伴随向量映射原理

伴随向量映射原理(covector mapping principle)是泛函分析的基礎定理里斯表示定理中的一個特例。名稱是由和其工作夥伴所命名。伴随向量映射原理提供了運算型最优控制中,可以將离散化和對偶性(dualization)交換順序的條件。

說明
假設要將庞特里亚金最大化原理應用在問題 B ,會從給定的最佳控制問題產生一個边值问题。依照Ross的論點,此边值问题是庞特里亚金提昇(Pontryagin lift),表示為問題B^\lambda。

現在要離散化問題B^\lambda,這會產生問題B^{\lambda N},其中N 表示離散化的點數。為了方便起見,有需要證明下式成立:

: N \to \infty, \quad \text{Problem } B^{\lambda N} \to \text{Problem } B^\lambda

在1960年代Kalman等人就已證明要求解 B^{\lambda N}會非常的困難。此困難性稱之為「複雜度咒詛」(curse of complexity),是「維度咒詛」(dimensionality)的互補。

在1990年代開始的一系列論文中,Ross和Fahroo證明有更簡單求解問題 B^{\lambda}(因此也包括問題 B )的方法,作法是先進行離散化(問題 B^{N})再進行對偶(問題 B^{N \lambda})。此作法需要很小心的進行,以確保解的一致性及收斂。伴随向量映射原理確保可以找到一個伴随向量的映射律,將問題 B^{N \lambda}的解映射到問題 B^{\lambda N}的解。

相關條目
*勒壤得擬譜法
*Ross–Fahroo擬譜法
*Ross–Fahroo引理

參考資料

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