Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Artificial Intelligence-Aided Kalman Filters: AI-Augmented Designs for Kalman-Type Algorithms

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F49777513%3A23520%2F25%3A43976514" target="_blank" >RIV/49777513:23520/25:43976514 - isvavai.cz</a>

  • Výsledek na webu

    <a href="https://doi.org/10.1109/MSP.2025.3569395" target="_blank" >https://doi.org/10.1109/MSP.2025.3569395</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1109/MSP.2025.3569395" target="_blank" >10.1109/MSP.2025.3569395</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Artificial Intelligence-Aided Kalman Filters: AI-Augmented Designs for Kalman-Type Algorithms

  • Popis výsledku v původním jazyce

    The Kalman filter (KF) and its variants are among the most celebrated algorithms in signal processing. These methods are used for state estimation of dynamic systems by relying on mathematical representations in the form of simple state-space (SS) models, which may be crude and inaccurate descriptions of the underlying dynamics. Emerging data-centric artificial intelligence (AI) techniques tackle these tasks using deep neural networks (DNNs), which are model agnostic. Recent developments illustrate the possibility of fusing DNNs with classic Kalman-type filtering, obtaining systems that learn to track in partially known dynamics. This article provides a tutorial-style overview of design approaches for incorporating AI in aiding KF-type algorithms. We review both generic and dedicated DNN architectures suitable for state estimation and provide a systematic presentation of techniques for fusing AI tools with KFs and for leveraging partial SS modeling and data, categorizing design approaches into task oriented and SS model oriented. The usefulness of each approach in preserving the individual strengths of model-based KFs and data-driven DNNs is investigated in a qualitative and quantitative study (whose code is publicly available), illustrating the gains of hybrid model-based/data-driven designs. We also discuss existing challenges and future research directions that arise from fusing AI and Kalman-type algorithms.

  • Název v anglickém jazyce

    Artificial Intelligence-Aided Kalman Filters: AI-Augmented Designs for Kalman-Type Algorithms

  • Popis výsledku anglicky

    The Kalman filter (KF) and its variants are among the most celebrated algorithms in signal processing. These methods are used for state estimation of dynamic systems by relying on mathematical representations in the form of simple state-space (SS) models, which may be crude and inaccurate descriptions of the underlying dynamics. Emerging data-centric artificial intelligence (AI) techniques tackle these tasks using deep neural networks (DNNs), which are model agnostic. Recent developments illustrate the possibility of fusing DNNs with classic Kalman-type filtering, obtaining systems that learn to track in partially known dynamics. This article provides a tutorial-style overview of design approaches for incorporating AI in aiding KF-type algorithms. We review both generic and dedicated DNN architectures suitable for state estimation and provide a systematic presentation of techniques for fusing AI tools with KFs and for leveraging partial SS modeling and data, categorizing design approaches into task oriented and SS model oriented. The usefulness of each approach in preserving the individual strengths of model-based KFs and data-driven DNNs is investigated in a qualitative and quantitative study (whose code is publicly available), illustrating the gains of hybrid model-based/data-driven designs. We also discuss existing challenges and future research directions that arise from fusing AI and Kalman-type algorithms.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    20205 - Automation and control systems

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    <a href="/cs/project/EH22_008%2F0004590" target="_blank" >EH22_008/0004590: Robotika a pokročilá průmyslová výroba</a><br>

  • Návaznosti

    P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)<br>I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2025

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    IEEE Signal Processing Magazine

  • ISSN

    1053-5888

  • e-ISSN

    1558-0792

  • Svazek periodika

    42

  • Číslo periodika v rámci svazku

    3

  • Stát vydavatele periodika

    US - Spojené státy americké

  • Počet stran výsledku

    25

  • Strana od-do

    52-76

  • Kód UT WoS článku

    001575790500001

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-105006853874