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OpenReview · State space models· Kevin Course; Prasanth B. Nair·· 2023-01-01精选AI 评分78

控制方程未知的物理系统状态估计

State estimation of a physical system with unknown governing equations

AI 导读

基于摘要分析。本文研究物理系统演化方程部分或完全未知时,如何从含噪观测中估计不可测状态并对可测状态去噪。作者提出用于 Markov Gaussian processes 随机变分推断的重参数化技巧,在近似贝叶斯框架下同时学习数学模型中的缺失项与系统状态。 机制与区别:传统状态估计通常依赖既定动力学模型,并对模型不确定性作较强假设,例如将其视为加性随机扰动或参数不确定性。本文将未知动力学项的学习纳入状态估计过程,而非仅在预设模型下修正状态。摘要未展开重参数化的具体形式、观测模型、先验设定、优化目标及计算开销,尚不能判断其对不同非线性系统和噪声条件的适用边界。 证据范围:作者称这一进展拓展了状态估计的适用问题范围,且相关随机变分推断方法可用于更广泛的机器学习问题。但摘要未提供具体系统、数据规模、对照方法或量化指标,实验协议、消融及统计信息尚未验证。 平台推测(待验证):若 EEG 可在选定时间尺度上用低维隐状态动力学和明确的观测映射近似,该机制可能用于联合估计潜在神经状态与未知演化项。可考虑复用其联合推断思路,但观测映射、噪声模型及跨被试、跨通道差异需另行处理;低信噪比、有限数据与非平稳性可能使动力学和观测噪声难以区分。一个可证伪的小实验是先在具有已知潜在轨迹的 EEG 风格模拟观测上,固定数据量和观测条件,对照已知动力学与学习未知动力学的状态估计误差,再逐步降低信噪比,检验联合学习是否稳定获益。这不是已验证的 EEG/BCI 结果,相关 EEG 工作尚未检索确认。

阅读价值

值得关注的是其利用 Markov Gaussian processes 的随机变分推断,同时估计系统状态与未知动力学项的机制;其对 EEG 状态估计的适用性尚未验证。

来源:OpenReview · State space models · openreview.net