論文の概要: Identification of Probability weighted ARX models with arbitrary domains
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2009.13975v1
- Date: Tue, 29 Sep 2020 12:50:33 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2022-10-13 05:25:43.544353
- Title: Identification of Probability weighted ARX models with arbitrary domains
- Title(参考訳): 任意の領域を持つ確率重み付きARXモデルの同定
- Authors: Alessandro Brusaferri and Matteo Matteucci and Stefano Spinelli
- Abstract要約: PieceWise Affineモデルは、ハイブリッドシステムの他のクラスに対する普遍近似、局所線型性、同値性を保証する。
本研究では,任意の領域を持つ固有入力モデル(NPWARX)を用いたPieceWise Auto Regressiveの同定に着目する。
このアーキテクチャは、機械学習の分野で開発されたMixture of Expertの概念に従って考案された。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 75.91002178647165
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Hybrid system identification is a key tool to achieve reliable models of
Cyber-Physical Systems from data. PieceWise Affine models guarantees universal
approximation, local linearity and equivalence to other classes of hybrid
system. Still, PWA identification is a challenging problem, requiring the
concurrent solution of regression and classification tasks. In this work, we
focus on the identification of PieceWise Auto Regressive with eXogenous input
models with arbitrary regions (NPWARX), thus not restricted to polyhedral
domains, and characterized by discontinuous maps. To this end, we propose a
method based on a probabilistic mixture model, where the discrete state is
represented through a multinomial distribution conditioned by the input
regressors. The architecture is conceived following the Mixture of Expert
concept, developed within the machine learning field. To achieve nonlinear
partitioning, we parametrize the discriminant function using a neural network.
Then, the parameters of both the ARX submodels and the classifier are
concurrently estimated by maximizing the likelihood of the overall model using
Expectation Maximization. The proposed method is demonstrated on a nonlinear
piece-wise problem with discontinuous maps.
- Abstract(参考訳): ハイブリッドシステム同定は、データからサイバー物理システムの信頼できるモデルを達成するための重要なツールである。
PieceWise Affineモデルは、ハイブリッドシステムの他のクラスに対する普遍近似、局所線型性、同値を保証する。
それでも、PWA識別は難しい問題であり、回帰タスクと分類タスクの同時解を必要とする。
本稿では,任意の領域 (npwarx) を持つ外因性入力モデルを用いた部分的自己回帰性の同定に着目し,多面体領域に限定されず,不連続写像を特徴とする。
そこで本研究では, 離散状態が入力レグレッサによって条件づけられた多項分布を介して表現される確率的混合モデルに基づく手法を提案する。
このアーキテクチャは、機械学習の分野で開発されたエキスパート概念の混合に従って考えられている。
非線形分割を実現するために,ニューラルネットワークを用いて判別関数をパラメトリライズする。
次に,ARXサブモデルと分類器の両方のパラメータを,予測最大化を用いた全体モデルの可能性の最大化により同時推定する。
提案手法は不連続写像を持つ非線形部分問題に対して有効である。
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