解耦韧性与鲁棒性:语境二元论、交互作用论与博弈论范式
系统与控制
2024-03-12 v1 计算机科学与博弈论
系统与控制
最优化与控制
摘要
本文解释了控制系统中鲁棒性与韧性之间的区别。韧性面临着一组独特的挑战,为优先考虑韧性而非鲁棒性的反馈系统、网络和机器设计控制器提出了新问题。通过三阶段模型探讨了韧性的概念,强调了对弹性事件进行主动准备和自动化响应的必要性。首先使用一个玩具模型来说明韧性与鲁棒性之间的权衡。然后,深入探讨了语境二元论和交互作用论,并引入博弈论范式作为整合韧性与鲁棒性的统一框架。文章最后讨论了鲁棒性与韧性之间的相互作用,提出需要全面的理论、量化指标以及通过博弈论框架的形式化来实现韧性。该探讨延伸至系统之系统韧性和各种机制,包括整合 AI 技术和非技术解决方案(如网络保险),以在控制系统中实现全面韧性。随着 2030 年的临近,系统与控制界正处于通过连接反馈控制理论、博弈论和学习理论来奠定韧性科学基础的适当时机。在全球性挑战(如气候变化、冲突和网络不安全)面前,韧性控制系统将提升整体生活质量,促进韧性社会的发展,并产生社会规模的影响。
引用
@article{arxiv.2403.06299,
title = {Disentangling Resilience from Robustness: Contextual Dualism, Interactionism, and Game-Theoretic Paradigms},
author = {Quanyan Zhu and Tamer Basar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.06299},
year = {2024}
}