乱雑さの特性すら分からないシステムの制御則を設計する理論を構築

当社の伊藤優司が京都大学と共同で行った研究が IEEE Transactions on Automatic Control に掲載されました。

私たちの身の回りには、「乱雑さ」を伴うシステムが数多く存在します。乱雑さを伴うシステムを適切にコントロールして目標を達成するためには、乱雑さの特性を考慮しながら制御則を設計することが必要です。当社もこれまでに、乱雑さの特性に応じた様々な制御則を設計する理論の構築に取り組んできました。しかしながら、複雑なシステムでは乱雑さの特性を正確に推定すること自体が困難である場合も多く、それが原因となってシステムを安定的に制御できないという問題がありました。

本研究では、乱雑さの特性すら分からない複雑なシステムを安定的に制御するための理論として「二次モーメントポリトープ（SMP）システム^注」を構築しました。SMPシステムは、複雑なシステムを数学的に扱えるようにするための「橋渡し」として機能します。制御対象のシステムをSMPシステムに変換することで、従来の制御則の設計手法が適用できるようになることを示しました。本研究は、様々なシステムが持つ乱雑さの問題を解決する基礎理論として位置づけられ、今後さらなる発展と貢献が期待されます。

注）二次モーメントポリトープシステム：不確実性をもつシステムを数学的に記述する代表例として用いられてきたポリトープシステムを拡張し、乱雑さの特性の不確実性を表現可能な二次モーメントポリトープシステムを提案した。これにより、乱雑さの特性を正確に推定できない場合でもシステムを数学的に扱えるようになる。

タイトル: Second Moment Polytopic Systems: Generalization of Uncertain Stochastic Linear Dynamics
著者: Ito, Y., Fujimoto, K
掲載誌: IEEE Transactions on Automatic Control
掲載日: 2024年9月17日
https://doi.org/10.1109/TAC.2024.3462532