核心概念
공간-시간 유한 요소 이산화를 통해 얻어진 선형 대수 방정식 시스템을 위한 강건한 반복 솔버를 제안, 분석 및 테스트한다. 표준 L2 정규화와 더 일반적인 에너지 정규화에 대해 최적의 정규화 매개변수 선택을 통해 효율적인 솔버를 구축한다.
要約
이 논문에서는 파형 최적 제어 문제를 다룬다. 최적 제어 문제의 최적성 조건을 공간-시간 연속 유한 요소 기저 함수를 사용하여 이산화한다. 이를 통해 얻어진 선형 대수 방정식 시스템을 효율적으로 해결하기 위한 강건한 반복 솔버를 제안한다.
주요 내용은 다음과 같다:
- 표준 L2 정규화와 에너지 정규화에 대한 최적 제어 문제를 고려한다.
- 정규화 매개변수 ϱ와 공간-시간 유한 요소 메시 크기 h의 관계를 분석하여 최적의 선택을 제시한다 (L2 정규화의 경우 ϱ = h4, 에너지 정규화의 경우 ϱ = h2).
- 이러한 최적 선택을 통해 얻어진 선형 대수 방정식 시스템의 프라이멀 슈어 컴플리먼트가 질량 행렬과 스펙트럴 동치가 됨을 보인다.
- 이를 바탕으로 효율적인 반복 솔버를 구축한다.
- 수치 실험을 통해 이론적 결과를 검증한다.
統計
파형 최적 제어 문제의 상태 방정식: □yϱ := ∂ttyϱ - ∆xyϱ = uϱ in Q, yϱ = 0 on Σ, yϱ = ∂tyϱ = 0 on Σ0
L2 정규화의 경우 최적성 조건: ϱ−1 pϱ + □yϱ = 0
에너지 정규화의 경우 최적성 조건: ϱ B∗A−1Byϱ + yϱ = yd
공간-시간 유한 요소 이산화 후 얻어진 선형 대수 방정식 시스템:
Aϱh Bh
B⊤
h -Mh
ph
yh
= 0h
-ydh
引用
"ϱ = h4는 L2 정규화의 경우 최적 선택이며, ϱ = h2는 에너지 정규화의 경우 최적 선택이다."
"프라이멀 슈어 컴플리먼트 Sϱh는 질량 행렬 Mh와 스펙트럴 동치를 가진다."