嵌有神经网络组件的动态系统运行期安全监测

复杂动态系统依赖众多组件的正确部署与运行,其中前沿方法在建模、感知与控制的各阶段(离线及在线层面)均依赖学习使能组件。本文研究嵌有神经网络组件的动态系统的运行期安全监测问题。我们开发了一种以区间观测器形式存在的运行期安全状态估计器,用于在运行期构造系统状态轨迹的下界与上界。所开发的运行期安全状态估计器由从动态系统中嵌入的神经网络导出的两个辅助神经网络,以及用于确保正性(即估计器在运行期约束系统状态的能力)与相应误差动态收敛性的观测器增益组成。设计流程被表述为一族线性规划可行性问题。所提方法通过数值算例说明,并在自适应巡航控制系统上的评估中得到验证。