Compressive-sensing model reconstruction of nonlinear systems with multiple attractors

吸引子 压缩传感 非线性系统 可解释性 算法 动力系统理论 计算机科学 理论(学习稳定性) 数学 数学优化 人工智能 机器学习 数学分析 量子力学 物理
作者
Xiuting Sun,Jiawei Qian,Jian Xu
出处
期刊:International Journal of Mechanical Sciences [Elsevier]
卷期号:265: 108905-108905 被引量:7
标识
DOI:10.1016/j.ijmecsci.2023.108905
摘要

In this study, facing the challenges on model reconstruction for multi-attractor nonlinear systems, the data generation and sparse regression processes in sparse identification method are generalized, referring to compressive sensing, to obtain the accurate description under the least volume of test data set. In the data generation process, we introduce compressive sensing process by an arbitrary initial condition and arbitrary perturbations applied on time domain to transcend the local attractors. In the sparse regression process, the optimum sparse parameter is obtained by bi-optimization criterion according to accuracy and interpretability. Then, accuracy criterion is proposed, and when it discovers the unperceived dynamic behaviors, more dynamic data could be recorded and added into the modeling reconstruction data set by perturbations. It requires less dynamic signals by dynamical compressive sensing with perturbations compared to the previous method with uniform point fetching on the state space. Several numerical cases and two experiments of nonlinear systems with different kinds of multi-attractors are proposed to illustrate the effectiveness of the reconstruction method. In experiment, for the dynamic systems with multi-steady states phenomenon, the most obvious problem is the calibration of the equilibrium at the symmetrical configuration, which cannot be obtained for local dynamic behaviors due to its instability. In applications, this generalized modeling reconstruction method can continuously and compressively sense the dynamic behaviors and the stability of multiple attractors to figure out the accurate governing equations under a small quantity of data. In summary, different from the previous sparse regression algorithm for nonlinear systems with multiple attractors under huge amount of data set assembled offline filling a large enough state space, the proposed model reconstruction process can intelligently sense the dynamic behaviors and give the accurate prediction.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
暴躁的咖啡完成签到,获得积分10
2秒前
妮子拉完成签到,获得积分10
2秒前
博慧完成签到 ,获得积分10
6秒前
strings完成签到,获得积分10
12秒前
17秒前
啊怪完成签到 ,获得积分10
18秒前
一颗红葡萄完成签到 ,获得积分10
19秒前
fangplus完成签到,获得积分10
19秒前
ok123完成签到 ,获得积分10
20秒前
海孩子完成签到,获得积分10
21秒前
Lyue完成签到,获得积分10
23秒前
银海里的玫瑰_完成签到 ,获得积分10
27秒前
和谐雁荷完成签到 ,获得积分10
27秒前
稳重傲晴完成签到 ,获得积分10
35秒前
MAIDANG完成签到,获得积分10
37秒前
无为完成签到 ,获得积分10
44秒前
情怀应助DYQin采纳,获得10
47秒前
负责的寒梅完成签到 ,获得积分10
51秒前
langlang发布了新的文献求助30
55秒前
杨一完成签到 ,获得积分10
59秒前
玉鱼儿完成签到 ,获得积分10
1分钟前
勤奋凡双完成签到 ,获得积分10
1分钟前
raiychemj完成签到,获得积分10
1分钟前
小马甲应助langlang采纳,获得30
1分钟前
sciforce完成签到,获得积分10
1分钟前
苏子轩完成签到 ,获得积分10
1分钟前
杜faifai发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
NexusExplorer应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
上官若男应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
矮小的盼夏完成签到 ,获得积分10
1分钟前
赵勇完成签到 ,获得积分10
1分钟前
jkaaa完成签到,获得积分10
1分钟前
乐观的凌兰完成签到 ,获得积分10
1分钟前
笨笨千亦完成签到 ,获得积分10
1分钟前
夜泊完成签到 ,获得积分10
1分钟前
zx完成签到 ,获得积分10
1分钟前
数乱了梨花完成签到 ,获得积分10
1分钟前
无私诗云完成签到,获得积分10
1分钟前
高分求助中
Licensing Deals in Pharmaceuticals 2019-2024 3000
Effect of reactor temperature on FCC yield 2000
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 1000
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 800
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
Impiego dell’associazione acetazolamide/pentossifillina nel trattamento dell’ipoacusia improvvisa idiopatica in pazienti affetti da glaucoma cronico 480
Geochemistry, 2nd Edition 地球化学经典教科书第二版,不要epub版本 431
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3291602
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2928097
关于积分的说明 8435191
捐赠科研通 2599888
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1418863
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 660150
邀请新用户注册赠送积分活动 642779