James Albert Sethian es profesor de matemáticas en la Universidad de California, Berkeley y director del Grupo de Matemáticas [1] del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley del Departamento de Energía de los Estados Unidos .
Sethian nació en Washington, DC , el 10 de mayo de 1954. Recibió una licenciatura (1976) de Princeton y una maestría (1978) y doctorado (1982) de Berkeley bajo la dirección de Alexandre Chorin . A partir de 1983, fue becario postdoctoral de la National Science Foundation , por último en el Courant Institute bajo la dirección de Peter Lax . En 1985, regresó a Berkeley para unirse a la facultad de matemáticas, donde actualmente es profesor titular. Sethian fue elegido miembro de la Academia Nacional de Ingeniería en 2008, así como de la Academia Nacional de Ciencias en 2013. Sethian ha actuado como director interino de investigación en Thinking Machines Corporation y ha ocupado puestos de visitante en el Centro Nacional de Investigación Atmosférica y el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología . [1]
Sethian ha trabajado en algoritmos numéricos para el seguimiento de interfaces móviles durante más de tres décadas, comenzando con su trabajo seminal de 1982 sobre la propagación de curvas y superficies en la combustión, y su trabajo de 1985 sobre las condiciones de entropía, la curvatura y la estabilidad de los algoritmos numéricos. Este trabajo condujo al desarrollo del método de conjunto de niveles en 1988, que se desarrolló conjuntamente con Stanley Osher .
Se trata de algoritmos numéricos para el seguimiento de interfaces en movimiento en situaciones complejas y han demostrado ser fundamentales en una amplia colección de aplicaciones, incluido el procesamiento de semiconductores, la mecánica de fluidos , las imágenes médicas , los gráficos por computadora y la ciencia de los materiales .
Junto con D. Adalsteinsson, Sethian introdujo luego la idea de adaptabilidad a los métodos de conjuntos de niveles, en los que el trabajo computacional se centra en el frente evolutivo: su método de conjunto de niveles de banda estrecha adaptativa y sus variantes son lo que hace que los métodos de conjuntos de niveles sean eficientes y prácticos, y son la forma más común de estas técnicas en la práctica hoy en día.
Junto con Andreas Wiegmann, Sethian fue pionero [2] en el uso del método de conjunto de niveles y el método de interfaz inmersa en el campo de la optimización de la topología .
Junto con Alexander Vladimirsky, Sethian desarrolló una clase de métodos ordenados contra el viento similares a los de Dijkstra para resolver ecuaciones estáticas de Hamilton-Jacobi . En el caso de una ecuación de Eikonal, el primer método en hacerlo fue desarrollado por Jon N. Tsitsiklis utilizando un enfoque de teoría de control: seguido poco después por el trabajo de Sethian sobre métodos de marcha rápida similares a los de Dijkstra de diferencias finitas de orden superior. Ravikanth Malladi y Sethian fueron pioneros en la aplicación de estas técnicas a la segmentación de imágenes, Ron Kimmel y Sethian las introdujeron en la navegación robótica y las extendieron a dominios curvos, y Mihai Popovici y Sethian fueron los primeros en utilizarlas como solucionadores de ondas rápidas en imágenes sísmicas geofísicas.
Junto con Sergey Fomel, Sethian inventó los métodos de llegada de escape para calcular llegadas múltiples en la propagación de ondas y la obtención de imágenes geofísicas.
Los algoritmos basados en el trabajo de Sethian y sus colegas se utilizan ahora de forma habitual en la ciencia y la ingeniería. Entre los ejemplos se incluyen la información a los ingenieros sobre cómo diseñar trazadores de chorro de tinta más precisos, lo que permite a los médicos analizar imágenes cerebrales y cardíacas, ayudar a las compañías petroleras a localizar reservas de petróleo y decirles a los ingenieros de procesos cómo construir chips informáticos fiables.
Mantiene la página web "Métodos de conjunto de niveles y métodos de marcha rápida" [2], que es un recurso popular para estos métodos y proporciona una variedad de subprogramas, películas y explicaciones tanto para el público popular como para el técnico.
Sethian ganó el Premio Pionero ICIAM en 2011 por su trabajo pionero, introduciendo métodos matemáticos aplicados y técnicas de computación científica a un área de problemas industriales y nuevos campos científicos de aplicación. Sethian fue elegido miembro de la Academia Nacional de Ingeniería en 2008 por el desarrollo de métodos eficientes de seguimiento de interfaces en movimiento. Recibió el Premio Norbert Wiener en Matemáticas Aplicadas en 2004, otorgado conjuntamente por la Sociedad de Matemáticos Industriales y Aplicados (SIAM) y la Sociedad Americana de Matemáticas (AMS). Este premio fue otorgado "por una contribución sobresaliente a las matemáticas aplicadas en el sentido más alto y amplio". Sethian fue honrado "por su trabajo seminal en la representación por computadora del movimiento de curvas, superficies, interfaces y frentes de onda, y por sus brillantes aplicaciones de ideas matemáticas y computacionales a problemas en ciencia e ingeniería". Los destinatarios anteriores incluyen a Richard Bellman , Peter Lax , Alexandre Chorin , Jerrold Marsden , Tosio Kato , Gerald Whitham , Arthur Winfree y Harold Widom .
Sethian, en colaboración con Robert Saye, ganó el Premio Cozzarelli de las Actas de la Academia Nacional de Ciencias en 2012 por el mejor artículo publicado ese año en ingeniería y ciencias aplicadas en esa revista. En 2012 se convirtió en miembro de la American Mathematical Society . [3] Además, ha recibido el premio SIAM IE Block Community Lecture Prize.