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
胖崽胖崽发布了新的文献求助10
5秒前
7秒前
7秒前
7秒前
8秒前
辛勤冬天应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
辛勤冬天应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
辛勤冬天应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
shi发布了新的文献求助20
11秒前
11秒前
研友_VZG7GZ应助胖崽胖崽采纳,获得10
15秒前
越木发布了新的文献求助30
16秒前
科研通AI6.1应助5566妈采纳,获得10
17秒前
乔修亚完成签到 ,获得积分10
25秒前
He完成签到 ,获得积分10
28秒前
上善若水完成签到 ,获得积分10
34秒前
36秒前
精明白风发布了新的文献求助10
42秒前
lbx619完成签到,获得积分10
48秒前
重要的曼荷完成签到,获得积分10
49秒前
51秒前
1分钟前
精明白风完成签到,获得积分10
1分钟前
Xieyusen发布了新的文献求助10
1分钟前
俭朴奇迹发布了新的文献求助10
1分钟前
张匀继完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
czz发布了新的文献求助30
1分钟前
1分钟前
快乐碱基对完成签到 ,获得积分10
1分钟前
沉默发布了新的文献求助10
1分钟前
苏酥完成签到,获得积分20
1分钟前
1分钟前
1分钟前
niiiii完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
能干的邹完成签到 ,获得积分10
1分钟前
上上签发布了新的文献求助10
1分钟前
徐继军完成签到 ,获得积分10
1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
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Malcolm Fraser : a biography 700
Handbook of Optical Systems,Volume 6:Advanced Physical Optics 666
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 6515326
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8308526
关于积分的说明 17756695
捐赠科研通 5617156
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2924916
邀请新用户注册赠送积分活动 1901979
关于科研通互助平台的介绍 1763277