Koopman Linearization for Data-Driven Batch State Estimation of Control-Affine Systems
Notice bibliographique
Résumé
We present the Koopman State Estimator (KoopSE), a framework for model-free batch state estimation of control-affine systems that makes no linearization assumptions, requires no problem-specific feature selections, and has an inference computational cost that is independent of the number of training points. We lift the original nonlinear system into a higher-dimensional Reproducing Kernel Hilbert Space (RKHS), where the system becomes bilinear. The time-invariant model matrices can be learned by solving a least-squares problem on training trajectories. At test time, the system is algebraically manipulated into a linear time-varying system, where standard batch linear state estimation techniques can be used to efficiently compute state means and covariances. Random Fourier Features (RFF) are used to combine the computational efficiency of Koopman-based methods and the generality of kernel-embedding methods. KoopSE is validated experimentally on a localization task involving a mobile robot equipped with ultra-wideband receivers and wheel odometry. KoopSE estimates are more accurate and consistent than the standard model-based extended Rauch-Tung-Striebel (RTS) smoother, despite KoopSE having no prior knowledge of the system’s motion or measurement models.
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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 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
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 ».