Identification of a linear time-invariant dynamical system from partial observations is a fundamental problem in control theory. A natural question is how to do so with non-asymptotic statistical rates depending on the inherent dimensionality (order) $d$ of the system, rather than on the sufficient rollout length or on $\frac1{1-\rho(A)}$, where $\rho(A)$ is the spectral radius of the dynamics matrix. We develop the first algorithm that given a single trajectory of length $T$ with gaussian observation noise, achieves a near-optimal rate of $\widetilde O\left(\sqrt\frac{d}{T}\right)$ in $\mathcal{H}_2$ error for the learned system. We also give bounds under process noise and improved bounds for learning a realization of the system. Our algorithm is based on low-rank approximation of Hankel matrices of geometrically increasing sizes.


翻译:从部分观测中确定线性时变动态系统是控制理论中的一个基本问题。一个自然的问题是,如何根据系统的内在维度(顺序)美元,而不是根据足够的推出长度或$\frac1{{1-rho(A)}美元,其中$\rho(A)美元是动态矩阵的光谱半径。我们开发了第一个算法,该算法给出了一个长度为$T的单轨距,带有粗野观测噪声,从而达到接近最佳的O\\\\\\全方位(sqrt\frac{d ⁇ _T ⁇ right)美元率,用于学习系统。我们还在噪声过程下给出界限,并改进了了解系统实现的界限。我们的算法以几何大小增长的汉克尔矩阵的低近似近值为基础。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
50+阅读 · 2020年12月14日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
59+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
152+阅读 · 2019年10月12日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
【新书】Python编程基础,669页pdf
专知会员服务
194+阅读 · 2019年10月10日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
92+阅读 · 2019年10月10日
已删除
将门创投
7+阅读 · 2019年10月15日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
RL 真经
CreateAMind
5+阅读 · 2018年12月28日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
Arxiv
0+阅读 · 2021年1月14日
Design and Analysis of Switchback Experiments
Arxiv
0+阅读 · 2021年1月14日
Arxiv
0+阅读 · 2021年1月14日
VIP会员
相关VIP内容
专知会员服务
50+阅读 · 2020年12月14日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
59+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
152+阅读 · 2019年10月12日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
【新书】Python编程基础,669页pdf
专知会员服务
194+阅读 · 2019年10月10日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
92+阅读 · 2019年10月10日
相关资讯
已删除
将门创投
7+阅读 · 2019年10月15日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
RL 真经
CreateAMind
5+阅读 · 2018年12月28日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员