利用しやすい構造を有する学習ネットワークの構成と応用に関する研究

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13650491
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 胡 敬炉 九州大学, 大学院・システム情報科学研究院, 助手 (50294905)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 村田 純一 九州大学, 大学院・システム情報科学研究院, 助教授 (60190914) ; 平澤 宏太郎 九州大学, 大学院・システム情報科学研究院, 教授 (70253474)
• Keywords: 非線形モデル / 線形構造 / 先見情報 / 学習 / 非線形制御 / 線形制御技術 / ニューラルネットワーク / ロバスト制御

Research Abstract

平成13年度は線形特性を有する非線形ブラックボックスモデルとその学習アルゴリズム及び非線形システムの制御への応用に関する研究を行った。
1.線形特性を有する非線形モデルに関する研究
(1)多層ニューラルネットワークをベースにした非線形モデルに,線形ARXモデル構造を導入することにより,パラメータが部分的に有用な解釈を持ち,システム解析に利用しやすい学習ネットワークを開発した。
(2)更に上記の技術に基づいて制御設計に利用しやすい、入力変数に関して線形である非線形予測モデルを開発した。
2.学習アルゴリズムに関する研究
解釈の可能なモデルパラメータと解釈の困難なモデルパラメータに対応して2重学習ループを持つ階層型学習アルゴリズムを開発した。
3.非線形システムの制御に関する研究
(1)上記の学習ネットワークと学習方式を活用し,線形理論の枠内で実現可能な非線形システムの制御手法を開発し,その有効性を確認した。
(2)Minimax学習や高次微分の利用などで制御システムのロバスト性を向上する手法を検討した。

Research Products

• [Publications] Kotaro Hirasawa: "A New Control Method of Nonlinear Systems Based on Impulse Responses of Universal Learning Networks"IEEE Trans on Systems, Man and Cybernetics, Part B. 31・3. 362-372 (2001)
• [Publications] Jinglu Hu: "A Homotopy Approach to Improving PEM Identification of ARMAX Model"Automatica. 37・9. 1323-1334 (2001)
• [Publications] Hongping Chen: "A New Minimax Control Method for Nonlinear Systems Using Universal Learning Networks"電子学会論文誌. 121-C・9. 1471-1478 (2001)
• [Publications] Jinglu Hu: "Overlapped Multi-Neural-Network and Its Training Algorithm"電気学会論文誌. 121-C・12. 1949-1956 (2001)
• [Publications] Jinglu Hu: "A Quasi-ARMAX Approach to the Modeling of Nonlinear Systems"International Journal of Control. 74・18. 1754-1766 (2001)
• [Publications] Shon Min Kyu: "Behavior Learning of Autonomous Robots by Modified Learning Vector Quantization"計測自動制御学会論文集. 37・12. 1162-1168 (2001)