理查德·A·布鲁阿尔迪

理查德·A·布鲁阿尔迪:将矩阵与计数结合的人

1979年,理查德·布鲁阿尔迪成为《线性代数及其应用》的共同主编。几十年后,他仍担任这一职务。在现代该领域的历史中,关于什么是可发表的线性代数的问题,很大程度上都经过威斯康星州麦迪逊市的一张办公桌——而坐在那张桌子后面的人,用他的职业生涯论证了线性代数和组合数学本质上是同一门学科。

康涅狄格州德比

布鲁阿尔迪于1939年9月2日出生在康涅狄格州的德比——一个位于豪萨托尼克河畔的小工业城镇,在1939年,这显然不是任何事物的发射台。

他于1960年在康涅狄格大学获得学士学位,随后前往雪城大学,于1962年获得硕士学位,1964年获得博士学位。他的博士导师是赫伯特·约翰·莱泽 (Herbert John Ryser),这一选择决定了他后来的一切。

莱泽的传承

莱泽是组合矩阵论的奠基人之一,该学科不主要将矩阵视为线性变换,而是将其视为组合对象——一种零和非零的模式,一种伪装的二分图,一种可以对其进行计数的结构。在20世纪60年代初,这是一个明显的少数派兴趣。线性代数的主流是分析和数值的;组合数学的主流则对矩阵持怀疑态度。

布鲁阿尔迪用他的职业生涯证明了交集处才是有趣问题所在的地方。最终的丰碑是与莱泽合著的《组合矩阵论》(Combinatorial Matrix Theory)——学生与导师,该领域的经典教材。

麦迪逊

在1964年至1965年于国家标准局完成博士后研究后,布鲁阿尔迪于1965年加入威斯康星大学麦迪逊分校担任助理教授。他于1968年成为副教授,1971年成为教授,并一直留任。2004年,他被任命为UWF贝克威斯·巴斯科姆数学教授。他于1993年至1999年担任系主任。

在此过程中,他获得了1969-70年的北约博士后奖学金,并曾在明尼苏达州的数学及其应用研究所、伊利诺伊大学芝加哥分校、加州理工学院、巴黎第六大学和匈牙利科学院担任客座教授。

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领域

布鲁阿尔迪的研究涵盖组合数学、组合矩阵论、图论与矩阵、拟阵和编码理论——范围之广,以至于很容易忽略其内在联系。其联系在于:在这些领域中,对象都可以编码为数组,问题变成了关于哪些条目模式是可能的问题。

他的著作追踪了这一点。与布莱恩·谢德 (Bryan Shader) 合著的《符号可解线性系统的矩阵》(1995) 探讨了何时可以仅从系数的符号确定解的符号——这是一个关于纯代数问题的纯组合问题。《编码理论手册》(1998),与薇拉·普莱斯 (Vera Pless) 和W·卡里·赫夫曼 (W. Cary Huffman) 合著,涵盖了有限代数与可靠传输工程相遇的领域。《组合矩阵类》(2006) 紧随其后,2009年与德拉戈斯·茨维特科维奇 (Dragos Cvetkovic) 合著了《矩阵论的组合方法》——书名即是他职业生涯的全部论点,直截了当地陈述了出来。

1993年,他与马西 (Massey) 一起引入了关联着色,这是一种图着色变体,此后产生了大量相关文献。

还有《组合数学导论》,这本普伦蒂斯-霍尔出版的教科书,现在已出到第五版,且仍在被指定使用。对于许多在该领域工作的人来说,布鲁阿尔迪是他们在看到他名字出现在论文上之前,就通过这本书学习该领域知识的作者。

编辑与领域服务者

布鲁阿尔迪的机构服务可以说与他的定理一样重要。除了自1979年起长期担任《线性代数及其应用》的共同主编外,他还担任了《电子组合数学杂志》(一个早期且重要的开放获取项目)的主编,并曾在《离散数学》和《SIAM矩阵分析杂志》等期刊的编委会任职。他于1996年至2002年担任国际线性代数协会主席。

到2002年,他已撰写了约203篇出版物并指导了35名博士生;此后数字已超过200篇论文和37名学生,在数学谱系项目中记录了48名学术后裔。

为什么理查德被称为天才

对布鲁阿尔迪天赋的诚实描述是结构性愿景,而不是解决问题的火力。他的职业生涯建立在一个单一的重构之上,并在五十年间始终如一:矩阵是一个组合对象,计数与线性代数之间的交通是双向的。这不是一个定理,而是一种观察方式——在1964年,这足够异端,以至于需要一生的书籍和论文才能使其成为标准配置。

这种认可是真实的,并且是专门针对其广度的。组合数学及其应用研究所于2000年授予他欧拉奖章,明确表彰其“在组合研究方面做出杰出贡献的终身职业生涯”。他于2012年被任命为SIAM会士,并在同年成为美国数学会首批会士。

反面案例应明确提出。没有单一的著名结果带有布鲁阿尔迪的名字,就像莱泽猜想带有莱泽的名字一样。他的奖项是为了表彰职业生涯,而不是突破;欧拉奖章的引文明确使用了“终身”一词。他最持久的影响力很大程度上是编辑和教学方面的——经营一本期刊四十多年,编写每个人都从中教学的教科书,培养37名博士——这更像是领域建设,而不是狭义上的天才,尽管领域确实需要它。他还获得了校长卓越教学奖,这比任何研究奖项更能真实反映他的性格。可以辩护的说法是,布鲁阿尔迪是少数将组合矩阵论变成一门学科的人之一。这是一件伟大的事情。这与单一的头脑是不同的。

遗产

布鲁阿尔迪是威斯康星大学麦迪逊分校组合数学名誉教授,自1965年以来一直在该校任教——一个机构,一个学术项目,六十年。

该项目成功了。通过观察非零条目的图来研究矩阵的想法,曾经是一个好奇心,现在已成为组合数学、优化和网络理论中的常规做法。学生遍布世界各地的院系。他塑造的期刊是该领域的记录期刊。每年秋天,在某个地方,一屋子的本科生第一次打开《组合数学导论》,开始学习计数。

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