Applications of the Deep Galerkin Method to Solving Partial Integro-Differential and Hamilton-Jacobi-Bellman Equations
Notice bibliographique
Résumé
We extend the Deep Galerkin Method (DGM) introduced in Sirignano and Spiliopoulos (2018) to solve a number of partial differential equations (PDEs) that arise in the context of optimal stochastic control and mean field games. First, we consider PDEs where the function is constrained to be positive and integrate to unity, as is the case with Fokker-Planck equations. Our approach involves reparameterizing the solution as the exponential of a neural network appropriately normalized to ensure both requirements are satisfied. This then gives rise to a partial integro-differential equation (PIDE) where the integral appearing in the equation is handled using importance sampling. Secondly, we tackle a number of Hamilton-Jacobi-Bellman (HJB) equations that appear in stochastic optimal control problems. The key contribution is that these equations are approached in their unsimplified primal form which includes an optimization problem as part of the equation. We extend the DGM algorithm to solve for the value function and the optimal control simultaneously by characterizing both as deep neural networks. Training the networks is performed by taking alternating stochastic gradient descent steps for the two functions, a technique similar in spirit to policy improvement algorithms.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,003 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».