Цыпкин Яков Залманович

Цыпкин Я.З.

Дата рождения: 

пятница, сентября 19, 1919

Дата смерти: 

вторник, декабря 2, 1997

Я. З. Цыпкин — знаковая фигура для Института проблем управления. Вся его жизнь была связана с ИАТом (ИПУ), он играл ключевую роль не только в научной жизни, но и в создании особого морального климата уникального коллектива.

Склонность и способности к научной работе проявились у Якова Залмановича достаточно рано. Свои первые статьи он опубликовал 20-ти лет от роду, ещё будучи студентом Московского института связи. Потом была война, тяжёлое ранение, хирургические операции, госпиталь, в котором Цыпкин продолжал учиться и думать над проблемами, составившими впоследствии основу его кандидатской диссертации. Защита состоялась в Институте автоматики и телемеханики в 1945 г. В послевоенные годы огромную роль в формировании Якова Залмановича как учёного сыграл андроновский семинар в ИАТе. Вскоре (в 1948 г.) Цыпкин защитил (и вновь в ИАТе) докторскую диссертацию, и оппонентом у него был академик Андронов. В те годы Я. З. Цыпкин оказался, по-видимому, самым молодым доктором технических наук в стране, а ещё через год он стал профессором. С 1950 г. Яков Залманович официально переходит на работу в ИАТ. С 1956 г. до своей кончины (т. е. более 40 лет) он возглавляет лабораторию № 7 Института.

В научных исследованиях Якова Залмановича можно выделить пять основных направлений.

Первое из них связано с системами с запаздыванием. Статья на эту тему была опубликована им в журнале «Автоматика и телемеханика» в 1946 г. (она стала первой из 75 публикаций Цыпкина в этом журнале — последняя, посмертная, появилась в 1999 г.). Яков Залманович предложил обобщение критерия Найквиста на случай запаздывания. Роль этой работы оказалась настолько велика, что её перевод на английский в сборнике, посвящённом частотным методам теории управления, помещён сразу же после основополагающей статьи Найквиста. Интересно, что некоторые идеи этой работы оказались полезными много позже, в 90-е годы, при построении критериев робастной устойчивости систем с запаздыванием.

Начиная с 1948 г. Яков Залманович занялся исследованием импульсных систем (или систем прерывистого регулирования; позже они стали именоваться дискретными системами). Эти работы принесли их автору мировую славу. В последние десятилетия дискретные системы играют огромную (и сегодня всё возрастающую) роль в технике, достаточно вспомнить о цифровом управлении и компьютерах. Яков Залманович развил адекватный математический аппарат исследования таких систем — метод z-преобразования (дискретного преобразования Лапласа). Именно Цыпкин (наряду с американским ученым Джури) является основоположником теории линейных дискретных систем. В 1951 г. им была опубликована первая книга по импульсным системам, за ней последовал ряд других. Все они сразу же переводились на иностранные языки.

Третий цикл работ Цыпкина относится к релейным системам; первая его публикация на эту тему появилась в 1952 г. Рассматриваются системы, в которых управление носит релейный характер, т. е. может принимать лишь два возможных значения. Подобные системы заведомо нелинейны, тем не менее для их анализа Якову Залмановичу удалось применить аппарат теории линейных систем с большим коэффициентом усиления. Монографии 1955 и 1974 гг. по релейному управлению включали такие важные результаты, как «критерий Цыпкина» и «годограф Цыпкина». Большой отклик получили эти результаты и позже после развития методов оптимального управления, когда релейный характер управляющих воздействий оказывается типическим.

В 1965 г. Яков Залманович производит полную смену тематики исследований. В те годы огромную популярность обрели слова «адаптация», «обучение», «распознавание», однако точный смысл этих терминов оставался неясен. Цыпкин предложил единый подход к исследованию подобных систем, основанный на идее рекуррентных стохастических алгоритмов и аппарате стохастической аппроксимации, уже развитом в математической статистике. Первый же пленарный доклад Якова Залмановича на эту тему (1965 г., 3-е Всесоюзное совещание по автоматическому управлению, Одесса) вызвал огромный интерес и бурную дискуссию. Написанные Цыпкиным монографии (1968 и 1970 гг.) способствовали осознанию и принятию его точки зрения. Впоследствии тематика адаптивных систем стала основной в деятельности возглавляемой им лаборатории. Появились такие важные направления, как теория оптимальных и робастных (т. е. работоспособных в условиях неопределённости вероятностных характеристик) алгоритмов идентификации и стохастической оптимизации.

Наконец, в 1989 г. происходит ещё один поворот в научной проблематике Цыпкина. Его внимание привлекает общая проблема управления в условиях неопределённости, когда само описание объекта не полностью известно. Типичной является задача о робастной устойчивости характеристического полинома. Яков Залманович использует частотные методы и получает очень эффективный графический критерий («годограф Цыпкина-Поляка»). Он выдвигает программу «робастизации» всей линейной теории управления и добивается серьёзных результатов в этом направлении.

Помимо отмеченных основных направлений, Яков Залманович интересовался и многими другими задачами — от степени устойчивости линейных систем до нейронных сетей. В то же время ему было присуще чувство единства всей теории управления. В её центр он ставил частотные методы для линейных систем и получающиеся на их основе графические критерии типа годографов Найквиста и Михайлова. В меньшей мере он ценил аппарат с описанием систем в пространстве состояний и оптимальным управлением в духе принципа максимума. Его отличала необычайная работоспособность — он работал всегда: в кабинете, на совещании, дома, на отдыхе. Его перу принадлежат 12 книг, более 300 научных статей, множество брошюр, предисловий, рецензий на книги, статей в энциклопедиях.

Заслуги Я. З. Цыпкина широко признаны как у нас в стране, так и за рубежом. Он являлся действительным членом Академии наук СССР (позже — Российской академии наук), лауреатом Ленинской премии и премии А. А. Андронова, председателем Национального комитета по автоматическому управлению, членом редколлегий ряда журналов. Его работы хорошо известны на Западе. Яков Залманович много ездил с докладами на международные конгрессы и конференции. Так, он был участником всех конгрессов ИФАК, начиная с первого. Цыпкин удостоен престижнейшей медали Куацца (ИФАК), медали Хартли английского института измерений и управления, премии Ольденбургера американского общества инженеров-механиков. После кончины Якова Залмановича Цыпкина крупнейшие международные журналы по управлению выпустили специальные номера, посвящённые его памяти, или опубликовали некрологи.

У Якова Залмановича было множество учеников, среди них немало докторов наук и академиков разных стран СНГ. Ряд зарубежных учёных (назовём для примера шведа Л. Льюнга и югослава П. Кокотовича) также считают его своим учителем. Лаборатория № 7 ИПУ, которую он создал и долгие годы возглавлял, носит ныне имя Я. З. Цыпкина. Эта лаборатория и сегодня одна из ведущих в ИПУ.