Learning Parametric Koopman Decompositions for Prediction and Control
Identifikátory výsledku
Kód výsledku v IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68407700%3A21230%2F25%3A00386385" target="_blank" >RIV/68407700:21230/25:00386385 - isvavai.cz</a>
Výsledek na webu
<a href="https://doi.org/10.1137/23M1604576" target="_blank" >https://doi.org/10.1137/23M1604576</a>
DOI - Digital Object Identifier
<a href="http://dx.doi.org/10.1137/23M1604576" target="_blank" >10.1137/23M1604576</a>
Alternativní jazyky
Jazyk výsledku
angličtina
Název v původním jazyce
Learning Parametric Koopman Decompositions for Prediction and Control
Popis výsledku v původním jazyce
We present an approach to constructing approximate Koopman-type decompositions for dynamical systems depending on static or time-varying parameters. Our method simultaneously constructs an invariant subspace and a parametric family of projected Koopman operators acting on this subspace. We parametrize both the projected Koopman operator family and the dictionary that spans the invariant subspace by neural networks, and jointly train them with trajectory data. We show theoretically the validity of our approach and demonstrate via numerical experiments that it exhibits significant improvements over existing methods in solving prediction problems, especially those with large state or parameter dimensions, and those possessing strongly nonlinear dynamics. Moreover, our method enables data-driven solution of optimal control problems involving nonlinear dynamics, with some interesting implications for controllability.
Název v anglickém jazyce
Learning Parametric Koopman Decompositions for Prediction and Control
Popis výsledku anglicky
We present an approach to constructing approximate Koopman-type decompositions for dynamical systems depending on static or time-varying parameters. Our method simultaneously constructs an invariant subspace and a parametric family of projected Koopman operators acting on this subspace. We parametrize both the projected Koopman operator family and the dictionary that spans the invariant subspace by neural networks, and jointly train them with trajectory data. We show theoretically the validity of our approach and demonstrate via numerical experiments that it exhibits significant improvements over existing methods in solving prediction problems, especially those with large state or parameter dimensions, and those possessing strongly nonlinear dynamics. Moreover, our method enables data-driven solution of optimal control problems involving nonlinear dynamics, with some interesting implications for controllability.
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)
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
Siam Journal on Applied Dynamical Systems
ISSN
1536-0040
e-ISSN
—
Svazek periodika
24
Číslo periodika v rámci svazku
1
Stát vydavatele periodika
US - Spojené státy americké
Počet stran výsledku
38
Strana od-do
744-781
Kód UT WoS článku
001447232500010
EID výsledku v databázi Scopus
2-s2.0-105000160316