Briljant afrikansk matematikprofessor är den yngsta som blivit vald att gå med i Clarivates topp en procent av naturvetenskapsgruppen

En professor från University of the Free State Abdon Atangana har erkänts som en av de översta 1% av forskarna på den prestigefyllda globala Clarivate Web of Science-listan och är den yngsta matematikern som blivit så hedrad. Enligt Clarivate uppmärksammar denna utmärkelse sanna pionjärer inom sitt område under det senaste decenniet, vilket framgår av produktionen av flera högciterade artiklar som rankas bland de 1 % översta genom citeringar för område och år i Web of Science. Professor Atangana är känd för att utveckla en ny matematisk bråkoperator som används för att modellera verkliga problem som uppstår inom teknik, naturvetenskap och teknik.

Det sa att de mycket citerade forskarna verkligen är en på tusen och listan uppdateras årligen. Hans arbete har en verklig tillämpning för en rad olika problem, inklusive passage av grundvattenflöde, spridning av infektionssjukdomar, kaotiska problem som väderbeteende, konkurrensproblem inom biologi och ett vanligt exempel är typen av farthållare i bilar.

På tal om denna ära sa professor Abdon Atangana, som är lika passionerad för matematik som han är för Afrika: "Denna ära är inte för mig. Det är för Afrika. Jag jobbar hårt för att svarta afrikanska barn ska kunna säga att Afrika leder vägen inom matematik. Det finns inget som vi inte kan göra!” Han förklarade arten av sitt arbete och dess tillämpning på verkliga frågor: "Differentiella och integrerade operatörer används för att modellera verkliga problem som uppstår inom många områden av vetenskap, teknik och ingenjörsvetenskap. Konceptet introducerades och tillämpades av Leibniz (Gottfried Wilhelm Leibniz var en framstående tysk polymat och en av upplysningens viktigaste logiker, matematiker och naturfilosofer) respektive Newton (engelsk matematiker, fysiker, astronom, teolog).

"Men deras koncept användes endast för klassiska problem, problem utan minne, en enkel applikation är farthållaren i bilar (detta beror bara på den initiala inställda hastigheten för bilen). Deras operatörer kunde inte skildra problem med minne, crossover-beteende, till exempel passage av vatten från matrisberg till sprickor, en spridning av infektionssjukdomar med icke-lokalt beteende som covid-19. Operatörerna som föreslagits av Atangana kan replikera processer efter korsningsbeteenden, som passage av grundvatten som strömmar från matrisberg till spricka, spridning av infektionssjukdomar, kaotiska problem som väderbeteende, diffusionsproblem i heterogena medier, konkurrensproblem inom biologi och ett annat vanligt exempel är typen av farthållare i GL Mercedes (DISTRONIC PLUS är ett förarassistanssystem som kombinerar automatisk hastighetsreglering med närhetskontroll i förhållande till ett framförvarande fordon). I allmänhet kan alla verkliga problem med minne modelleras med dessa operatorer."

Professor Atangana, 35, ursprungligen från Kamerun, har kallat University of the Free State i Bloemfontein hem under de senaste 11 åren. Han är matematiker och forskare vid universitetets Institute for Groundwater Studies. The Alexandria Engineering Journal hade en artikel som konstaterade att användningen av Atangana-Baleanu-operatörerna är en "mångsidig och blomstrande disciplin". Prof Atangana rankas på listan pga. hans fältöverskridande bidrag som kommer att påverka forskning inom många olika områden. Han tilldelades nyligen också TWAS Mohammad A. Hamdan Award av World Academy of Sciences för vetenskapens framsteg i utvecklingsländer.

Det är första gången som TWAS Mohammad A. Hamdan Award delades ut. Enligt ett uttalande från TWAS ges detta pris för enastående matematiskt arbete utfört av en vetenskapsman som arbetar och bor i Afrika eller den arabiska regionen. Där står det att priset kan ges för arbete inom ren matematik, tillämpad matematik, sannolikhet, eller statistik. Prof Atangana fick priset för sitt bidrag till fraktal matematik och partiella differentialekvationer.

De matematiska operatorerna utvecklade av Prof Atangana och en kollega från Çankaya University, Ankara i Turkiet, Prof Dumitru Baleanu, som skulle kunna användas för att modellera verkliga problem som uppstår inom många områden inom vetenskap, matematik, teknik och ingenjörsvetenskap, växer med en anmärkningsvärd hastighet inom dessa områden och har inspirerat till en explosion av ny forskning inom fraktionell kalkyl. Prof Atangana, akademisk chef: Institutet för grundvattenstudier vid UFS, och Prof Baleanu från Çankaya University utvecklade sina differentialoperatorer 2016 när befintliga operatörer misslyckades med att korrekt avbilda vissa fysiska problem. Enligt prof Atangana tog det honom en veckas kontinuerligt tänkande att utveckla en ny fraktionsoperator som kunde användas för att modellera verkliga problem som uppstår inom många områden inom vetenskap, teknik och teknik.

Annons

Publicerade artiklar växer för varje år. Enligt en nyligen publicerad artikel i Alexandria Engineering Journal, med titeln A bibliometric analysis of Atangana-Baleanu operators in fraktional calculus, har Atangana-Baleanu-operatorerna citerats i 351 publicerade och peer-reviewed forskningsartiklar sedan den första paper publicerades 2016. Antalet artiklar som publiceras varje år växer exponentiellt med en mycket hög hastighet på 80,25 %, vilket visar på ett hälsosamt och blomstrande forskningsfält. Under 2019 publicerades 156 artiklar om ämnet och ytterligare 95 artiklar har publicerats under de första tre månaderna av 2020. Prof Atangana säger att det är en fröjd att se att namnet på en afrikansk matematiker är kopplat till operatörer som används inom många områden vetenskap, teknik och teknik.

"Det är en mycket stor glädje, eftersom ett afrikanskt barn en dag kommer att säga "Jag är stolt över att vara afrikan", eftersom dessa teorier utvecklades av en svart afrikansk ungdom. En stor glädje att se att, för första gången någonsin, en svart matematiker läggs till i listan över mycket citerade matematiker. En stor glädje att veta att jag blev världens yngsta högt citerade matematiker, även om detta inte firades varken av mitt arbetsland eller mitt universitet.

"En stor glädje att se att jag bara efter fyra år av extremt hårt arbete i ett främmande land blev redaktör för mer än 20 topptidskrifter för tillämpad matematik och matematik; i vissa är jag den första afrikanen som valts ut som redaktör. För mig är det ett första steg i vetenskapens avkolonisering; en indikation på att afrikaner kan bidra och påverka matematikens värld”, säger professor Atangana.

Nya vapen i tillämpad matematikFör att utöka begränsningarna för det nya konceptet tillhandahöll professor Atangana nya bråk-differentialoperatorer som kallas Atangana-Baleanu bråkderivat. Atangana-Baleanu fraktionella derivator förde in nya vapen i tillämpad matematik för att modellera komplexa verkliga problem mer exakt, eftersom derivaten har följande egenskaper:

• Derivaten har samtidigt markovska och icke-markovska egenskaper, medan det välkända Riemann-Liouville-derivatet bara är markovska och Caputo-Fabrizio-derivatet är icke-markovskt.

• Väntetiden för derivatan är samtidigt maktlag, sträckt exponentiell och Brownsk rörelse, medan Riemann-Liouville-derivatan endast är maktlag och Caputo-Fabrizio endast är exponentiellt förfall.

• Den derivativa medelkvadratförskjutningen är en övergång från vanlig diffusion till subdiffusion, medan Riemann-Liouville bara är potenslag och skalinvariant. Detta betyder att Atangana-Baleanu fraktionella derivat kan beskriva verkliga problem med olika skalor, eller problem som förändrar deras egenskaper under tid och rum – till exempel spridning av cancer, flödet av vatten i heterogena akviferer, föroreningsrörelser inom spruckna akviferer och många andra. Detta korsningsbeteende observeras i många empiriska system.

• Den derivata sannolikhetsfördelningen är samtidigt Gaussisk och icke-Gaussisk och kan gå över från Gaussisk till icke-Gaussisk utan ett stabilt tillstånd. Det betyder att Atangana-Baleanu-bråkderivatan är samtidigt deterministisk och stokastisk, medan Riemann-Liouville endast är deterministisk. Så, till exempel, med denna korsning, kan Atangana-Baleanu fraktionella derivata beskriva fysiska eller biologiska fenomen som en hjärtinfarkt, den fysiologiska utvecklingen från liv till död, strukturella fel i ett flygplan och många andra fysiska händelser av plötsliga händelser. förändring, utan steady state.

Dela den här artikeln: