Data-Driven Estimation of Backward Reachable and Invariant Sets for Unmodeled Systems via Active Learning

估计员 次模集函数 不变(物理) 计算机科学 可扩展性 动力系统理论 集合(抽象数据类型) 最大化 国家(计算机科学) 数学优化 算法 人工智能 控制理论(社会学) 数学 控制(管理) 统计 物理 量子力学 数据库 数学物理 程序设计语言
作者
Ankush Chakrabarty,Arvind U. Raghunathan,Stefano Di Cairano,Claus Danielson
标识
DOI:10.1109/cdc.2018.8619646
摘要

Ensuring control performance with state and input constraints is facilitated by the understanding of reachable and invariant sets. While exploiting dynamical models have provided many set-based algorithms for constructing these sets, set-based methods typically do not scale well, or rely heavily on model accuracy or structure. In contrast, it is relatively simple to generate state trajectories in a data-driven manner by numerically simulating complex systems from initial conditions sampled from within an admissible state space, even if the underlying dynamics are completely unknown. These samples can then be leveraged for reachable/invariant set estimation via machine learning, although the learning performance is strongly linked to the sampling pattern. In this paper, active learning is employed to intelligently select batches of samples that are most informative and least redundant to previously labeled samples via submodular maximization. Selective sampling reduces the number of numerical simulations required for constructing the invariant set estimator, thereby enhancing scalability to higher-dimensional state spaces. The potential of the proposed framework is illustrated via a numerical example.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
英姑应助月白采纳,获得10
刚刚
吴玉杰完成签到,获得积分10
1秒前
刘婺关注了科研通微信公众号
1秒前
eryu25完成签到 ,获得积分10
3秒前
风痕发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
5秒前
江湖小刀完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
唠叨的中道完成签到,获得积分10
7秒前
Akim应助lulu采纳,获得10
7秒前
hairen发布了新的文献求助10
8秒前
侯人雄应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
无忧应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
CipherSage应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
Hello应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
打打应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得20
8秒前
ding应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
molihuakai应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
竹忆应助青羽采纳,获得10
8秒前
8秒前
无忧应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
Itzflames978应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
我是老大应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
NexusExplorer应助科研通管家采纳,获得50
8秒前
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
烟花应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
打打应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
doller应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
9秒前
大个应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
李爱国应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
9秒前
思源应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
9秒前
小马甲应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
在水一方应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
打打应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
慕青应助科研通管家采纳,获得80
9秒前
高分求助中
Psychopathic Traits and Quality of Prison Life 1000
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 660
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6451760
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8263479
关于积分的说明 17608492
捐赠科研通 5516392
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2903725
邀请新用户注册赠送积分活动 1880669
关于科研通互助平台的介绍 1722664