The \emph{turnpike property} in contemporary macroeconomics asserts that if an economic planner seeks to move an economy from one level of capital to another, then the most efficient path, as long as the planner has enough time, is to rapidly move stock to a level close to the optimal stationary or constant path, then allow for capital to develop along that path until the desired term is nearly reached, at which point the stock ought to be moved to the final target. Motivated in part by its nature as a resource allocation strategy, over the past decade, the turnpike property has also been shown to hold for several classes of partial differential equations arising in mechanics. When formalized mathematically, the turnpike theory corroborates the insights from economics: for an optimal control problem set in a finite-time horizon, optimal controls and corresponding states, are close (often exponentially), during most of the time, except near the initial and final time, to the optimal control and corresponding state for the associated stationary optimal control problem. In particular, the former are mostly constant over time. This fact provides a rigorous meaning to the asymptotic simplification that some optimal control problems appear to enjoy over long time intervals, allowing the consideration of the corresponding stationary problem for computing and applications. We review a slice of the theory developed over the past decade --the controllability of the underlying system is an important ingredient, and can even be used to devise simple turnpike-like strategies which are nearly optimal--, and present several novel applications, including, among many others, the characterization of Hamilton-Jacobi-Bellman asymptotics, and stability estimates in deep learning via residual neural networks.
翻译:在当代宏观经济中 \ emph{ urmpike Property} 在当代宏观经济中, 如果经济规划者试图将一个经济从一个资本水平向另一个经济水平转移, 那么最高效的道路, 只要规划者有足够的时间, 就是将股票迅速移动到一个接近最佳固定或恒定路径的水平, 然后允许资本沿着这条道路发展到接近预期期限, 届时, 股票应该移动到最终目标。 部分地动力在于它的性质, 作为一种资源分配战略。 在过去的十年中, 翻转财产也表现出可以维持几类在机械中产生的部分差异方程。 当正式的数学应用中, 翻转理论可以证实经济学的洞见: 在一个不固定或固定的轨道上设定一个最佳的控制问题, 而在大部分时间( 接近于最初和最后的时间), 最优化的控制和相应的状态 。 特别是, 降压财产财产在时间里, 使当前 最简单的货币化的平衡性公式 具有严格的含义,, 也就是 最精确的, 最精确的, 最精确地 的 的, 我们的 十年 的 的 的 正在 的 的 的 研究,, 的,,, 正在 以 的 的 的 以 的 的 以 的 的 的 以 的 最 的 的 的 最 最 的 最 的 最 的 的 的 的 最 的 的 的 的 的 的 最 的 的 的 的 的 的 的 最 的 的 的 的 的 的 以 的 的 的 以 的 的 的 的 的 以 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 以 的 的 的 的 的 以 的 的 的 的 的 的 以 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 以 以 以 的 的 的 的 的 以 的 的 的 的