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GPUSLS-LEO: GPU并行线性化误差界实现非线性与神经网络动力学的实时鲁棒最优控制

GPU-Parallel Linearization Error Bounds for Real-Time Robust Optimal Control of Nonlinear and Neural Network Dynamics

精选理由

这篇论文把鲁棒控制加速到67 Hz,处理168维非线性动力学的车,GPUSLS-LEO在GPU上跑得比现有方法更快更紧,适合搞实时控制的人。

AI 摘要

本文提出GPUSLS-LEO方法,为非线性与神经网络动力学系统的线性时变(LTV)近似提供紧致、可微、GPU并行的线性化误差界(LEBs)。针对解析动力学,引入基于路径的Hessian界,比标准区间方法更紧;针对神经网络动力学,通过NN验证器生成的仿射松弛和局部雅可比修正导出认证LEBs。该方法在高达168维状态的非线性与神经网络动力学系统上,以67 Hz的速率在GPU上计算鲁棒控制策略,相比基线降低了求解时间和保守性,同时保持形式化保证和实时性能。

AI 翻译 · 中文

本文提出GPUSLS-LEO方法,为非线性与神经网络动力学系统的线性时变(LTV)近似提供紧致、可微、GPU并行的线性化误差界(LEBs)。针对解析动力学,引入基于路径的Hessian界,比标准区间方法更紧;针对神经网络动力学,通过NN验证器生成的仿射松弛和局部雅可比修正导出认证LEBs。该方法在高达168维状态的非线性与神经网络动力学系统上,以67 Hz的速率在GPU上计算鲁棒控制策略,相比基线降低了求解时间和保守性,同时保持形式化保证和实时性能。

arXiv cs.AIThis paper studies real-time robust optimal control for uncertain nonlinear systems, where linear time-varying (LTV) approximations make planning tractable but require sound linearization error bounds (LEBs) to guarantee