Wasserstein 空间中的主 Bellman 方程:粘性解的唯一性
偏微分方程分析
2022-02-10 v2 最优化与控制
概率论
摘要
我们研究在平均场控制问题(即 McKean-Vlasov 扩散过程的随机最优控制问题)中出现的 Wasserstein 空间中的 Bellman 方程。利用标准 Crandall-Lions 式的粘性解概念并推广至我们的 Wasserstein 框架,我们在漂移与收益系数的一般条件下证明了比较原理;结合动态规划原理,该结果意味着值函数是主 Bellman 方程的唯一粘性解。这是此类二阶情形下的首个唯一性结果。有限维空间或无限维可分 Hilbert 空间中的标准方程所采用的经典论证无法推广至当前框架,其原因在于底层 Wasserstein 空间的特殊性质。所采用的策略基于由相关合作 人博弈给出的价值函数的有限维逼近,以及由 Wasserstein 度量的一个尖锐估计的正则化出发构造的光滑规范型函数;该规范型函数通过 Borwein-Preiss 对 Ekeland 变分原理在 Wasserstein 空间上的合适推广来产生极大值/极小值。
引用
@article{arxiv.2107.10535,
title = {Master Bellman equation in the Wasserstein space: Uniqueness of viscosity solutions},
author = {Andrea Cosso and Fausto Gozzi and Idris Kharroubi and Huyên Pham and Mauro Rosestolato},
journal= {arXiv preprint arXiv:2107.10535},
year = {2022}
}