高次元化によるシステムの制御法

概要

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通信、機械、電気、建築など複合する工学の分野でシステムを制御する方法が数多く提案されてきた。例えば、ニューラルネットや遺伝子突然変位・進化法則を真似た(遺伝子アルゴリズムなど)アルゴリズム、統計力学(確率過程を含む)に基づくモンテカルロ法やシミュレーティッドアニーリング法、アクチーブ/パッシーブ制御など。この種の多くの最適な制御方法は適当な評価関数或いは出力信号を最小又は最大にすることで得られる。この講演では高次元化によるシステム制御法を紹介する。これはシステムを制御する変数(その個数をNで表す)に加え他に余分な変数を付加した高次元空間で仮想的な制御システムを構成し、その高次元空間でのN個のシステムの制御変数が最適な方向に向い易いような性質を持つ自律的運動を構成することによって、システムを制御する方法である。[適用対象]^<4)>映像などのトラッキング、トラフィックのスケジューリング、通信ネットワークのルーチング、高層建築の揺れ、種々の機械或いはその集合の分散系などに対して適切な制御を行なったり、また、半導体集積回路、電話回線網などの設計建築、光ファイバーなどの光軸合わせ、^<4)-6)>位置決め、線形及び非線形計画法、ゲームの自動解法、画像の復元などの種々の問題に対して適用出来る。[特徴] 従来の方法に比べ、(1) 並列処理が可能である、(2) ロバストである、(3) 雑音に強い、(4) 多重安定点の一つに引っかかり難い、(5)装置への組み込み易さ、などの特徴の他、特に制御すべき変数が多数になれば、制御変数が相互に協力して大域的に最適な方向に向かう自律的運動を形成するという性質がある。これは高次元空間で運動にカオス(=ミキシング)があることと(以下で述べる)局所的に(1)式のpが形成されることに基因している。(制御変数が1,2個と少ない場合には、どのような方法を用いてもそれほど大差がないであろう)
社団法人電子情報通信学会の論文
1997-03-06

高次元化によるシステムの制御法

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