The problems of causality, modeling, and control for chaotic, high-dimensional dynamical systems are formulated in the language of information theory. The central quantity of interest is the Shannon entropy, which measures the amount of information in the states of the system. Within this framework, causality in a dynamical system is quantified by the information flux among the variables of interest. Reduced-order modeling is posed as a problem on the conservation of information, in which models aim at preserving the maximum amount of relevant information from the original system. Similarly, control theory is cast in information-theoretic terms by envisioning the tandem sensor-actuator as a device reducing the unknown information of the state to be controlled. The new formulation is applied to address three problems in the causality, modeling, and control of turbulence, which stands as a primary example of a chaotic, high-dimensional dynamical system. The applications include the causality of the energy transfer in the turbulent cascade, subgrid-scale modeling for large-eddy simulation, and flow control for drag reduction in wall-bounded turbulence.


翻译:在信息理论的语言中,以信息理论的语言来制定高维的动态系统的因果关系、建模和控制问题。关注的中心数量是香农星,它测量系统状态中的信息量。在这个框架内,动态系统中的因果关系通过感兴趣的变量之间的信息通量加以量化。减序建模是信息保护的一个问题,其中模型旨在从原始系统中保留尽可能多的相关信息。同样,控制理论在信息理论术语中出现,将同步传感器动能器设想为减少受控制国家未知信息的一种装置。新的配方用于解决热度、建模和控制动荡的三个问题,这是混乱、高维度动态系统的主要例子。应用包括动荡级联流中能源转移的因果关系、大型辐射模拟的亚磁级建模,以及拖动墙壁外扰动的流量控制。

0
下载
关闭预览

相关内容

《计算机信息》杂志发表高质量的论文,扩大了运筹学和计算的范围,寻求有关理论、方法、实验、系统和应用方面的原创研究论文、新颖的调查和教程论文,以及描述新的和有用的软件工具的论文。官网链接:https://pubsonline.informs.org/journal/ijoc
专知会员服务
50+阅读 · 2021年8月8日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
77+阅读 · 2020年7月26日
因果图,Causal Graphs,52页ppt
专知会员服务
246+阅读 · 2020年4月19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
大数据 | 顶级SCI期刊专刊/国际会议信息7条
Call4Papers
10+阅读 · 2018年12月29日
计算机类 | ISCC 2019等国际会议信息9条
Call4Papers
5+阅读 · 2018年12月25日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
人工智能 | 国际会议信息10条
Call4Papers
5+阅读 · 2018年12月18日
Disentangled的假设的探讨
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月10日
人工智能 | COLT 2019等国际会议信息9条
Call4Papers
6+阅读 · 2018年9月21日
【CPS】社会物理信息系统(CPSS)及其典型应用
产业智能官
16+阅读 · 2018年9月18日
【NIPS2018】接收论文列表
专知
5+阅读 · 2018年9月10日
人工智能 | AAAI 2019等国际会议信息7条
Call4Papers
5+阅读 · 2018年9月3日
【今日新增】IEEE Trans.专刊截稿信息8条
Call4Papers
7+阅读 · 2017年6月29日
Arxiv
0+阅读 · 2022年1月22日
Arxiv
22+阅读 · 2021年12月19日
VIP会员
相关资讯
大数据 | 顶级SCI期刊专刊/国际会议信息7条
Call4Papers
10+阅读 · 2018年12月29日
计算机类 | ISCC 2019等国际会议信息9条
Call4Papers
5+阅读 · 2018年12月25日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
人工智能 | 国际会议信息10条
Call4Papers
5+阅读 · 2018年12月18日
Disentangled的假设的探讨
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月10日
人工智能 | COLT 2019等国际会议信息9条
Call4Papers
6+阅读 · 2018年9月21日
【CPS】社会物理信息系统(CPSS)及其典型应用
产业智能官
16+阅读 · 2018年9月18日
【NIPS2018】接收论文列表
专知
5+阅读 · 2018年9月10日
人工智能 | AAAI 2019等国际会议信息7条
Call4Papers
5+阅读 · 2018年9月3日
【今日新增】IEEE Trans.专刊截稿信息8条
Call4Papers
7+阅读 · 2017年6月29日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员