John R. Womersley - John R. Womersley

John Ronald Womersley (20. Juni 1907 - 7. März 1958) war ein britischer Mathematiker und Informatiker, der wichtige Beiträge zur Computerentwicklung und Hämodynamik leistete . Heutzutage ist er vor allem für seinen Beitrag zur Durchblutung , Fluiddynamik und der gleichnamigen Womersley-Zahl bekannt , einem dimensionslosen Parameter, der instationäre Strömungen charakterisiert.

Biografie

Frühes Leben und Ausbildung

Womersley wurde am 20. Juni 1907 in Morley bei Leeds im West Riding of Yorkshire geboren . Er war das einzige Kind von George William und Ruth Womersely; sein Vater leitete ein Lebensmittelgeschäft in Morley. Er wurde von 1917 bis 1925 an der Morley Grammar School ausgebildet . 1925 erhielt er ein Open- Stipendium an der University of Cambridge und das Royal Scholarship in Physics am Imperial College of Science and Technology , aber er entschied sich, am Imperial College Mathematik zu studieren. Seine Lehrveranstaltungen umfassten Reine und Angewandte Mathematik , Physik , Hydrodynamik und die kinetische Gastheorie . 1929 erhielt er einen Bachelor of Science mit Auszeichnung in Mathematik und wurde Associate des Royal College of Science . Er blieb weitere zwei Jahre am Imperial College und erhielt 1930 das Diploma of Imperial College (DIC).

Arbeit

Pilot-ACE (Automatic Computing Engine)

1930 verließ Womersely das Imperial College, um eine Stelle als Junior Research Officer am Shirley Institute (British Cotton Industry Research Institute), Manchester anzutreten . Dort wandte er mathematische Techniken auf Probleme in der Textilherstellung an, darunter Forschungen zum Baumwollspinnen, zum Ziehen von Fasermaterialien und durch LHC Tippett die Verwendung mathematischer Statistiken in der industriellen Produktion und Qualitätskontrolle . Während seiner Zeit am Shirley Institute lernte er auch Leslie Comrie kennen und interessierte sich für Computertechniken . Infolgedessen verbrachte er einen Monat im HM Nautical Almanac Office in London, um Comries numerische Ansätze zu lernen. 1936 arbeitete er mit Douglas Hartree zusammen , der einen Differential Analyzer an der University of Manchester gebaut hatte ; gemeinsam entwickelten sie eine viel zitierte Methode zur numerischen Integration partieller Differentialgleichungen. Im Jahr 1937, als sich der Krieg abzeichnete, trat er als wissenschaftlicher Offizier in die Rüstungsforschungsabteilung in Woolwich ein und arbeitete an der Anwendung statistischer Techniken, die auf die Ballistik und die Munitionsprüfung angewendet wurden . 1942, nach Ausbruch des Zweiten Weltkriegs , wurde er zum stellvertretenden Direktor für wissenschaftliche Forschung im Versorgungsministerium ernannt und mit dem Aufbau und der Leitung des Beratungsdienstes für statistische Methoden (später bekannt als SR17) beauftragt. Diese Organisation war für die Beratung und Forschung in Bezug auf Munitionslieferungen, technische Fabriken und die Untersuchungen einer Reihe von Regierungsinspektoraten verantwortlich. Es war besonders wichtig, um die Qualitätskontrolle zu gewährleisten und während des Krieges Stichprobenkontrollmethoden für die britische Industrie zu fördern. 1944 trat er dem mathematischen Tabellenkomitee der British Association bei und im selben Jahr wurde er zum ersten Superintendent der Mathematics Division des National Physical Laboratory (NPL) ernannt . Neben für die Kontrolle statistische Qualität verantwortlich ist, wurde NPL mit dem Aufbau eines elektronischen Computers beauftragt, für die Womersley den Namen geprägt Automatische Computing Engine (ACE), Echo Babbage ‚s Analytical Engine . Womersely war daher für den Aufbau und Betrieb des ersten nationalen Rechenzentrums in Großbritannien verantwortlich. Eine seiner ersten Maßnahmen war die USA für eine Erkundungstour zu besuchen, wo er gelernt ENIAC (Electronic Numerical Integrator und Computer) , Howard Aitken ‚s Harvard Maschine , George Stibitz ‘ s Maschinen und von Neumann ‚s Pläne für die Binärcomputer, EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer) . Nach seiner Rückkehr rekrutierte er Alan Turing für die ACE-Sektion und unterstützte ihn stark. Womersley rekrutierte 1947 auch Donald Davies . Der Fortschritt des ACE-Projekts verzögerte sich jedoch und Turing entwickelte eine Abneigung gegen Womersley und eine Verachtung für seine Fähigkeiten und verließ das Projekt 1948. Davies übernahm dann von Turing und einem kleinen Versuchsmodell, dem Piloten ACE wurde 1950 produziert. Ob Womersely NPL erfolgreich führte, ist in Frage gestellt worden, obwohl der Konsens darin zu bestehen scheint, dass er unter schwierigen Umständen gute Arbeit geleistet hat. Er selbst verließ das Projekt 1950, bevor der Pilot-Prototyp ACE fertiggestellt war, um zur British Tabulating Machine Company (BTM), einem Vorläufer von International Computers Limited (ICL), zu wechseln. Dort erkannte er, dass die zuvor von Hochschulen oder Regierungen entwickelten Computer zu groß und zu teuer waren, um kommerziell rentabel zu sein, und rekrutierte Andrew Booth , der den All Purpose Electronic Computer an der Birbeck University entwickelt hatte , als Berater, um einen kleineren, kostengünstigen Computer zu entwickeln. Der Computer, der von Ray Bird von Booths ursprünglichem Design kopiert wurde, wurde Hollerith Electronic Computer (HEC1) genannt und war Großbritanniens erster in Massenproduktion hergestellter Geschäftscomputer.

Simulation des vorhergesagten Strömungsgeschwindigkeitsprofils in Rohren mit unterschiedlichen Womersley-Zahlen

1954 verließ Womersley BTM und trat einem Forschungsteam unter der Leitung von Donald McDonald am St. Bartholomew's Hospital bei , das den Blutfluss in Arterien untersuchte . Diese Änderung scheint eine vorübergehende Vereinbarung gewesen zu sein, um "die Zeit auszufüllen, während man auf den Abschluss der Vereinbarungen wartet, um an WADC (das Wright Air Development Center , Dayton , Ohio, USA) zu kommen". Seine Zusammenarbeit mit McDonald könnte durch seine älteste Tochter Barbara veranlasst worden sein, die an St. Bartholomäus Medizin studierte. Was auch immer der Grund war, dieser Schritt führte zu einer neuen und hochproduktiven Phase seiner Forschung, da er mathematische und computergestützte Techniken auf die Analyse des Blutflusses und der Hämodynamik anwendete . Vor allem 1955 veröffentlichte er einen Artikel, der einen dimensionslosen Parameter (α) beschrieb, der die Natur instationärer Strömungen charakterisiert ; später wurde dies die Womersley-Zahl genannt . Im Juli 1955 wechselte er wie geplant zum WADC, um einen Posten als stellvertretender Leiter der Analyseabteilung des Luftfahrtforschungslabors der System Dynamics Branch zu übernehmen. 1956 wurde er zum Supervisory Mathematician und dann zum Supervisory Aeronautical Research Engineer (Flight Systems) befördert, obwohl er bis zu seinem frühen Tod im Jahr 1958 weiterhin über mathematische Aspekte des Blutflusses veröffentlichte. Seine 1957 erschienene Monographie über "Eine elastische Röhrentheorie der Pulsübertragung" und oszillatorischer Fluss in Säugetierarterien' wird weithin als ein wichtiger Einfluss auf diesem Gebiet angesehen. 1957 kehrte er zur Behandlung von Krebs nach Großbritannien zurück. Er unterzog sich einer Reihe von Operationen in London und kehrte 1957 nach Ohio zurück, erholte sich jedoch nie vollständig und starb am 7. März 1958 im Ohio State University Hospital in Columbus .

Persönliches Leben

Womersley heiratete 1931 Jean Isobel Jordan in Hammersmith , London. Das Paar hatte drei Töchter, Barbara, Ruth und Marion. Womersleys Frau Jean lebte bis 1996 in Dayton , und ab 2014 hinterließen sie zwei Töchter und sechs Enkelkinder, die in den USA und Kanada lebten .

Ausgewählte Publikationen

• Womersley, JR (1937). „Die Anwendung der Differentialgeometrie zur Untersuchung der Verformung von Stoff unter Belastung“. Memoiren des Shirley-Instituts . 16 (1).
• Hartree, DR; Womersley, JR (1937). "Eine Methode zur numerischen oder mechanischen Lösung bestimmter Arten von partiellen Differentialgleichungen" . Proz. Königliche Soc. Lange. Ein . 161 (906): 353–366. Bibcode : 1937RSPSA.161..353H . doi : 10.1098/rspa.1937.0149 .
• Womersley, JR (1946). „Wissenschaftliches Rechnen in Großbritannien“. Mathematik. Tabellen und Rechenhilfen . 2 (15): 110–117. doi : 10.2307/2002621 . JSTOR  2002621 .
• Womersley, JR (1955). "Oszillationsbewegung einer viskosen Flüssigkeit in einem dünnwandigen elastischen Rohr. I. Die lineare Näherung für lange Wellen". Philos. Mag. 46 (373): 199–221. doi : 10.1080/14786440208520564 .
• Womersley, JR (1955). "Methode zur Berechnung von Geschwindigkeit, Fließgeschwindigkeit und viskosem Widerstand in Arterien bei bekanntem Druckgradienten" . J. Physiol . 127 (3): 553–563. doi : 10.1113/jphysiol.1955.sp005276 . PMC  1365740 . PMID  14368548 .
• Womersley, JR (1957). An Elastic Tube Theory of Pulse Transmission and Oscillatory Flow in Mammalian Arteries, Wright Air Development Center Technical Report 56-614, (manchmal als WADC TR56-614 bezeichnet und manchmal als 1958 zitiert)
• Eine vollständige Bibliographie wurde von Brian E. Carpenter und Robert W. Doran zusammengestellt

Verweise

Externe Links