sopravvivono e prosperano sono quelli che catturano e utilizzano l' energia in modo più efficiente rispetto ai suoi concorrenti. Lotka ha esteso la sua struttura energetica alla società umana. In particolare, ha suggerito che il passaggio dalla dipendenza dall'energia solare all'energia non rinnovabile porrebbe sfide uniche e fondamentali per la società. Queste teorie resero Lotka un importante precursore dello sviluppo dell'economia biofisica e dell'economia ecologica , avanzate da Frederick Soddy , Howard Odum e altri.
Elementi di biologia fisica
Mentre era alla Johns Hopkins, Lotka completò il suo libro Elements of Physical Biology (1925), in cui estese il lavoro di Pierre François Verhulst . Il suo primo libro riassume il suo lavoro precedente e organizza le sue idee di unità e universalità delle leggi fisiche, rendendo le sue opere accessibili ad altri scienziati. Sebbene il libro coprisse un gran numero di argomenti, dall'energia dell'evoluzione (vedi sotto) alla natura fisica della coscienza, l'autore è noto oggi principalmente per l' equazione Lotka-Volterra della dinamica della popolazione.
Energetica dell'evoluzione
Il suo lavoro precedente era incentrato sull'energia e sulle applicazioni della termodinamica nelle scienze della vita .
Lotka propose la teoria che il concetto darwiniano di selezione naturale potesse essere quantificato come una legge fisica. La legge che proponeva era che il principio selettivo dell'evoluzione fosse quello che favoriva la massima trasformazione del flusso di energia utile. L'ecologo dei sistemi generali Howard T. Odum in seguito applicò la proposta di Lotka come una caratteristica guida centrale del suo lavoro nell'ecologia degli ecosistemi . Odum chiamò la legge di Lotka il principio della massima potenza .
Demografia e salute pubblica
Il lavoro di Lotka nella demografia matematica iniziò nel 1907 con la pubblicazione di articoli sulla rivista Science e sull'American Journal of Science . Ha pubblicato diverse dozzine di articoli sull'argomento per più di due decenni, culminando con Théorie Analytique des Associations Biologiques (Teoria analitica delle associazioni biologiche). La Parte 1 di 45 pagine, intitolata Principes , fu pubblicata nel 1934; la Parte 2 di 149 pagine, intitolata Analyze demographique avec application particuliere a l'espece humaine , fu pubblicata nel 1939; entrambi di Hermann & Cie , Parigi.
Bibliometria
Nell'ambito della bibliometria, in particolare quella parte dedicata allo studio delle pubblicazioni scientifiche, Lotka è noto per aver contribuito alla " Legge di Lotka ". La legge, scoperta da Lotka, riguarda la produttività degli scienziati. Come notato da WG Poitier nel 1981: "La distribuzione di Lotka si basa su una legge del quadrato inverso in cui il numero di autori che scrivono n articoli è 1/ n 2 del numero di autori che scrivono un articolo. Ad ogni area tematica può essere associato un esponente che rappresenta il suo tasso specifico di produttività dell'autore." Il lavoro di Lotka ha suscitato ulteriori indagini, contribuendo in modo seminale al campo della scientometria , lo studio scientifico delle pubblicazioni scientifiche.
Ha collaborato con Louis Israel Dublin , un altro statistico della Metropolitan Life, per scrivere tre libri sulla demografia e la salute pubblica : The Money Value of a Man (1930), Length of Life (1936) e Twenty-five Years of Health Progress ( 1937).
Onori
- Presidente della Population Association of America (1938-1939)
- Presidente dell'American Statistical Association (1942)
- Vicepresidente dell'Unione per l'indagine scientifica sui problemi di popolazione
- Presidente del Comitato nazionale dell'Unione degli Stati Uniti
- Membro dell'American Public Health Association
- Fellow of Institute of Mathematical Statistics
Guarda anche
- Equazioni di Lotka-Volterra (per la predazione)
- Equazioni di competizione interspecifiche Lotka-Volterra
- Legge di Lotka (un caso speciale della legge di Zipf )
- Il principio di Lotka
- Equazione di Eulero-Lotka
- Equazione di Sharpe-Lotka-McKendrick
- Contabilità energetica
- Economia biofisica
- Bioeconomia
- Economia energetica
- Howard T. Odum
Pubblicazioni
- AJ Lotka (1925) " Elementi di biologia fisica " ristampato da Dover nel 1956 come Elementi di biologia matematica .
- Lotka, AJ (1939) Théorie Analytique des Associations Biologiques tradotta nel 1998 come Teoria analitica delle popolazioni biologiche . New York: Plenum Press.
- Lotka, AJ (1989). Lotka sullo studio della popolazione, l'ecologia e l'evoluzione. Revisione della popolazione e dello sviluppo , 15(3), 539-550.
- Lotka, AJ (1998). Teoria analitica delle popolazioni biologiche . New York: Plenum Press
- Articoli, una selezione
- Lotka, AJ (1907). Relazione tra natalità e mortalità. Scienza , 26: 121-130.
- Sharpe, FR & Lotka, AJ (1911). Un problema nella distribuzione per età. Rivista filosofica , 21: 435-438.
- AJ Lotka (1912) Studi quantitativi in epidemiologia. Natura , 88: 497-498.
- Lotka, AJ (1919). Un contributo all'epidemiologia quantitativa. Giornale dell'Accademia delle Scienze di Washington , 9: p. 73.
- AJ Lotka (1922a) " Contributo all'energetica dell'evoluzione ". Proc Natl Acad Sci USA , 8: pp. 147-51.
- AJ Lotka (1922b) " La selezione naturale come principio fisico ". Proc Natl Acad Sci USA , 8, pp. 151-54.
- AJ Lotka (1923) "Contributo all'analisi dell'epidemiologia della malaria". L'American Journal of Hygiene , 3: 1–121.
- Loth, AJ (1926) "La distribuzione di frequenza della produttività scientifica". Journal of the Washington Academy of Sciences 16 (1926): 317-323.
- A proposito di Lotka
- Haaga, J. (2000). " Alfred Lotka, demografo matematico ". Popolazione oggi , 28(2), 3.
- Kingsland, SE (1985). Natura modellante: episodi nella storia dell'ecologia della popolazione . Chicago: Università di Chicago.
Riferimenti
- Jacques Veron. 2008. Alfred J. Lotka and the Mathematics of Population Electronic Journal for History of Probability and Statistics , Vol 4, No 1, June.