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基于递归集的无模型吸引域学习

机器学习 2023-09-15 v2 系统与控制 系统与控制

摘要

我们考虑在无显式动力学模型的情况下,学习渐近稳定平衡点的吸引域(ROA)内部逼近的问题。我们提出学习满足一种更宽松的包含概念(称为递归性)的集合,而非利用带界不确定性的近似模型来寻找 ROA 中包含的(鲁棒)不变集。我们定义一个集合是 τ\tau-递归的(相应地为 kk-递归的),如果其中出发的每条轨迹在至多 τ\tau 秒(相应地为 kk 步)后返回该集合。我们证明,在温和假设下,包含稳定平衡点的 τ\tau-递归集必为其 ROA 的子集。我们利用该性质开发了通过采样有限长轨迹获得的递归反例来计算 ROA 内部逼近的算法。我们的算法顺序处理样本,使其即使在初始离线训练阶段之后也能继续执行。我们进一步给出了算法所用反例数量的上界,以及几乎必然收敛的保证。

关键词

引用

@article{arxiv.2204.10372,
  title  = {Model-free Learning of Regions of Attraction via Recurrent Sets},
  author = {Yue Shen and Maxim Bichuch and Enrique Mallada},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2204.10372},
  year   = {2023}
}