亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Model predictive complex system control from observational and interventional data

计算机科学 机器学习 人工智能 观察研究 状态空间 复杂系统 模型预测控制 一般化 分布式计算 数据科学 控制(管理) 数学 统计 数学分析
作者
Muyun Mou,Yu Guo,Fan-Ming Luo,Yang Yu,Jiang Zhang
出处
期刊:Chaos [American Institute of Physics]
卷期号:34 (9) 被引量:1
标识
DOI:10.1063/5.0195208
摘要

Complex systems, characterized by intricate interactions among numerous entities, give rise to emergent behaviors whose data-driven modeling and control are of utmost significance, especially when there is abundant observational data but the intervention cost is high. Traditional methods rely on precise dynamical models or require extensive intervention data, often falling short in real-world applications. To bridge this gap, we consider a specific setting of the complex systems control problem: how to control complex systems through a few online interactions on some intervenable nodes when abundant observational data from natural evolution is available. We introduce a two-stage model predictive complex system control framework, comprising an offline pre-training phase that leverages rich observational data to capture spontaneous evolutionary dynamics and an online fine-tuning phase that uses a variant of model predictive control to implement intervention actions. To address the high-dimensional nature of the state-action space in complex systems, we propose a novel approach employing action-extended graph neural networks to model the Markov decision process of complex systems and design a hierarchical action space for learning intervention actions. This approach performs well in three complex system control environments: Boids, Kuramoto, and Susceptible-Infectious-Susceptible (SIS) metapopulation. It offers accelerated convergence, robust generalization, and reduced intervention costs compared to the baseline algorithm. This work provides valuable insights into controlling complex systems with high-dimensional state-action spaces and limited intervention data, presenting promising applications for real-world challenges.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
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
7秒前
loii完成签到,获得积分0
9秒前
14秒前
15秒前
16秒前
ren完成签到 ,获得积分10
20秒前
xue发布了新的文献求助10
20秒前
24秒前
25秒前
27秒前
桐桐应助科研通管家采纳,获得10
27秒前
2226应助科研通管家采纳,获得10
28秒前
赘婿应助科研通管家采纳,获得10
28秒前
OK应助科研通管家采纳,获得40
28秒前
所所应助科研通管家采纳,获得10
28秒前
JamesPei应助科研通管家采纳,获得10
28秒前
充电宝应助科研通管家采纳,获得10
28秒前
lmz发布了新的文献求助10
28秒前
希望天下0贩的0应助lmz采纳,获得10
43秒前
yuuui发布了新的文献求助10
46秒前
爱笑半莲完成签到,获得积分10
55秒前
didididm完成签到,获得积分10
58秒前
GingerF应助王钢铁采纳,获得50
1分钟前
1分钟前
1分钟前
嘻嘻哈哈应助缥缈的夜梅采纳,获得10
1分钟前
ZPC关闭了ZPC文献求助
1分钟前
光合作用完成签到,获得积分10
1分钟前
务实书包完成签到,获得积分10
1分钟前
Iris发布了新的文献求助30
1分钟前
1分钟前
Ye完成签到,获得积分10
1分钟前
pups发布了新的文献求助20
1分钟前
打打应助玛尼采纳,获得10
1分钟前
Rita发布了新的文献求助10
1分钟前
老地方完成签到,获得积分10
2分钟前
147完成签到,获得积分10
2分钟前
Iris完成签到,获得积分20
2分钟前
小一完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
Adhesion Science: Principles & Practice 800
The Graphene Handbook (2019 Edition) 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
IEST-RP-CC018: Cleanroom Cleaning and Sanitization: Operating and Monitoring Procedures 600
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6529200
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8322094
关于积分的说明 17816489
捐赠科研通 5630742
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2931274
邀请新用户注册赠送积分活动 1907873
关于科研通互助平台的介绍 1767117