文章主题:自适应动态规划, 零和博弈, 事件驱动
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摘 要
🌟自适应动态规划(ADP)虽在复杂非线性博弈难题上独领风骚,但仍潜藏挑战:如何高效利用数据、优化通信并减轻计算负担?💡在这个研究前沿,我们专注于事件驱动机制与单评价网络ADP架构的创新。🚀通过事件驱动ADP算法,我们实现了对二人零和博弈纳什均衡的在线学习,确保了动态且精确的解决方案。🎯关键在于巧妙设计的事件驱动条件和动态权值更新策略——它们犹如稳定器,保证系统的连贯性,并以稳健的步伐推进逼近器的收敛。🌐值得一提的是,算法中的最小内部采样间隔已证实大于一个积极的下限,这有效防止了理论上可能出现的‘芝诺悖论’,确保了实际操作的可行性与效率。🏃♂️💨总而言之,我们的目标是推动ADP在博弈理论中的优化,使其在解决复杂问题时既高效又无碍。🚀
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自适应动态规划;零和博弈;事件驱动
0 引言
🌟文章改写🌟在零和微分博弈的复杂环境中,参与者如同完全竞争的角色,一方追求策略最大化价值,另一方则致力于最小化。这种动态关系与H∞最优控制中的控制器角色相呼应,启发了ADP(Adaptive Dynamic Programming)在设计高效控制器的应用路径。💡针对零和游戏的理论挑战,纳什均衡的求解通过哈密顿-雅克比-艾萨克方程得以体现,然而非线性系统的解析解并非易得。动态规划虽强大,但面对高维问题时却遭遇了“维数地狱”。这时,ADP凭借神经网络的逼近能力和数据驱动的降维策略,巧妙地解决了这一难题,成为优化控制领域的热门研究。🔍传统的ADP在固定采样周期下工作,控制信号在相邻点间几乎无变化,这在资源利用上可能并不高效。例如,在扰动少或系统稳定运行时,频繁执行控制可能导致通信资源的过度消耗。💡因此,寻求一种更灵活、适应性强的ADP更新策略,以优化网络资源利用和提升控制效率,成为了当前研究的重点。🚀
🌟文章改写💡在保证系统稳定性的同时,事件驱动控制巧妙地减少了不必要的控制信号传输,通过精明的设计,一旦触发特定事件,便进行采样更新控制器,而无需每次变化都传递指令。反之,非关键时刻,控制器保持不变,这就像按需执行的控制任务,既高效又节省资源。图1生动展示了这一原理。本文创新性地将事件驱动与自适应动态规划(ADP)相结合,开发出事件驱动ADP算法,旨在在线学习两人零和博弈的纳什均衡策略。通过巧妙的事件驱动条件设定和动态权重调整,确保系统的稳定性和优化性能。理论分析指出,算法中的最小采样间隔大于一个正数下限,避免了理论上可能的”无限循环”问题。实际操作中,我们通过详实的仿真实例,验证了这一算法的有效性,它在通信资源节约和计算负担减轻方面表现出显著优势。🚀# 事件驱动控制 # 自适应动态规划 # 精准控制与节省 # 纳什均衡求解 # 实证研究
确保整个闭环系统是渐进稳定的, 同时评价网络的权值估计误差是一致最终有界的。
图2 零和博弈问题事件驱动ADP 算法的结构示意图
4 仿真验证
🌟🚀在驾驶过程中,我们的系统实现了1835次的状态样本收集,相较于传统的ADP,这显著减少了高达35,000次的繁琐操作,极大地优化了计算效率和通信资源消耗,就像为控制器和系统穿上了一层高效节能的轻质战甲。🛡️💻
选自《中国人工智能学会通讯》
2020年 第10卷 第2期 优秀博士学位论文精华版
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