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基于李群上神经常微分方程的SE(3)最优势能整形

最优化与控制 2024-09-18 v2 机器学习

摘要

本工作提出了一种在有限维李群上优化动态系统的新方法。我们将动态系统重新表述为所谓的神经常微分方程(neural ODEs),并在李群上构建优化问题。我们提出了一种梯度下降优化算法来数值求解该优化问题。我们的算法具有可扩展性,并适用于任何有限维李群,包括矩阵李群。通过在李代数层面表示系统,我们降低了梯度计算的计算成本。在一个详尽的示例中,我们处理了用于刚体控制的最优势能整形问题。该最优控制问题被表述为在SE(3)李群上对神经常微分方程进行优化,并对控制器进行迭代优化。最终得到的控制器在一个状态调节任务上得到了验证。

关键词

引用

@article{arxiv.2401.15107,
  title  = {Optimal Potential Shaping on SE(3) via Neural ODEs on Lie Groups},
  author = {Yannik P. Wotte and Federico Califano and Stefano Stramigioli},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2401.15107},
  year   = {2024}
}

备注

21 pages, 11 figures