Учёба и работа
Анатолий Карацуба учился в 1944—1954 годах в средней мужской школе №6 города Грозного и окончил её с серебряной медалью. Уже в ранние годы проявлял исключительные способности к математике, решая в младших классах задачи, которые давали в математическом кружке старшеклассникам.
В 1959 году окончил механико-математический факультет МГУ им. Ломоносова. В 1962 году он стал кандидатом физико-математических наук с диссертацией «Рациональные тригонометрические суммы специального вида и их приложения» (научный руководитель — Н. М. Коробов), и начал работать на факультете в МГУ. В 1966 году он защитил докторскую диссертацию «Метод тригонометрических сумм и теоремы о среднем» и стал научным сотрудником Математического института АН СССР (МИАН).
С 1983 года он являлся ведущим специалистом в области теории чисел в СССР и России, и заведующим отдела теории чисел в МИАН (образован в 1983 году), профессором кафедры теории чисел МГУ с 1970 года и профессором кафедры математического анализа МГУ (образована в 1962 году) с 1980 года. Его исследовательские интересы включали тригонометрические суммы и тригонометрические интегралы, дзета-функцию Римана, характеры Дирихле, конечный автомат, эффективные алгоритмы.
Карацуба был научным руководителем 15 аспирантов, получивших степень кандидата наук; семеро из них стали впоследствии докторами наук. Имеет государственные премии и звания.
Премии и звания
- 1981: Премия им. П. Л. Чебышева АН СССР
- 1999: Заслуженный деятель науки РФ
- 2001: Премия им. И. М. Виноградова РАН
Ранние работы по информатике
Будучи студентом МГУ им. Ломоносова, А. А. Карацуба принимал участие в работе семинара А. Н. Колмогорова и нашёл решения двух поставленных Колмогоровым проблем, что дало импульс развитию теории автоматов и положило начало новому направлению в математике — теории быстрых алгоритмов.
Автоматы
В 1957 году Карацуба доказал две теоремы, которые полностью решили проблему Мура по улучшению оценки длины эксперимента в его Теореме 8.
Эти две теоремы явились основой курсовой работы Карацубы 4-го курса «Об одной проблеме из теории автоматов» которая была отмечена похвальным отзывом (то есть, не очень высоко) на конкурсе студенческих работ механико-математического факультета МГУ им. Ломоносова в 1958 году. Статья была подана Карацубой в журнал Успехи математических наук в декабре 1958 года, а опубликована лишь в июне 1960 года. Однако, до настоящего времени этот результат Карацубы, который впоследствии стал называться теоремой Мура-Карацубы, является единственным точным (единственно точный нелинейный порядок оценки) нелинейным результатом как в теории автоматов, так и в аналогичных задачах теории сложности вычислений.
Быстрые алгоритмы
Быстрые алгоритмы — это область вычислительной математики, которая изучает алгоритмы вычисления заданной функции с заданной точностью с использованием как можно меньшего числа битовых операций. Будем считать, что числа записаны в двоичной системе счисления, знаки которой 0 и 1 называются битами. Одна битовая операция определяется как запись знаков 0, 1, плюс, минус, скобка; сложение, вычитание и умножение двух битов. Первые постановки задач о битовой сложности вычисления принадлежат А. Н. Колмогорову. Сложность умножения определяется как количество битовых операций, достаточное для вычисления произведения двух -значных чисел посредством данного алгоритма.
Перемножая два n-значных числа обычным школьным способом «в столбик», мы имеем оценку сверху . В 1956 году А. Н. Колмогоров высказал гипотезу, что нижняя оценка при любом методе умножения есть также величина порядка , то есть нельзя вычислить произведение двух n-значных чисел быстрее, чем за операций (так называемая «гипотеза »). На правдоподобность гипотезы указывал тот факт, что за всё время существования математики к тому моменту люди производили умножение со сложностью порядка , и если бы был более быстрый метод умножения, то он, вероятно, уже был бы найден.
