論文の概要: Deep subspace encoders for continuous-time state-space identification
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2204.09405v1
- Date: Wed, 20 Apr 2022 11:55:17 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2022-04-21 18:08:49.480096
- Title: Deep subspace encoders for continuous-time state-space identification
- Title(参考訳): 連続時間状態空間同定のための深部部分空間エンコーダ
- Authors: Gerben Izaak Beintema, Maarten Schoukens and Roland T\'oth
- Abstract要約: 連続時間(CT)モデルは、学習中にサンプル効率が改善されている。
マルチフェイスCT状態空間モデル同定問題はまだ完全に解決されていない。
本稿では,これらの側面を含む新しい評価手法を提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Continuous-time (CT) models have shown an improved sample efficiency during
learning and enable ODE analysis methods for enhanced interpretability compared
to discrete-time (DT) models. Even with numerous recent developments, the
multifaceted CT state-space model identification problem remains to be solved
in full, considering common experimental aspects such as the presence of
external inputs, measurement noise, and latent states. This paper presents a
novel estimation method that includes these aspects and that is able to obtain
state-of-the-art results on multiple benchmarks where a small fully connected
neural network describes the CT dynamics. The novel estimation method called
the subspace encoder approach ascertains these results by altering the
well-known simulation loss to include short subsections instead, by using an
encoder function and a state-derivative normalization term to obtain a
computationally feasible and stable optimization problem. This encoder function
estimates the initial states of each considered subsection. We prove that the
existence of the encoder function has the necessary condition of a Lipschitz
continuous state-derivative utilizing established properties of ODEs.
- Abstract(参考訳): 連続時間(ct)モデルでは,学習中のサンプル効率が向上し,離散時間(dt)モデルと比較して解析性が向上した。
近年の多くの進歩にもかかわらず、外部入力の有無、測定ノイズ、潜時状態などの実験的な側面を考慮すると、多面CT状態空間モデル同定問題は完全な解決には至っていない。
本稿では,これらの特徴を包含する新しい評価手法を提案する。また,小さな完全連結ニューラルネットワークがCTダイナミクスを記述している複数のベンチマークにおいて,最先端の結果を得ることができる。
サブスペースエンコーダアプローチと呼ばれる新しい推定方法は、エンコーダ関数と状態導出正規化項を用いて、計算可能で安定した最適化問題を得ることにより、よく知られたシミュレーション損失を、代わりに短いサブセクションを含むようにすることで、これらの結果を検証する。
このエンコーダ関数は各サブセクションの初期状態を推定する。
エンコーダ関数の存在は、ODEの確立された性質を利用するリプシッツ連続状態微分の必要条件を持つことを示す。
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