The synergy between perturbative methods and machine learning techniques in Celestial Mechanics - Alessandra Celletti

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Alessandra Celletti, colloquium

Il prossimo Colloquium SISSA si terrà Mercoledì 10 Aprile alle 16:30 in Aula Magna Budinich, con Alessandra Celletti (Università di Roma Tor Vergata).

ABSTRACT:Classical perturbation theory is a cornerstone of Celestial Mechanics, since it allows one to determine an approximate solution of the dynamics. It applies typically to nearly-integrable Hamiltonian systems. Further developments of perturbation theory are represented by KAM theory and Nekhoroshev's theorem. All these mathematical theories have been successfully applied to investigate stability in models of Celestial
Mechanics and Astrodynamics. In some cases, they can even give results in dissipative systems, most notably the so-called conformally symplectic systems, which enjoy important geometric properties.
As a complement of the analytical studies, machine learning methods can be used to get information on the dynamics. These techniques have been used to classify  regular and chaotic motions in satellite's rotational dynamics and to cluster space debris after a break-up event. These results have the potential to pave the way to a synergetic use of perturbative and ML methods.

Alessandra Celletti ha conseguito il dottorato di ricerca nel 1989 presso il Politecnico Federale di Zurigo (ETH) sotto la supervisione di Jürgen Moser e Jörg Waldvogel. Attualmente è Professore Ordinario di Fisica Matematica presso l'Università di Roma Tor Vergata; dal 2020 è membro del consiglio di amministrazione e vicepresidente dell'ANVUR. I suoi interessi di ricerca riguardano la Meccanica Celeste e i sistemi dinamici con particolare riferimento ai metodi perturbativi e alla teoria KAM con applicazioni alla dinamica del sistema solare. È membro fondatore della Società Italiana di Meccanica Celeste e Astrodinamica, della quale è stata presidente dal 2001 al 2013. Dal 2010 è membro onorario del Celestial Mechanics Institute. Nel 2018 è diventata presidente del Scientific Committee in Celestial Mechanics dell'International Astronomical Union, mentre nel 2019 è stata nominata nel consiglio di amministrazione dell'Agenzia Spaziale Italiana (fino al 2020). Nel 2023 le è stato assegnato il "Dirk Brouwer Career Award" dall'American Astronomical Society. L'asteroide 117539 porta il suo nome.

Crediti immagine:Rielaborazione di un'illustrazione dall'edizione Boston, Hillard, Gray, Little, and Wilkins (1829) di Mécanique Céleste di Pierre Laplace. Pubblico dominio.