Data‐driven nonlinear state observation for controlled systems: A kernel method and its analysis
Notice bibliographique
Résumé
Abstract This work proposes a data‐driven state observation algorithm for nonlinear dynamical systems, when the true state trajectory is not measurable and hence the states information needs to be reconstructed from input and output measurements. Such a reduction is formed by kernel canonical correlation analysis (KCCA), which (i) implicitly maps the available input–output data into a higher‐dimensional feature space, namely the reproducing kernel Hilbert space (RKHS); (ii) finds a projection of the past input–output data and a projection of the future input–output data with maximal correlation; and (iii) identifies the projected inputs and outputs, namely the canonical variates, as the observed states. We adopt a least squares support vector machine (LS‐SVM) formulation for KCCA, which imposes regularization on the vectors that specify the projections and is amenable to convex optimization. We prove theoretically that, based on the statistical consistency of KCCA, the observed states determined by the proposed state observer has a guaranteed correlativity with the actual states (when properly transformed). Furthermore, such observed states, when supplemented with the information of succeeding inputs, can be used to predict the succeeding outputs with guaranteed upper bound on the prediction error . Case studies are performed on two numerical examples and an exothermic continuously stirred tank reactor (CSTR).
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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 | 0,002 | 0,005 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| 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 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».