Бутковский Анатолий Григорьевич

Бутковский А.Г.

Дата рождения: 

суббота, ноября 10, 1934

Анатолий Григорьевич Бутковский — выдающийся учёный, первооткрыватель и основоположник нового научного и прикладного направления в кибернетике, теории управления системами с распределёнными параметрами (СРП). С 1975 г. по настоящее время он руководит Лабораторией теории и принципов управления системами с распределёнными параметрами Института проблем управления имени В. А. Трапезникова РАН.

А. Г. Бутковский окончил Московский институт стали и сплавов и механико-математический факультет Московского государственного университета. Диплом математика он получил, работая в группе академика Понтрягина в Математическом институте Академии наук СССР им. Стеклова.

В возрасте 27 лет Анатолий Григорьевич получает степень кандидата наук, а уже через год, в 28 лет, защищает докторскую диссертацию и становится самым молодым на то время доктором технических наук в СССР.

Он является автором или соавтором 350 научных трудов и более дюжины монографий, изданных в России, США, Великобритании, Голландии. Под его руководством 30 аспирантов получили степени кандидатов технических и физико-математических наук, а некоторые из них стали докторами наук. А. Г. Бутковский был или является членом редакционных советов журналов Академии наук России: «Автоматика и телемеханика», «Теория и системы управления». Он является членом нескольких академий в России и за рубежом. Он также член редакционного совета Международного журнала Systems Sciences и совещательного совета Advances in Computing Sciences издательства Springer.

В 1996 г. на XIII Всемирном конгрессе ИФАК в США в докладе «История управления с 1960 года» имя А. Г. Бутковского названо среди пяти имён самых выдающихся учёных-специалистов по теории управления в России.

За пионерские работы и достижения в области теории управления распределёнными системами А. Г. Бутковский удостоен премии им. А. А. Андронова Академии наук СССР. Эти работы подытожены им в монографии «Теория оптимального управления системами с распределёнными параметрами», изданной в Москве издательством «Наука» в 1965 г., которая в 1969 г. вышла в переводе на английский язык в США под названием Distributed Control Systems, изд-во Elsevier.

Значение теоретических и прикладных работ Бутковского во многом обусловлено их тесной связью с реальным производством. Анатолий Григорьевич имеет ряд официально зарегистрированных изобретений и патентов. В области теории им впервые строго сформулированы задачи управления СРП, и в частности, для случая, когда управляющие воздействия, заданные на границах, управляют распределениями внутри областей.

А. Г. Бутковский первым поставил задачи оптимального управления СРП, сформулировал и доказал принцип максимума для систем управления, описываемых интегральными уравнениями (Принцип максимума Бутковского). На этой основе он вывел интегральные уравнения для оптимальной функции управления. Эти уравнения известны как «интегральные уравнения Бутковского».

Им введено понятие «финитного управления» и поставлена задача финитного управления (задача Бутковского). Она заключается в определении точных и конструктивных описаний множества всех допустимых траекторий движения управляемого объекта на конечном интервале времени. Задачу финитного управления можно рассматривать как реализацию задачи управляемости, поставленную в 1960 г. профессором Р. Калманом.

В 70-е годы А. Г. Бутковский предложил использовать в теории управления нетрадиционные для неё в то время методы теории чисел. Эти результаты отражены в двух его монографиях: «Методы управления распределёнными системами», Москва: «Наука», 1975 и «Структурная теория распределённых систем», Москва: «Наука», 1977 (которая в 1983 г. также вышла на английском языке под названием Structural Theory of Distributed Systems, Англия, изд-во Ellis Horwood).

Ещё одним важным достижением проф. А. Г. Бутковского стало то, что он сформулировал и рассмотрел новую актуальную задачу, названную им «Проблема оптимального подвижного управления». Такие задачи возникают в очень широком классе технологических процессов, в которых имеются подвижные источники энергии, силы или других физических величин. В качестве инструмента приближённого решения новой проблемы Анатолием Григорьевичем был предложен так называемый метод подстановки и реализации, вытекающий из впервые поставленной им же нелинейной проблемы моментов.

В 1993 году профессор А. Г. Бутковский выдвинул программу создания «Единой геометрической теории управления (ЕГТУ)», или «Теории структур управления (ТСУ)». Этот подход родился из необходимости предложить более мощную теорию управления СРП, пригодную для описания таких крайне сложных объектов и процессов, как, например, горячая и холодная плазма, композитные материалы, электромагнитные поля в лазерах, микрообъекты на квантовом уровне и др. Геометрический подход даёт надежду рассматривать многие дисциплины в кибернетике (науке управления) с единой структурной точки зрения.

ЕГТУ-ТСУ основывается на таком мощном современном математическом аппарате, как теория структур в понимании Бурбаки, теории расслоений, теории симметрии и других математических концепциях. А. Г. Бутковский установил, что понятие «управление» можно отождествить с понятием связности в расслоении. С физической точки зрения это означает, что управление можно отождествить с калибровочными полями, которые в настоящее время в теоретической физике рассматриваются как главный способ описания, например, основных взаимодействий в природе (гравитации, электромагнетизма, сильного и слабого взаимодействия элементарных частиц).

В рамках ЕГТУ-ТСУ он сформулировал необходимые и, отдельно, достаточные условия оптимальности для многомерных «распределённых» дифференциальных систем управления в инвариантных геометрических терминах.

Эти и другие результаты изложены в монографии А. Г. Бутковского, написанной им в соавторстве с А. В. Бабичевым и С. Похйолаиненом «К единой геометрической теории управления», Москва: «Наука», 2001.