Neural Approximations for Optimal Control and Decision (eBook)

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Lingua: en
Editore: Springer
Collana: Communications and Control Engineering
Codice EAN: 9783030296933
Anno pubblicazione: 2019
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Descrizione

Neural Approximations for Optimal Control and Decision provides a comprehensive methodology for the approximate solution of functional optimization problems using neural networks and other nonlinear approximators where the use of traditional optimal control tools is prohibited by complicating factors like non-Gaussian noise, strong nonlinearities, large dimension of state and control vectors, etc. Features of the text include: • a general functional optimization framework; • thorough illustration of recent theoretical insights into the approximate solutions of complex functional optimization problems; • comparison of classical and neural-network based methods of approximate solution; • bounds to the errors of approximate solutions; • solution algorithms for optimal control and decision in deterministic or stochastic environments with perfect or imperfect state measurements over a finite or infinite time horizon and with onedecision maker or several; • applications of current interest: routing in communications networks, traffic control, water resource management, etc.; and • numerous, numerically detailed examples. The authors’ diverse backgrounds in systems and control theory, approximation theory, machine learning, and operations research lend the book a range of expertise and subject matter appealing to academics and graduate students in any of those disciplines together with computer science and other areas of engineering. ; • a thorough illustration of recent theoretical insights into the approximate solutions of complex functional optimization problems; • an organic comparison of classical and neural-network-based methods of approximate solution; • a derivation of the theoretical properties of the ERIM, a novel methodology of functional optimization based on nonlinear approximators; • bounds to the errors of approximate solutions; • efficient solution algorithms for a range of problems: optimal control and decision in deterministic or stochastic environments with perfect or imperfect state measurements over a finite or infinite time horizon and with one decision maker or several; • applications to major fields of current interest: routing in communications networks, freeway traffic control, water resource management, stochastic shortest paths, exploration of unknown environments, etc.; • numerous examples – often dealing with real applications and developed in full numerical detail. The authors’ diverse backgrounds in automatic control, systems theory and operations research lend the book a range of expertise and subject matter appealing to academics and graduate students in all those disciplines together with computer science and other areas of engineering.