ハミルトン-ヤコビ-ベルマン方程式の解法; 最適化に必要かつ十分ですか?
以下の微分方程式検討 xは状態であり、U制御変数。溶液は次式で与えられる X (T )= X 0 + ∫ T 0 F (X (複数可)、U (S ))D S 。 ここでxx˙(t)=f(x(t),u(t))x˙(t)=f(x(t),u(t))\begin{align} \dot x(t)=f(x(t),u(t)) \end{align}xxxuuux(t)=x0+∫t0f(x(s),u(s))ds.x(t)=x0+∫0tf(x(s),u(s))ds.\begin{align} x(t)=x_0 + \int^t_0f(x(s),u(s))ds. \end{align}x0:=x(0)x0:=x(0)x_0:=x(0)は与えられた初期状態です。 次のプログラムを検討してください s.t. V(x0):=maxu∫∞0e−ρtF(x(t),u(t))dtx˙(t)=f(x(t),u(t))x(0)=x0V(x0):=maxu∫0∞e−ρtF(x(t),u(t))dts.t. x˙(t)=f(x(t),u(t))x(0)=x0\begin{align} &V(x_0) := \max_u \int^\infty_0 e^{-\rho t}F(x(t),u(t))dt\\ s.t.~&\dot x(t)=f(x(t),u(t))\\ &x(0) = x_0 \end{align}ρ>0ρ>0\rho > 0V(⋅)V(⋅)V(\cdot)F(⋅)F(⋅)F(\cdot)ρV(x)=maxu[F(x,u)+V′(x)f(x,u)],∀t∈[0,∞).ρV(x)=maxu[F(x,u)+V′(x)f(x,u)],∀t∈[0,∞).\begin{align} \rho V(x)=\max_u [F(x,u) + V'(x)f(x,u)],\quad \forall …