The formulation of Mean Field Games (MFG) typically requires continuous differentiability of the Hamiltonian in order to determine the advective term in the Kolmogorov--Fokker--Planck equation for the density of players. However in many cases of practical interest, the underlying optimal control problem may exhibit bang-bang controls, which typically lead to nondifferentiable Hamiltonians. We develop the analysis and numerical analysis of stationary MFG for the general case of convex, Lipschitz, but possibly nondifferentiable Hamiltonians. In particular, we propose a generalization of the MFG system as a Partial Differential Inclusion (PDI) based on interpreting the derivative of the Hamiltonian in terms of subdifferentials of convex functions. We establish existence of a weak solution to the MFG PDI system, and we further prove uniqueness under a similar monotonicity condition to the one considered by Lasry and Lions. We then propose a monotone finite element discretization of the problem, and we prove strong $H^1$-norm convergence of the approximations to the value function and strong $L^q$-norm convergence of the approximations of the density function. We illustrate the performance of the numerical method in numerical experiments featuring nonsmooth solutions.


翻译:平均田径运动(MFG)的设计通常需要汉密尔顿人的持续差异,以便确定科尔莫戈罗夫-福克克-普朗克方程式中对球员密度的适应性术语。然而,在许多实际感兴趣的情况下,潜在的最佳控制问题可能表现出砰砰砰控制,这通常会导致无差别的汉密尔顿人。我们为Convex、Lipschitz、但可能无法区分的汉密尔顿人的一般情况对固定的MFG进行分析和数字分析。特别是,我们建议根据对汉密尔顿人衍生物的相对差异性功能的解释,将MFG系统普遍化为部分差异性包容(PDI)。我们确定MFG PDI系统存在薄弱的解决方案,这通常会导致无差别的汉密尔顿人汉密尔顿人。我们进一步证明,在类似单一的单一条件下,固定的MFGG(MG)系统的独特性条件下,我们提出了这一问题的单一的限定性要素分解。我们证明MFG(PDI)系统在部分的分辨中具有部分差异性融合性。我们证明,近似GAL-G(GALQ)的接近性标准的数值的不趋同G(UI)的磁性)的磁性标准。

0
下载
关闭预览

相关内容

Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
57+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
145+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
171+阅读 · 2019年10月11日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
91+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
101+阅读 · 2019年10月9日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium9
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月17日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium7
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月15日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium5
中国图象图形学学会CSIG
1+阅读 · 2021年11月11日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月18日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
VIP会员
相关VIP内容
相关资讯
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium9
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月17日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium7
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月15日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium5
中国图象图形学学会CSIG
1+阅读 · 2021年11月11日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月18日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员