더글러스 하트리 (Douglas Rayner Hartree FRS, 1897年 3月 27日 ? 1958年 2月 12日)는 數値解析 의 發展과 原子 物理學 의 하트리-폭 方法 에 對한 適用으로 有名한 英國의 數學者이자 物理學者 이다. ^{[1] [2]}

하트리는 英國 케임브리지 에서 태어났다. 그의 아버지 윌리엄 은 케임브리지 大學의 工學 講師였으며 그의 어머니 에바 레이너는 英國 女性 協議會 會長이자 最初의 女性 케임브리지 市場이었다. 그의 曾祖父 中 한 사람은 새뮤얼 스마일스 였다. ^[3] 또 다른 사람은 海洋 엔지니어 윌리엄 하트리였다. ^[4] 더글러스 하트리는 幼兒期에서 살아남은 세 아들 中 長男이었다. 兄弟 姊妹는 그가 아직 어렸을 때 死亡했지만 그의 두 兄弟도 나중에 死亡했다. 하트리의 7歲 兄 John Edwin은 하트리가 17歲일 때 死亡했고 하트리의 22歲 兄弟 Colin William은 하트리가 23歲였을 때 1920年 2月 腦髓膜炎으로 死亡했다. ^[5]

하트리는 케임브리지의 St John's College 에 다녔지만 제 1次 世界 大戰 으로 學業이 中斷되었다. 그(그리고 그의 아버지와 兄弟)는 AV Hill 에서 對共 彈道學 을 硏究하는 그룹에 合流하여 實質的인 計算과 微分 方程式의 數値的 方法에 對한 持續的인 關心과 相當한 技術을 얻었으며 大部分의 作業을 鉛筆과 종이로 遂行했다. . ^[6] Hill에 따르면 하트리의 死亡 記事에 따르면 '어느 날 조용히 그는 戰線, 기둥 및 鋼鐵 테이프를 使用하여 롱베이스 높이 測定器를 卽席에서 만들었다. 이것은 하트리 높이 測定器로 알려지게 되었고 더 나은 光學 높이 測定器가 導入될 때까지 英國 對共軍에 依해 廣範圍하게 使用되었다. 그것의 長點은 觀察된 孃으로부터 '單純한 算術을 使用하여 매우 빠르게' 높이를 計算할 수 있다는 것이다. 또한 製造 費用이 低廉하고 使用이 簡便했다.

1921年 닐스 보어 의 Cambridge 訪問은 하트리가 自身의 數値 技術을 보어의 原子 理論 에 適用하도록 靈感을 주어 1926年에 博士 學位를 取得했다. 같은 해에 슈뢰딩거 方程式 이 發表되면서 하트리는 微分方程式 과 數値解析 에 對한 自身의 知識을 새로운 兩者 理論 에 適用할 수 있었다. 그는 原子의 電子 分布에 對한 하트리 方程式 을 誘導하고 솔루션에 對한 一貫된 필드 方法을 提案했다. 이 理論의 波動函數는 Slater 가 決定函數가 必要하다는 파울리 排他 原理 를 만족시키지 못했다. 포크 는 現在 하트리-폭 方法 으로 알려진 "交換 方程式"을 發表했다. 이는 하트리가 交換 寄與 計算을 위해 提案한 效率的인 方法을 使用하더라도 計算的으로 훨씬 더 까다롭다. 오늘날 하트리-폭 方法은 計算化學 分野에서 매우 重要하며 分子 및 凝縮上 시스템의 電子 構造 計算에 使用되는 大部分의 密度 函數 理論 프로그램 內에서 數値的으로 適用 및 解決된다. ^{[7] [8]}

1929年 하트리는 맨체스터 大學의 應用 數學의 Beyer 議長 으로 任命되었다. 1933年 그는 매사추세츠 工科 大學의 버니바 부시 를 訪問하여 그의 差動 分析器 에 對해 直接 배웠다. 맨체스터 로 돌아온 直後 그는 메카노 에서 自身의 分析器를 만들기 始作했다. 機械를 使用하여 數値的 方法을 더 活用할 수 있는 可能性을 보고 그는 Robert McDougall 卿을 說得하여 Metropolitan-Vickers 와 共同으로 製作한 보다 强力한 機械에 資金을 支援했다.

鐵道에 對한 하트리의 熱情을 反映하는 機械의 첫 番째 適用은 런던, 미들랜드 및 스코틀랜드 鐵道 의 時間表를 計算하는 것이었다. ^[9] 그는 나머지 10年을 流體 力學의 制御 理論 및 層流 境界層 理論을 包含하여 物理學에서 發生하는 微分 方程式의 해를 찾기 위해 微分 分析器를 適用하여 各 分野에 相當한 寄與를 했다.

하트리의 提案에 따라 Bertha Swirles는 1935年 Dirac 方程式 을 使用하여 原子 交換 方程式을 誘導했다. 하트리의 助言에 따라 RB Lindsay 의 學生인 AO Williams가 1940年에 (交換 없이) 最初의 相對論的 計算을 報告했다.

2次 世界 大戰 동안 하트리는 두 個의 컴퓨팅 그룹을 監督했다. 供給部(Ministry of Supply)의 첫 番째 그룹은 Jack Howlett ^[10] 에 依해 微分 方程式의 솔루션을 위한 "잡샵"으로 說明되었다. 第2次 世界 大戰이 勃發했을 때 맨체스터 大學의 差動 分析器는 美國에서 唯一한 풀 사이즈(8個 積分器) 差動 分析器였다. 國家的 戰爭 努力을 支援하기 위해 作業에 使用할 수 있는 機械를 마련했다. 時間이 지나면서 그룹은 4名의 멤버 ^[11] (Jack Howlett, Nicholas R. Eyres, JGL Michel, Douglas 하트리, Phyllis Lockett Nicolson)로 構成되었다. 問題는 소스에 對한 情報 없이 그룹에 提出되었지만 目標의 自動 追跡, 傳播 傳播, 水中 爆發, 鋼鐵의 熱 흐름 및 나중에 同位元素 分離를 위한 것으로 밝혀진 擴散 方程式이 包含되었다. 두 番째 그룹은 Phyllis Lockett Nicolson, David Copely 및 Oscar Buneman 의 마그네트론 硏究 그룹이었다. 이 作業은 레이더 開發을 支援하는 밸브 開發 調整 委員會를 위해 遂行되었다. 더 많은 統合者를 使用할 수 있었다면 差動 分析器를 使用할 수 있었으므로 하트리는 機械式 卓上 計算器에서 竝列로 作業하기 위해 그의 그룹을 3個의 "CPU"로 設定했다. 解決 方法으로 그는 現在 古典的인 粒子 시뮬레이션을 選擇했다. ^[12] 하트리는 戰爭 中에 수많은 高度로 技術的인 祕密 報告書를 作成했지만 自己의 마그네트론 硏究 結果를 저널에 發表한 적이 없다.

1944年 4月 하트리가 包含된 委員會는 NPL( National Physical Laboratory ) 內에 數學 섹션을 設置할 것을 勸奬했다. 10月에 이 勸告案은 自動 電話 裝備를 科學 裝備에 適用할 수 있는 可能性에 對한 調査와 迅速한 컴퓨팅에 적합한 電子 컴퓨팅 裝置의 開發이라는 첫 番째 두 가지 目標와 함께 發效되었다. 一部 構成員은 이미 Colossus 컴퓨터 에 對해 알고 있었을 것으로 疑心된다. John R. Womersley ( Turing's bete noire)는 最初의 監督이었다. 1945年 2月 그는 ENIAC (아직 完了되지 않음) 房門을 包含하여 美國에서 두 달 동안 컴퓨터 設置를 見學했다. 그는 폰 노이만의 有名한 1945年 6月 EDVAC 報告書의 草案을 알게 되었다. 約 2個月 後 하트리는 當時에는 大衆에게 알려지지 않은 ENIAC을 보러 갔다.

1946年 2月, Max Newman ( 擧上 컴퓨터 에 關與했던 사람) 은 맨체스터 大學校 에서 汎用 컴퓨터를 構築하는 作業을 始作하기 위한 基金에 對한 申請書를 王立 學會 에 提出했다. 王立 學會는 NPL의 이사인 하트리와 CG Darwin 에게 助言을 要請했다. 하트리는 補助金을 推薦했지만 Darwin은 NPL에서 Turing의 ACE 가 國家의 要求를 充足하기에 充分할 것이라는 理由로 反對했다. 그러나 하트리의 見解가 그 날 勝利했고 맨체스터의 컴퓨팅 開發 이 始作되었다.

하트리는 制御 시스템 에서 더 많은 作業을 遂行했으며 디지털 컴퓨터 의 初期 適用에 參與하여 美軍에 彈道票 計算을 위한 ENIAC 使用에 對해 助言했다. 1946年 여름 하트리는 ENIAC를 프로그래밍한 最初의 民間人이 되었을 때 廣範圍한 科學에 對한 適用 可能性을 評價하기 위해 두 番째로 ENIAC 을 訪問했다. 이를 위해 그는 音速보다 빠르게 움직이는 날개 表面 위의 空氣와 같이 表面 위의 壓縮性 流體의 흐름과 關聯된 問題를 選擇했다. ^[13]

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