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最优值的变化:一种预计算度量

最优化与控制 2022-06-24 v1 机器人学

摘要

多种优化问题采取最小范数优化的形式。本文中,我们研究两个增量构建的最小范数优化问题之间最优值的变化,其中第二个问题包含了新的测量。我们证明了一个精确方程,用于计算线性最小范数优化问题中最优值的变化。借助本文结果,只要第一个优化问题的解与协方差可用,最优值的变化便可被预计算为一种度量以指导在线决策,而无需求解第二个优化问题。该结果可推广至线性最小距离优化问题,以及通过线性化处理的带(非线性)等式约束的非线性最小距离优化问题。本文推导为RA-L 2018 bai等人所示经验观测提供了理论依据。作为额外贡献,我们提出另一优化问题,即在给定位姿下对齐两条轨迹,以进一步展示如何使用该度量。该度量的准确性通过数值算例得到验证,总体上相当令人满意(亦见RA-L 2018 bai等人实验),除非在某些极端不利场景下。最后同样重要的是,由所提度量计算最优值比直接求解相应优化问题至少快一个数量级。

关键词

引用

@article{arxiv.2206.11857,
  title  = {Change of Optimal Values: A Pre-calculated Metric},
  author = {Fang Bai},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2206.11857},
  year   = {2022}
}

备注

6 pages on IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA), 2020