6286 | | (testování možná i jen pro iLDP bez ostatních) |
6287 | | \end_layout |
6288 | | |
6289 | | \begin_layout Standard |
6290 | | (použité počáteční hodnoty) |
| 6538 | Volba počáteční nastavení, tedy parametrů skriptu pro volání funkcí byla |
| 6539 | v jednotlivých testovacích schématech následující: |
| 6540 | \end_layout |
| 6541 | |
| 6542 | \begin_layout Standard |
| 6543 | Počáteční hodnota a referenční signál byly voleny jako |
| 6544 | \begin_inset Formula \begin{eqnarray*} |
| 6545 | y_{0} & = & 0,\\ |
| 6546 | y_{r} & = & 1.\end{eqnarray*} |
| 6547 | |
| 6548 | \end_inset |
| 6549 | |
| 6550 | Z důvodu linearity úlohy je možné je libovolně posunout a přeškálovat, |
| 6551 | není tedy uvažováno testování pro jiné hodnoty. |
| 6552 | Variance šumu |
| 6553 | \begin_inset Formula $\sigma^{2}$ |
| 6554 | \end_inset |
| 6555 | |
| 6556 | je volena pomocí odchylky |
| 6557 | \begin_inset Formula \[ |
| 6558 | \sigma=0,1.\] |
| 6559 | |
| 6560 | \end_inset |
| 6561 | |
| 6562 | Pro metodu |
| 6563 | \emph on |
| 6564 | iLDP |
| 6565 | \emph default |
| 6566 | je pak parametr okolí položen |
| 6567 | \begin_inset Formula $\rho=0,5$ |
| 6568 | \end_inset |
| 6569 | |
| 6570 | , není-li uvedeno jinak. |
| 6571 | Časový horizont pro výpočty je |
| 6572 | \begin_inset Formula $K=5$ |
| 6573 | \end_inset |
| 6574 | |
| 6575 | , což se jeví dostatečným pro dosažení požadované hodnoty. |
| 6576 | Dále je v testovacích schématech použit počet vzorkových trajektorií |
| 6577 | \begin_inset Formula $N=100$ |
| 6578 | \end_inset |
| 6579 | |
| 6580 | . |
| 6581 | |
| 6582 | \end_layout |
| 6583 | |
| 6584 | \begin_layout Standard |
| 6585 | Středem našeho zájmu je volba střední hodnoty a variance neznámého parametru |
| 6586 | |
| 6587 | \begin_inset Formula $b$ |
| 6588 | \end_inset |
| 6589 | |
| 6590 | . |
| 6591 | Zejména volbou variance |
| 6592 | \begin_inset Formula $P$ |
| 6593 | \end_inset |
| 6594 | |
| 6595 | určujeme míru neznalosti parametru a tedy i nutnost užití duální metody. |
| 6596 | Bude-li |
| 6597 | \begin_inset Formula $P$ |
| 6598 | \end_inset |
| 6599 | |
| 6600 | velmi malé, skutečná hodnota |
| 6601 | \begin_inset Formula $b$ |
| 6602 | \end_inset |
| 6603 | |
| 6604 | se přiblíží střední hodnotě |
| 6605 | \begin_inset Formula $\hat{b}$ |
| 6606 | \end_inset |
| 6607 | |
| 6608 | a dobré řízení nám poskytnou i neduální metody založené na předpokladu, |
| 6609 | že |
| 6610 | \begin_inset Formula $b=\hat{b}$ |
| 6611 | \end_inset |
| 6612 | |
| 6613 | . |
| 6614 | S rostoucí variancí |
| 6615 | \begin_inset Formula $P$ |
| 6616 | \end_inset |
| 6617 | |
| 6618 | se však začnou vyskytovat realizace, kdy se skutečná hodnota |
| 6619 | \begin_inset Formula $b$ |
| 6620 | \end_inset |
| 6621 | |
| 6622 | výrazně odlišuje od střední hodnoty |
| 6623 | \begin_inset Formula $\hat{b}$ |
| 6624 | \end_inset |
| 6625 | |
| 6626 | a právě tam neduální metody dosáhnou příliš velké ztráty, nebo úplně selžou |
| 6627 | v úkolu řízení. |
| 6628 | Z tohoto důvodu byly testovány všechny kombinace pro volby parametrů |
| 6629 | \begin_inset Formula \begin{eqnarray*} |
| 6630 | \hat{b} & = & 0;\;1;\;10;\\ |
| 6631 | P & = & 0,01;\;0,1;\;1;\;10.\end{eqnarray*} |
| 6632 | |
| 6633 | \end_inset |
| 6634 | |
| 6635 | |
| 6636 | \end_layout |
| 6637 | |
| 6638 | \begin_layout Subsection |
| 6639 | Výsledky porovnání algoritmů |
| 6640 | \end_layout |
| 6641 | |
| 6642 | \begin_layout Standard |
| 6643 | Nyní porovnáme výsledky jednotlivých algoritmů a to hlavně podle dosažené |
| 6644 | hodnoty průměrné ztráty. |
| 6645 | Průměrná ztráta pro každý algoritmus je počítáma jako aritmetický průměr |
| 6646 | |
| 6647 | \begin_inset Formula $N$ |
| 6648 | \end_inset |
| 6649 | |
| 6650 | ztrát |
| 6651 | \begin_inset Formula $J_{alg}$ |
| 6652 | \end_inset |
| 6653 | |
| 6654 | dosažených pro každou z |
| 6655 | \begin_inset Formula $N$ |
| 6656 | \end_inset |
| 6657 | |
| 6658 | vzorkových simulačních trajektorií. |
| 6659 | Tento postup, založený na průměrné ztrátě, je volen především z důvodu |
| 6660 | omezení vlivu šumu, který se pro každou konkrétní realizaci může nagenerovat |
| 6661 | jinak, více či méně |
| 6662 | \begin_inset Quotes gld |
| 6663 | \end_inset |
| 6664 | |
| 6665 | příznivě |
| 6666 | \begin_inset Quotes grd |
| 6667 | \end_inset |
| 6668 | |
| 6669 | pro daný algoritmus. |
| 6670 | Pro srovnání, je minimální ztráta, které algoritmus může dosáhnout rovna |
| 6671 | |
| 6672 | \begin_inset Formula $1$ |
| 6673 | \end_inset |
| 6674 | |
| 6675 | . |
| 6676 | Je to způsobeno tím, že počáteční nastavení v prvním časovém kroku je voleno |
| 6677 | jako počáteční podmínka |
| 6678 | \begin_inset Formula $y_{1}=0$ |
| 6679 | \end_inset |
| 6680 | |
| 6681 | , přičemž ale požadovaná hodnota |
| 6682 | \begin_inset Formula $y_{r}=1.$ |
| 6683 | \end_inset |
| 6684 | |
| 6685 | Ideální řízení může dosáhnout požadované hodnoty nejdříve v čase |
| 6686 | \begin_inset Formula $2$ |
| 6687 | \end_inset |
| 6688 | |
| 6689 | a tedy vždy bude ztráta nejméně |
| 6690 | \begin_inset Formula $1$ |
| 6691 | \end_inset |
| 6692 | |
| 6693 | . |
| 6694 | Dále je třeba uvažovat chybu v důsledku šumu, který se generuje náhodně. |
| 6695 | Řízení se s ním ale vypořádává až následně, tedy nelze chybě v důsledku |
| 6696 | šumu předcházet a je ji nutno zahrnout do úvažování o minimální možné ztrátě. |
| 6697 | Naopak, pro srovnání, když uvažujeme nulové řízení na celém časovém horizontu, |
| 6698 | hodnota |
| 6699 | \begin_inset Formula $y_{k}$ |
| 6700 | \end_inset |
| 6701 | |
| 6702 | se drží přibližně, až na odchylky v důsledku šumu, na nulové hodnotě. |
| 6703 | Tento stav můžeme zřejmě označit za nesplnění našeho cíle řízení, protože |
| 6704 | veličina |
| 6705 | \begin_inset Formula $y_{k}$ |
| 6706 | \end_inset |
| 6707 | |
| 6708 | zůstává konstantně na nule i když se chceme dostat na |
| 6709 | \begin_inset Formula $y_{r}=1$ |
| 6710 | \end_inset |
| 6711 | |
| 6712 | . |
| 6713 | Přitom ztráta dosažená v tomto negativním případě je na zvoleném časovém |
| 6714 | horizontu rovna |
| 6715 | \begin_inset Formula $J=5$ |
| 6716 | \end_inset |
| 6717 | |
| 6718 | . |
| 6719 | \end_layout |
| 6720 | |
| 6721 | \begin_layout Standard |
| 6722 | Při porovnávání výsledků pro všechny volby parametrů |
| 6723 | \begin_inset Formula $\hat{b}$ |
| 6724 | \end_inset |
| 6725 | |
| 6726 | a |
| 6727 | \begin_inset Formula $P$ |
| 6728 | \end_inset |
| 6729 | |
| 6730 | je postupováno s rostoucí variancí, od nejnižšího |
| 6731 | \begin_inset Formula $P$ |
| 6732 | \end_inset |
| 6733 | |
| 6734 | až k |
| 6735 | \begin_inset Formula $P$ |
| 6736 | \end_inset |
| 6737 | |
| 6738 | nejvyššímu, tedy ve směru růstu potřeby duálního přístupu. |
| 6739 | \end_layout |
| 6740 | |
| 6741 | \begin_layout Subsubsection |
| 6742 | Volba variance |
| 6743 | \begin_inset Formula $P=0,01$ |
| 6744 | \end_inset |
| 6745 | |
| 6746 | |
| 6747 | \end_layout |
| 6748 | |
| 6749 | \begin_layout Standard |
| 6750 | Při porovnání průměrných ztrát pro |
| 6751 | \begin_inset Formula $\hat{b}=10$ |
| 6752 | \end_inset |
| 6753 | |
| 6754 | a |
| 6755 | \begin_inset Formula $\hat{b}=1$ |
| 6756 | \end_inset |
| 6757 | |
| 6758 | v grafu Obrázek |
| 6759 | \begin_inset CommandInset ref |
| 6760 | LatexCommand ref |
| 6761 | reference "Flo:bars001" |
| 6762 | |
| 6763 | \end_inset |
| 6764 | |
| 6765 | , kde je volena malá variance |
| 6766 | \begin_inset Formula $P=0,01$ |
| 6767 | \end_inset |
| 6768 | |
| 6769 | , je vidět, že i neduální metody poskytují dobré řízení. |
| 6770 | Rozdíly ztrát jsou téměř zanedbatelné, a která metoda dosáhla nepatrně |
| 6771 | vyšší nebo nižší ztráty je ovlivněno prakticky jen konkrétní realizací |
| 6772 | šumu. |
| 6773 | |
| 6774 | \end_layout |
| 6775 | |
| 6776 | \begin_layout Standard |
| 6777 | Velký problém však nastává při volbě |
| 6778 | \begin_inset Formula $\hat{b}=0$ |
| 6779 | \end_inset |
| 6780 | |
| 6781 | , tedy střední hodnota neznámého parametru |
| 6782 | \begin_inset Formula $b$ |
| 6783 | \end_inset |
| 6784 | |
| 6785 | je nulová a jeho variance je velmi malá. |
| 6786 | Z tohoto důvodu je naprostá většina skutečných realizací parametru |
| 6787 | \begin_inset Formula $b$ |
| 6788 | \end_inset |
| 6789 | |
| 6790 | velmi blízko nule, a právě to způsobuje některým algoritmům značné problémy. |
| 6791 | Jedná se zejména o algoritmus |
| 6792 | \emph on |
| 6793 | sLQ |
| 6794 | \emph default |
| 6795 | jehož řešení a následně i ztráta jsou nedefinovány ( |
| 6796 | \begin_inset Quotes gld |
| 6797 | \end_inset |
| 6798 | |
| 6799 | NaN |
| 6800 | \begin_inset Quotes grd |
| 6801 | \end_inset |
| 6802 | |
| 6803 | v grafu je z anglického Not-a-Number; tuto hodnotu produkuje program |
| 6804 | \emph on |
| 6805 | Matlab |
| 6806 | \emph default |
| 6807 | při nedefinované operaci, nejčastěji typu |
| 6808 | \begin_inset Formula $0\cdot\infty$ |
| 6809 | \end_inset |
| 6810 | |
| 6811 | ). |
| 6812 | Dále značně velké ztráty dosahuje algoritmus |
| 6813 | \emph on |
| 6814 | CE |
| 6815 | \emph default |
| 6816 | . |
| 6817 | Jak bylo zmíněno v části |
| 6818 | \begin_inset CommandInset ref |
| 6819 | LatexCommand ref |
| 6820 | reference "sub:Aplikace-metody-CE-naJS" |
| 6821 | |
| 6822 | \end_inset |
| 6823 | |
| 6824 | , tato metoda má problematické chování, když se skutečná hodnota |
| 6825 | \begin_inset Formula $b$ |
| 6826 | \end_inset |
| 6827 | |
| 6828 | blíží k |
| 6829 | \begin_inset Formula $0$ |
| 6830 | \end_inset |
| 6831 | |
| 6832 | . |
| 6833 | Částečně tento problém řeší přídání pomocného parametru |
| 6834 | \begin_inset Formula $\varepsilon$ |
| 6835 | \end_inset |
| 6836 | |
| 6837 | , avšak ztráta stále dosahuje velmi vysokých hodnot a algoritmus se v tomto |
| 6838 | případě jeví nepoužitelným. |
| 6839 | \end_layout |
| 6840 | |
| 6841 | \begin_layout Standard |
| 6842 | Vyšší hodnoty průměrné ztráty dosahuje i algoritmus |
| 6843 | \emph on |
| 6844 | iLDP |
| 6845 | \emph default |
| 6846 | , který v implementaci použité v této práci vykazuje obecně špatné chování |
| 6847 | v blízkosti nulové hodnoty pro neznámý parametr |
| 6848 | \begin_inset Formula $b$ |
| 6849 | \end_inset |
| 6850 | |
| 6851 | . |
| 6852 | Tento problém bude ještě podrobněji rozebrán v diskuzi k této metodě. |
| 6853 | \end_layout |
| 6854 | |
| 6855 | \begin_layout Subsubsection |
| 6856 | Volba variance |
| 6857 | \begin_inset Formula $P=0,1$ |
| 6858 | \end_inset |
| 6859 | |
| 6860 | |
| 6861 | \end_layout |
| 6862 | |
| 6863 | \begin_layout Standard |
| 6864 | Dosažené průměrné ztráty na grafu Obrázek |
| 6865 | \begin_inset CommandInset ref |
| 6866 | LatexCommand ref |
| 6867 | reference "Flo:bars01" |
| 6868 | |
| 6869 | \end_inset |
| 6870 | |
| 6871 | pro vyšší hodnutu variance |
| 6872 | \begin_inset Formula $P=0,1$ |
| 6873 | \end_inset |
| 6874 | |
| 6875 | jsou pro střední hodnoty |
| 6876 | \begin_inset Formula $\hat{b}=10$ |
| 6877 | \end_inset |
| 6878 | |
| 6879 | a |
| 6880 | \begin_inset Formula $\hat{b}=1$ |
| 6881 | \end_inset |
| 6882 | |
| 6883 | opět přibližně stejné u všech algoritmů. |
| 6884 | Je zde ale již patrný vliv větší variance, kdy nejjednodušší algoritmy |
| 6885 | |
| 6886 | \emph on |
| 6887 | CE |
| 6888 | \emph default |
| 6889 | a |
| 6890 | \emph on |
| 6891 | sLQ |
| 6892 | \emph default |
| 6893 | dosahují průměrné ztráty nepatrně vyšší. |
| 6894 | \end_layout |
| 6895 | |
| 6896 | \begin_layout Standard |
| 6897 | V případě střední hodnoty neznámého parametru rovné |
| 6898 | \begin_inset Formula $\hat{b}=0$ |
| 6899 | \end_inset |
| 6900 | |
| 6901 | selhává řízení |
| 6902 | \emph on |
| 6903 | sLQ |
| 6904 | \emph default |
| 6905 | stejně jako pro varianci |
| 6906 | \begin_inset Formula $P=0,01$ |
| 6907 | \end_inset |
| 6908 | |
| 6909 | . |
| 6910 | Podobně ztráta dosažená metodou |
| 6911 | \emph on |
| 6912 | CE |
| 6913 | \emph default |
| 6914 | je ještě o několik řádů vyšší než v předchozím případě. |
| 6915 | Nejznatelnější zhoršení je však na straně algoritmu |
| 6916 | \emph on |
| 6917 | iLDP |
| 6918 | \emph default |
| 6919 | , který pro |
| 6920 | \begin_inset Formula $\hat{b}=0$ |
| 6921 | \end_inset |
| 6922 | |
| 6923 | vůbec nenalezne řešení. |
| 6924 | Dokonce ani v jednom z testovacích spuštění skriptu pro uvažované hodnoty |
| 6925 | nedoběhl algoritmus |
| 6926 | \emph on |
| 6927 | iLDP |
| 6928 | \emph default |
| 6929 | do konce a vždy zhavaroval v průběhu výpočtu, zpravidla kvůli počítání |
| 6930 | s hodnotami |
| 6931 | \emph on |
| 6932 | NaN |
| 6933 | \emph default |
| 6934 | . |
| 6935 | \end_layout |
| 6936 | |
| 6937 | \begin_layout Subsubsection |
| 6938 | Volba variance |
| 6939 | \begin_inset Formula $P=1$ |
| 6940 | \end_inset |
| 6941 | |
| 6942 | |
| 6943 | \end_layout |
| 6944 | |
| 6945 | \begin_layout Standard |
| 6946 | Graf Obrázek |
| 6947 | \begin_inset CommandInset ref |
| 6948 | LatexCommand ref |
| 6949 | reference "Flo:bars1" |
| 6950 | |
| 6951 | \end_inset |
| 6952 | |
| 6953 | zobrazuje hodnoty dosažených průměrných ztrát pro hodnotu variance |
| 6954 | \begin_inset Formula $P=1$ |
| 6955 | \end_inset |
| 6956 | |
| 6957 | . |
| 6958 | Při volbě střední hodnoty |
| 6959 | \begin_inset Formula $\hat{b}=10$ |
| 6960 | \end_inset |
| 6961 | |
| 6962 | jsou průměrné ztráty velmi nízké a poměrně vyrovnané. |
| 6963 | \end_layout |
| 6964 | |
| 6965 | \begin_layout Standard |
| 6966 | Střední hodnota |
| 6967 | \begin_inset Formula $\hat{b}=1$ |
| 6968 | \end_inset |
| 6969 | |
| 6970 | již může být pro některé algoritmy problematická, protože současně je variance |
| 6971 | volena jako |
| 6972 | \begin_inset Formula $P=1$ |
| 6973 | \end_inset |
| 6974 | |
| 6975 | a tedy značně narůstá pravděpodobnost konkrétní realizace parametru |
| 6976 | \begin_inset Formula $b$ |
| 6977 | \end_inset |
| 6978 | |
| 6979 | jehož skutečná hodnota bude velmi blízko nuly. |
| 6980 | Právě to se nejvýrazněji projevuje u algoritmů |
| 6981 | \emph on |
| 6982 | CE |
| 6983 | \emph default |
| 6984 | , |
| 6985 | \emph on |
| 6986 | sLQ |
| 6987 | \emph default |
| 6988 | a |
| 6989 | \emph on |
| 6990 | iLDP |
| 6991 | \emph default |
| 6992 | . |
| 6993 | |
| 6994 | \end_layout |
| 6995 | |
| 6996 | \begin_layout Standard |
| 6997 | Volba |
| 6998 | \begin_inset Formula $\hat{b}=0$ |
| 6999 | \end_inset |
| 7000 | |
| 7001 | pak dává prakticky stejné výsledky jako předchozí případ pro |
| 7002 | \begin_inset Formula $P=0,1$ |
| 7003 | \end_inset |
| 7004 | |
| 7005 | , kdy metoda |
| 7006 | \emph on |
| 7007 | CE |
| 7008 | \emph default |
| 7009 | dosahuje nepřijatelně velké ztráty a algortimy |
| 7010 | \emph on |
| 7011 | sLQ |
| 7012 | \emph default |
| 7013 | a |
| 7014 | \emph on |
| 7015 | iLDP |
| 7016 | \emph default |
| 7017 | vůbec nenaleznou řešení. |
| 7018 | \end_layout |
| 7019 | |
| 7020 | \begin_layout Subsubsection |
| 7021 | Volba variance |
| 7022 | \begin_inset Formula $P=10$ |
| 7023 | \end_inset |
| 7024 | |
| 7025 | |
| 7026 | \end_layout |
| 7027 | |
| 7028 | \begin_layout Standard |
| 7029 | Pro relativně velkou hodnotu variance |
| 7030 | \begin_inset Formula $P=10$ |
| 7031 | \end_inset |
| 7032 | |
| 7033 | jsou průměrné dosažené ztráty jednotlivých algoritmů zachyceny na grafu |
| 7034 | Obrázek |
| 7035 | \begin_inset CommandInset ref |
| 7036 | LatexCommand ref |
| 7037 | reference "Flo:bars10" |
| 7038 | |
| 7039 | \end_inset |
| 7040 | |
| 7041 | . |
| 7042 | Při střední hodnotě |
| 7043 | \begin_inset Formula $\hat{b}=10$ |
| 7044 | \end_inset |
| 7045 | |
| 7046 | je dosaženo nízkých a vyrovnaných hodnot ztráty. |
| 7047 | |
| 7048 | \end_layout |
| 7049 | |
| 7050 | \begin_layout Standard |
| 7051 | Volba |
| 7052 | \begin_inset Formula $\hat{b}=1$ |
| 7053 | \end_inset |
| 7054 | |
| 7055 | je opět problematická pro metody |
| 7056 | \emph on |
| 7057 | CE |
| 7058 | \emph default |
| 7059 | a |
| 7060 | \emph on |
| 7061 | sLQ |
| 7062 | \emph default |
| 7063 | a algoritmus |
| 7064 | \emph on |
| 7065 | iLDP |
| 7066 | \emph default |
| 7067 | v tomto případě vůbec nenalezne řešení. |
| 7068 | Jako jediné použitelné se v tomto případě jeví algoritmy |
| 7069 | \emph on |
| 7070 | LQ |
| 7071 | \emph default |
| 7072 | a |
| 7073 | \emph on |
| 7074 | iLQG |
| 7075 | \emph default |
| 7076 | . |
| 7077 | \end_layout |
| 7078 | |
| 7079 | \begin_layout Standard |
| 7080 | Problematická volba střední hodnoty |
| 7081 | \begin_inset Formula $\hat{b}=0$ |
| 7082 | \end_inset |
| 7083 | |
| 7084 | pak dává výsledky analogické předchozím dvěma volbám variance |
| 7085 | \begin_inset Formula $P=1$ |
| 7086 | \end_inset |
| 7087 | |
| 7088 | a |
| 7089 | \begin_inset Formula $P=0,1$ |
| 7090 | \end_inset |
| 7091 | |
| 7092 | , tedy algoritmy |
| 7093 | \emph on |
| 7094 | sLQ |
| 7095 | \emph default |
| 7096 | a |
| 7097 | \emph on |
| 7098 | iLDP |
| 7099 | \emph default |
| 7100 | nenalézají řešení a |
| 7101 | \emph on |
| 7102 | CE |
| 7103 | \emph default |
| 7104 | dosahuje extrémní průměrné ztráty. |
| 7105 | \end_layout |
| 7106 | |
| 7107 | \begin_layout Subsection |
| 7108 | Chování jednotlivých algoritmů |
| 7109 | \end_layout |
| 7110 | |
| 7111 | \begin_layout Standard |
| 7112 | Oproti porovnání ztrát algoritmů mezi sebou, v této části porovnáme průměrné |
| 7113 | ztráty každého konkrétního algorimu pro různé volby parametrů |
| 7114 | \begin_inset Formula $\hat{b}$ |
| 7115 | \end_inset |
| 7116 | |
| 7117 | a |
| 7118 | \begin_inset Formula $P$ |
| 7119 | \end_inset |
| 7120 | |
| 7121 | . |
| 7122 | Tímto postupem získáme lepší představu, pro jaké volby parametrů je algoritmus |
| 7123 | vhodnější, méně vhodný, popřípadě nepoužitelný. |
| 7124 | \end_layout |
| 7125 | |
| 7126 | \begin_layout Subsubsection |
| 7127 | CE |
| 7128 | \end_layout |
| 7129 | |
| 7130 | \begin_layout Standard |
| 7131 | Následující tabulka obsahuje hodnoty průměrných ztrát dosažených pomocí |
| 7132 | metody |
| 7133 | \emph on |
| 7134 | CE |
| 7135 | \emph default |
| 7136 | pro různé volby parametrů |
| 7137 | \begin_inset Formula $\hat{b}$ |
| 7138 | \end_inset |
| 7139 | |
| 7140 | (řádek) a |
| 7141 | \begin_inset Formula $P$ |
| 7142 | \end_inset |
| 7143 | |
| 7144 | (sloupec). |
| 7145 | \begin_inset Newline newline |
| 7146 | \end_inset |
| 7147 | |
| 7148 | |
| 7149 | \end_layout |
| 7150 | |
| 7151 | \begin_layout Standard |
| 7152 | \align center |
| 7153 | \begin_inset Tabular |
| 7154 | <lyxtabular version="3" rows="5" columns="4"> |
| 7155 | <features> |
| 7156 | <column alignment="center" valignment="top" width="0"> |
| 7157 | <column alignment="center" valignment="middle" width="0"> |
| 7158 | <column alignment="center" valignment="top" width="0"> |
| 7159 | <column alignment="center" valignment="top" width="0"> |
| 7160 | <row> |
| 7161 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" bottomline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none"> |
| 7162 | \begin_inset Text |
| 7163 | |
| 7164 | \begin_layout Plain Layout |
| 7165 | \begin_inset Formula $P\setminus\hat{b}$ |
| 7166 | \end_inset |
| 7167 | |
| 7168 | |
| 7169 | \end_layout |
| 7170 | |
| 7171 | \end_inset |
| 7172 | </cell> |
| 7173 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" bottomline="true" leftline="true" usebox="none"> |
| 7174 | \begin_inset Text |
| 7175 | |
| 7176 | \begin_layout Plain Layout |
| 7177 | 10 |
| 7178 | \end_layout |
| 7179 | |
| 7180 | \end_inset |
| 7181 | </cell> |
| 7182 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" bottomline="true" leftline="true" usebox="none"> |
| 7183 | \begin_inset Text |
| 7184 | |
| 7185 | \begin_layout Plain Layout |
| 7186 | 1 |
| 7187 | \end_layout |
| 7188 | |
| 7189 | \end_inset |
| 7190 | </cell> |
| 7191 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" bottomline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none"> |
| 7192 | \begin_inset Text |
| 7193 | |
| 7194 | \begin_layout Plain Layout |
| 7195 | 0 |
| 7196 | \end_layout |
| 7197 | |
| 7198 | \end_inset |
| 7199 | </cell> |
| 7200 | </row> |
| 7201 | <row> |
| 7202 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none"> |
| 7203 | \begin_inset Text |
| 7204 | |
| 7205 | \begin_layout Plain Layout |
| 7206 | 0,01 |
| 7207 | \end_layout |
| 7208 | |
| 7209 | \end_inset |
| 7210 | </cell> |
| 7211 | <cell alignment="center" valignment="middle" topline="true" leftline="true" usebox="none"> |
| 7212 | \begin_inset Text |
| 7213 | |
| 7214 | \begin_layout Plain Layout |
| 7215 | 1.0432 |
| 7216 | \end_layout |
| 7217 | |
| 7218 | \end_inset |
| 7219 | </cell> |
| 7220 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none"> |
| 7221 | \begin_inset Text |
| 7222 | |
| 7223 | \begin_layout Plain Layout |
| 7224 | 1.0909 |
| 7225 | \end_layout |
| 7226 | |
| 7227 | \end_inset |
| 7228 | </cell> |
| 7229 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none"> |
| 7230 | \begin_inset Text |
| 7231 | |
| 7232 | \begin_layout Plain Layout |
| 7233 | 4.4083e+17 |
| 7234 | \end_layout |
| 7235 | |
| 7236 | \end_inset |
| 7237 | </cell> |
| 7238 | </row> |
| 7239 | <row> |
| 7240 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none"> |
| 7241 | \begin_inset Text |
| 7242 | |
| 7243 | \begin_layout Plain Layout |
| 7244 | 0,1 |
| 7245 | \end_layout |
| 7246 | |
| 7247 | \end_inset |
| 7248 | </cell> |
| 7249 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none"> |
| 7250 | \begin_inset Text |
| 7251 | |
| 7252 | \begin_layout Plain Layout |
| 7253 | 1.0851 |
| 7254 | \end_layout |
| 7255 | |
| 7256 | \end_inset |
| 7257 | </cell> |
| 7258 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none"> |
| 7259 | \begin_inset Text |
| 7260 | |
| 7261 | \begin_layout Plain Layout |
| 7262 | 1.2129 |
| 7263 | \end_layout |
| 7264 | |
| 7265 | \end_inset |
| 7266 | </cell> |
| 7267 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none"> |
| 7268 | \begin_inset Text |
| 7269 | |
| 7270 | \begin_layout Plain Layout |
| 7271 | 1.3361e+22 |
| 7272 | \end_layout |
| 7273 | |
| 7274 | \end_inset |
| 7275 | </cell> |
| 7276 | </row> |
| 7277 | <row> |
| 7278 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none"> |
| 7279 | \begin_inset Text |
| 7280 | |
| 7281 | \begin_layout Plain Layout |
| 7282 | 1 |
| 7283 | \end_layout |
| 7284 | |
| 7285 | \end_inset |
| 7286 | </cell> |
| 7287 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none"> |
| 7288 | \begin_inset Text |
| 7289 | |
| 7290 | \begin_layout Plain Layout |
| 7291 | 1.0609 |
| 7292 | \end_layout |
| 7293 | |
| 7294 | \end_inset |
| 7295 | </cell> |
| 7296 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none"> |
| 7297 | \begin_inset Text |
| 7298 | |
| 7299 | \begin_layout Plain Layout |
| 7300 | 103.4646 |
| 7301 | \end_layout |
| 7302 | |
| 7303 | \end_inset |
| 7304 | </cell> |
| 7305 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none"> |
| 7306 | \begin_inset Text |
| 7307 | |
| 7308 | \begin_layout Plain Layout |
| 7309 | 6.2953e+25 |
| 7310 | \end_layout |
| 7311 | |
| 7312 | \end_inset |
| 7313 | </cell> |
| 7314 | </row> |
| 7315 | <row> |
| 7316 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" bottomline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none"> |
| 7317 | \begin_inset Text |
| 7318 | |
| 7319 | \begin_layout Plain Layout |
| 7320 | 10 |
| 7321 | \end_layout |
| 7322 | |
| 7323 | \end_inset |
| 7324 | </cell> |
| 7325 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" bottomline="true" leftline="true" usebox="none"> |
| 7326 | \begin_inset Text |
| 7327 | |
| 7328 | \begin_layout Plain Layout |
| 7329 | 1.2402 |
| 7330 | \end_layout |
| 7331 | |
| 7332 | \end_inset |
| 7333 | </cell> |
| 7334 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" bottomline="true" leftline="true" usebox="none"> |
| 7335 | \begin_inset Text |
| 7336 | |
| 7337 | \begin_layout Plain Layout |
| 7338 | 2.2735e+06 |
| 7339 | \end_layout |
| 7340 | |
| 7341 | \end_inset |
| 7342 | </cell> |
| 7343 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" bottomline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none"> |
| 7344 | \begin_inset Text |
| 7345 | |
| 7346 | \begin_layout Plain Layout |
| 7347 | 7.8254e+29 |
| 7348 | \end_layout |
| 7349 | |
| 7350 | \end_inset |
| 7351 | </cell> |
| 7352 | </row> |
| 7353 | </lyxtabular> |
| 7354 | |
| 7355 | \end_inset |
| 7356 | |
| 7357 | |
| 7358 | \begin_inset Newline newline |
| 7359 | \end_inset |
| 7360 | |
| 7361 | |
| 7362 | \end_layout |
| 7363 | |
| 7364 | \begin_layout Standard |
| 7365 | Z tabulky je patrno, že řízení |
| 7366 | \emph on |
| 7367 | CE |
| 7368 | \emph default |
| 7369 | dosahuje nízké ztráty při dostatečné znalosti neznámého parametru |
| 7370 | \begin_inset Formula $b$ |
| 7371 | \end_inset |
| 7372 | |
| 7373 | , tedy při nízké varianci |
| 7374 | \begin_inset Formula $P$ |
| 7375 | \end_inset |
| 7376 | |
| 7377 | , ovšem za předpokladu, že se se střední hodnotou parametru |
| 7378 | \begin_inset Formula $b$ |
| 7379 | \end_inset |
| 7380 | |
| 7381 | nacházíme dostatečně daleko od nuly. |
| 7382 | Právě nulová hodnota je pro metodu |
| 7383 | \emph on |
| 7384 | CE |
| 7385 | \emph default |
| 7386 | kritická, což se snažíme do jisté míry kompenzovat přidáním malého parametru |
| 7387 | |
| 7388 | \begin_inset Formula $\varepsilon$ |
| 7389 | \end_inset |
| 7390 | |
| 7391 | . |
| 7392 | Jak je ale vidět v posledním sloupci tabulky, pro volbu |
| 7393 | \begin_inset Formula $\hat{b}=0$ |
| 7394 | \end_inset |
| 7395 | |
| 7396 | se jeví |
| 7397 | \emph on |
| 7398 | CE |
| 7399 | \emph default |
| 7400 | jako nepoužitelné. |
| 7401 | Dále se jedná o neduální metodu a tedy při velké varianci a tedy neznalosti |
| 7402 | o skutečné hodnotě parametru |
| 7403 | \begin_inset Formula $b$ |
| 7404 | \end_inset |
| 7405 | |
| 7406 | dosahujeme velké ztráty. |
| 7407 | \end_layout |
| 7408 | |
| 7409 | \begin_layout Subsubsection |
| 7410 | sLQ |
| 7411 | \end_layout |
| 7412 | |
| 7413 | \begin_layout Standard |
| 7414 | \align center |
| 7415 | \begin_inset Tabular |
| 7416 | <lyxtabular version="3" rows="5" columns="4"> |
| 7417 | <features> |
| 7418 | <column alignment="center" valignment="top" width="0"> |
| 7419 | <column alignment="center" valignment="top" width="0"> |
| 7420 | <column alignment="center" valignment="top" width="0"> |
| 7421 | <column alignment="center" valignment="top" width="0"> |
| 7422 | <row> |
| 7423 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" bottomline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none"> |
| 7424 | \begin_inset Text |
| 7425 | |
| 7426 | \begin_layout Plain Layout |
| 7427 | \begin_inset Formula $P\setminus\hat{b}$ |
| 7428 | \end_inset |
| 7429 | |
| 7430 | |
| 7431 | \end_layout |
| 7432 | |
| 7433 | \end_inset |
| 7434 | </cell> |
| 7435 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" bottomline="true" leftline="true" usebox="none"> |
| 7436 | \begin_inset Text |
| 7437 | |
| 7438 | \begin_layout Plain Layout |
| 7439 | 10 |
| 7440 | \end_layout |
| 7441 | |
| 7442 | \end_inset |
| 7443 | </cell> |
| 7444 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" bottomline="true" leftline="true" usebox="none"> |
| 7445 | \begin_inset Text |
| 7446 | |
| 7447 | \begin_layout Plain Layout |
| 7448 | 1 |
| 7449 | \end_layout |
| 7450 | |
| 7451 | \end_inset |
| 7452 | </cell> |
| 7453 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" bottomline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none"> |
| 7454 | \begin_inset Text |
| 7455 | |
| 7456 | \begin_layout Plain Layout |
| 7457 | 0 |
| 7458 | \end_layout |
| 7459 | |
| 7460 | \end_inset |
| 7461 | </cell> |
| 7462 | </row> |
| 7463 | <row> |
| 7464 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none"> |
| 7465 | \begin_inset Text |
| 7466 | |
| 7467 | \begin_layout Plain Layout |
| 7468 | 0,01 |
| 7469 | \end_layout |
| 7470 | |
| 7471 | \end_inset |
| 7472 | </cell> |
| 7473 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none"> |
| 7474 | \begin_inset Text |
| 7475 | |
| 7476 | \begin_layout Plain Layout |
| 7477 | 1.0485 |
| 7478 | \end_layout |
| 7479 | |
| 7480 | \end_inset |
| 7481 | </cell> |
| 7482 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none"> |
| 7483 | \begin_inset Text |
| 7484 | |
| 7485 | \begin_layout Plain Layout |
| 7486 | 1.0325 |
| 7487 | \end_layout |
| 7488 | |
| 7489 | \end_inset |
| 7490 | </cell> |
| 7491 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none"> |
| 7492 | \begin_inset Text |
| 7493 | |
| 7494 | \begin_layout Plain Layout |
| 7495 | NaN |
| 7496 | \end_layout |
| 7497 | |
| 7498 | \end_inset |
| 7499 | </cell> |
| 7500 | </row> |
| 7501 | <row> |
| 7502 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none"> |
| 7503 | \begin_inset Text |
| 7504 | |
| 7505 | \begin_layout Plain Layout |
| 7506 | 0,1 |
| 7507 | \end_layout |
| 7508 | |
| 7509 | \end_inset |
| 7510 | </cell> |
| 7511 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none"> |
| 7512 | \begin_inset Text |
| 7513 | |
| 7514 | \begin_layout Plain Layout |
| 7515 | 1.0635 |
| 7516 | \end_layout |
| 7517 | |
| 7518 | \end_inset |
| 7519 | </cell> |
| 7520 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none"> |
| 7521 | \begin_inset Text |
| 7522 | |
| 7523 | \begin_layout Plain Layout |
| 7524 | 1.2078 |
| 7525 | \end_layout |
| 7526 | |
| 7527 | \end_inset |
| 7528 | </cell> |
| 7529 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none"> |
| 7530 | \begin_inset Text |
| 7531 | |
| 7532 | \begin_layout Plain Layout |
| 7533 | NaN |
| 7534 | \end_layout |
| 7535 | |
| 7536 | \end_inset |
| 7537 | </cell> |
| 7538 | </row> |
| 7539 | <row> |
| 7540 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none"> |
| 7541 | \begin_inset Text |
| 7542 | |
| 7543 | \begin_layout Plain Layout |
| 7544 | 1 |
| 7545 | \end_layout |
| 7546 | |
| 7547 | \end_inset |
| 7548 | </cell> |
| 7549 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none"> |
| 7550 | \begin_inset Text |
| 7551 | |
| 7552 | \begin_layout Plain Layout |
| 7553 | 1.0729 |
| 7554 | \end_layout |
| 7555 | |
| 7556 | \end_inset |
| 7557 | </cell> |
| 7558 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none"> |
| 7559 | \begin_inset Text |
| 7560 | |
| 7561 | \begin_layout Plain Layout |
| 7562 | 18.6880 |
| 7563 | \end_layout |
| 7564 | |
| 7565 | \end_inset |
| 7566 | </cell> |
| 7567 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none"> |
| 7568 | \begin_inset Text |
| 7569 | |
| 7570 | \begin_layout Plain Layout |
| 7571 | NaN |
| 7572 | \end_layout |
| 7573 | |
| 7574 | \end_inset |
| 7575 | </cell> |
| 7576 | </row> |
| 7577 | <row> |
| 7578 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" bottomline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none"> |
| 7579 | \begin_inset Text |
| 7580 | |
| 7581 | \begin_layout Plain Layout |
| 7582 | 10 |
| 7583 | \end_layout |
| 7584 | |
| 7585 | \end_inset |
| 7586 | </cell> |
| 7587 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" bottomline="true" leftline="true" usebox="none"> |
| 7588 | \begin_inset Text |
| 7589 | |
| 7590 | \begin_layout Plain Layout |
| 7591 | 1.1987 |
| 7592 | \end_layout |
| 7593 | |
| 7594 | \end_inset |
| 7595 | </cell> |
| 7596 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" bottomline="true" leftline="true" usebox="none"> |
| 7597 | \begin_inset Text |
| 7598 | |
| 7599 | \begin_layout Plain Layout |
| 7600 | 5.7873e+05 |
| 7601 | \end_layout |
| 7602 | |
| 7603 | \end_inset |
| 7604 | </cell> |
| 7605 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" bottomline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none"> |
| 7606 | \begin_inset Text |
| 7607 | |
| 7608 | \begin_layout Plain Layout |
| 7609 | NaN |
| 7610 | \end_layout |
| 7611 | |
| 7612 | \end_inset |
| 7613 | </cell> |
| 7614 | </row> |
| 7615 | </lyxtabular> |
| 7616 | |
| 7617 | \end_inset |
| 7618 | |
| 7619 | |
| 7620 | \begin_inset Newline newline |
| 7621 | \end_inset |
| 7622 | |
| 7623 | |
| 7624 | \end_layout |
| 7625 | |
| 7626 | \begin_layout Standard |
| 7627 | |
| 7628 | \color black |
| 7629 | Pro algortimus |
| 7630 | \emph on |
| 7631 | sLQ |
| 7632 | \emph default |
| 7633 | je z tabulky průměrných ztrát zřejmé, že algoritmus zcela selhává pro střední |
| 7634 | hodnotu |
| 7635 | \begin_inset Formula $\hat{b}=0$ |
| 7636 | \end_inset |
| 7637 | |
| 7638 | a v tomto případě vůbec nenalézá řízení. |
| 7639 | Pro střední hodnoty |
| 7640 | \begin_inset Formula $\hat{b}=1$ |
| 7641 | \end_inset |
| 7642 | |
| 7643 | a |
| 7644 | \begin_inset Formula $\hat{b}=10$ |
| 7645 | \end_inset |
| 7646 | |
| 7647 | , které jsou dostatečně daleko od nuly, již metoda nalézá ve většině případů |
| 7648 | použitelné řízení a ztráta je pak vyrovnaná, zejména při konkrétní volbě |
| 7649 | |
| 7650 | \begin_inset Formula $\hat{b}=10$ |
| 7651 | \end_inset |
| 7652 | |
| 7653 | . |
| 7654 | V důsledku neduálnosti algoritmu se však projevuje nárůst variance zvýšením |
| 7655 | průměrné ztráty. |
| 7656 | Při volbě |
| 7657 | \begin_inset Formula $\hat{b}=1$ |
| 7658 | \end_inset |
| 7659 | |
| 7660 | je ztráta již příliš vysoká pro variance |
| 7661 | \begin_inset Formula $P=1$ |
| 7662 | \end_inset |
| 7663 | |
| 7664 | a |
| 7665 | \begin_inset Formula $P=10$ |
| 7666 | \end_inset |
| 7667 | |
| 7668 | a řízení dosahuje nepřijatelně velké ztráty. |
| 7669 | \end_layout |
| 7670 | |
| 7671 | \begin_layout Subsubsection |
| 7672 | LQ |
| 7673 | \end_layout |
| 7674 | |
| 7675 | \begin_layout Standard |
| 7676 | \align center |
| 7677 | \begin_inset Tabular |
| 7678 | <lyxtabular version="3" rows="5" columns="4"> |
| 7679 | <features> |
| 7680 | <column alignment="center" valignment="top" width="0"> |
| 7681 | <column alignment="center" valignment="top" width="0"> |
| 7682 | <column alignment="center" valignment="top" width="0"> |
| 7683 | <column alignment="center" valignment="top" width="0"> |
| 7684 | <row> |
| 7685 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" bottomline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none"> |
| 7686 | \begin_inset Text |
| 7687 | |
| 7688 | \begin_layout Plain Layout |
| 7689 | \begin_inset Formula $P\setminus\hat{b}$ |
| 7690 | \end_inset |
| 7691 | |
| 7692 | |
| 7693 | \end_layout |
| 7694 | |
| 7695 | \end_inset |
| 7696 | </cell> |
| 7697 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" bottomline="true" leftline="true" usebox="none"> |
| 7698 | \begin_inset Text |
| 7699 | |
| 7700 | \begin_layout Plain Layout |
| 7701 | 10 |
| 7702 | \end_layout |
| 7703 | |
| 7704 | \end_inset |
| 7705 | </cell> |
| 7706 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" bottomline="true" leftline="true" usebox="none"> |
| 7707 | \begin_inset Text |
| 7708 | |
| 7709 | \begin_layout Plain Layout |
| 7710 | 1 |
| 7711 | \end_layout |
| 7712 | |
| 7713 | \end_inset |
| 7714 | </cell> |
| 7715 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" bottomline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none"> |
| 7716 | \begin_inset Text |
| 7717 | |
| 7718 | \begin_layout Plain Layout |
| 7719 | 0 |
| 7720 | \end_layout |
| 7721 | |
| 7722 | \end_inset |
| 7723 | </cell> |
| 7724 | </row> |
| 7725 | <row> |
| 7726 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none"> |
| 7727 | \begin_inset Text |
| 7728 | |
| 7729 | \begin_layout Plain Layout |
| 7730 | 0,01 |
| 7731 | \end_layout |
| 7732 | |
| 7733 | \end_inset |
| 7734 | </cell> |
| 7735 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none"> |
| 7736 | \begin_inset Text |
| 7737 | |
| 7738 | \begin_layout Plain Layout |
| 7739 | 1.0323 |
| 7740 | \end_layout |
| 7741 | |
| 7742 | \end_inset |
| 7743 | </cell> |
| 7744 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none"> |
| 7745 | \begin_inset Text |
| 7746 | |
| 7747 | \begin_layout Plain Layout |
| 7748 | 1.0461 |
| 7749 | \end_layout |
| 7750 | |
| 7751 | \end_inset |
| 7752 | </cell> |
| 7753 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none"> |
| 7754 | \begin_inset Text |
| 7755 | |
| 7756 | \begin_layout Plain Layout |
| 7757 | 1.0237 |
| 7758 | \end_layout |
| 7759 | |
| 7760 | \end_inset |
| 7761 | </cell> |
| 7762 | </row> |
| 7763 | <row> |
| 7764 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none"> |
| 7765 | \begin_inset Text |
| 7766 | |
| 7767 | \begin_layout Plain Layout |
| 7768 | 0,1 |
| 7769 | \end_layout |
| 7770 | |
| 7771 | \end_inset |
| 7772 | </cell> |
| 7773 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none"> |
| 7774 | \begin_inset Text |
| 7775 | |
| 7776 | \begin_layout Plain Layout |
| 7777 | 1.0447 |
| 7778 | \end_layout |
| 7779 | |
| 7780 | \end_inset |
| 7781 | </cell> |
| 7782 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none"> |
| 7783 | \begin_inset Text |
| 7784 | |
| 7785 | \begin_layout Plain Layout |
| 7786 | 1.0994 |
| 7787 | \end_layout |
| 7788 | |
| 7789 | \end_inset |
| 7790 | </cell> |
| 7791 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none"> |
| 7792 | \begin_inset Text |
| 7793 | |
| 7794 | \begin_layout Plain Layout |
| 7795 | 1.0592 |
| 7796 | \end_layout |
| 7797 | |
| 7798 | \end_inset |
| 7799 | </cell> |
| 7800 | </row> |
| 7801 | <row> |
| 7802 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none"> |
| 7803 | \begin_inset Text |
| 7804 | |
| 7805 | \begin_layout Plain Layout |
| 7806 | 1 |
| 7807 | \end_layout |
| 7808 | |
| 7809 | \end_inset |
| 7810 | </cell> |
| 7811 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none"> |
| 7812 | \begin_inset Text |
| 7813 | |
| 7814 | \begin_layout Plain Layout |
| 7815 | 1.0626 |
| 7816 | \end_layout |
| 7817 | |
| 7818 | \end_inset |
| 7819 | </cell> |
| 7820 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none"> |
| 7821 | \begin_inset Text |
| 7822 | |
| 7823 | \begin_layout Plain Layout |
| 7824 | 1.0252 |
| 7825 | \end_layout |
| 7826 | |
| 7827 | \end_inset |
| 7828 | </cell> |
| 7829 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none"> |
| 7830 | \begin_inset Text |
| 7831 | |
| 7832 | \begin_layout Plain Layout |
| 7833 | 1.0622 |
| 7834 | \end_layout |
| 7835 | |
| 7836 | \end_inset |
| 7837 | </cell> |
| 7838 | </row> |
| 7839 | <row> |
| 7840 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" bottomline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none"> |
| 7841 | \begin_inset Text |
| 7842 | |
| 7843 | \begin_layout Plain Layout |
| 7844 | 10 |
| 7845 | \end_layout |
| 7846 | |
| 7847 | \end_inset |
| 7848 | </cell> |
| 7849 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" bottomline="true" leftline="true" usebox="none"> |
| 7850 | \begin_inset Text |
| 7851 | |
| 7852 | \begin_layout Plain Layout |
| 7853 | 1.0762 |
| 7854 | \end_layout |
| 7855 | |
| 7856 | \end_inset |
| 7857 | </cell> |
| 7858 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" bottomline="true" leftline="true" usebox="none"> |
| 7859 | \begin_inset Text |
| 7860 | |
| 7861 | \begin_layout Plain Layout |
| 7862 | 1.0329 |
| 7863 | \end_layout |
| 7864 | |
| 7865 | \end_inset |
| 7866 | </cell> |
| 7867 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" bottomline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none"> |
| 7868 | \begin_inset Text |
| 7869 | |
| 7870 | \begin_layout Plain Layout |
| 7871 | 1.0472 |
| 7872 | \end_layout |
| 7873 | |
| 7874 | \end_inset |
| 7875 | </cell> |
| 7876 | </row> |
| 7877 | </lyxtabular> |
| 7878 | |
| 7879 | \end_inset |
| 7880 | |
| 7881 | |
| 7882 | \begin_inset Newline newline |
| 7883 | \end_inset |
| 7884 | |
| 7885 | |
| 7886 | \end_layout |
| 7887 | |
| 7888 | \begin_layout Standard |
| 7889 | Algoritmus |
| 7890 | \emph on |
| 7891 | LQ |
| 7892 | \emph default |
| 7893 | se jeví jako nejlepší ze zde testovaných algoritmů. |
| 7894 | A to ve srovnání s ostatnímí, ale i jak je patrno z tabulky průměrných |
| 7895 | ztrát. |
| 7896 | Dosažená hodnota průměrné ztráty je velmi nízká a to pro všechny případy |
| 7897 | volby parametrů |
| 7898 | \begin_inset Formula $\hat{b}$ |
| 7899 | \end_inset |
| 7900 | |
| 7901 | a |
| 7902 | \begin_inset Formula $P$ |
| 7903 | \end_inset |
| 7904 | |
| 7905 | . |
| 7906 | Uvažujeme samozřejmě verzi LQ řízení pro upravený systém, kdy je zahrnut |
| 7907 | do stavových proměných i odhad skutečného parametru |
| 7908 | \begin_inset Formula $b$ |
| 7909 | \end_inset |
| 7910 | |
| 7911 | v podobě jeho střední hodnoty a variance jako postačující statistiky. |
| 7912 | Jedná se tedy v podstatě o duální přístup, který je však narozdíl od složitější |
| 7913 | ch algoritmů, řešen pouze linearizací v každém časovém kroku, ale bez aproximací |
| 7914 | a numerických výpočtů. |
| 7915 | \end_layout |
| 7916 | |
| 7917 | \begin_layout Subsubsection |
| 7918 | iLQG |
| 7919 | \end_layout |
| 7920 | |
| 7921 | \begin_layout Standard |
| 7922 | \align center |
| 7923 | \begin_inset Tabular |
| 7924 | <lyxtabular version="3" rows="5" columns="4"> |
| 7925 | <features> |
| 7926 | <column alignment="center" valignment="top" width="0"> |
| 7927 | <column alignment="center" valignment="top" width="0"> |
| 7928 | <column alignment="center" valignment="top" width="0"> |
| 7929 | <column alignment="center" valignment="top" width="0"> |
| 7930 | <row> |
| 7931 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" bottomline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none"> |
| 7932 | \begin_inset Text |
| 7933 | |
| 7934 | \begin_layout Plain Layout |
| 7935 | \begin_inset Formula $P\setminus\hat{b}$ |
| 7936 | \end_inset |
| 7937 | |
| 7938 | |
| 7939 | \end_layout |
| 7940 | |
| 7941 | \end_inset |
| 7942 | </cell> |
| 7943 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" bottomline="true" leftline="true" usebox="none"> |
| 7944 | \begin_inset Text |
| 7945 | |
| 7946 | \begin_layout Plain Layout |
| 7947 | 10 |
| 7948 | \end_layout |
| 7949 | |
| 7950 | \end_inset |
| 7951 | </cell> |
| 7952 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" bottomline="true" leftline="true" usebox="none"> |
| 7953 | \begin_inset Text |
| 7954 | |
| 7955 | \begin_layout Plain Layout |
| 7956 | 1 |
| 7957 | \end_layout |
| 7958 | |
| 7959 | \end_inset |
| 7960 | </cell> |
| 7961 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" bottomline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none"> |
| 7962 | \begin_inset Text |
| 7963 | |
| 7964 | \begin_layout Plain Layout |
| 7965 | 0 |
| 7966 | \end_layout |
| 7967 | |
| 7968 | \end_inset |
| 7969 | </cell> |
| 7970 | </row> |
| 7971 | <row> |
| 7972 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none"> |
| 7973 | \begin_inset Text |
| 7974 | |
| 7975 | \begin_layout Plain Layout |
| 7976 | 0,01 |
| 7977 | \end_layout |
| 7978 | |
| 7979 | \end_inset |
| 7980 | </cell> |
| 7981 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none"> |
| 7982 | \begin_inset Text |
| 7983 | |
| 7984 | \begin_layout Plain Layout |
| 7985 | 1.0374 |
| 7986 | \end_layout |
| 7987 | |
| 7988 | \end_inset |
| 7989 | </cell> |
| 7990 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none"> |
| 7991 | \begin_inset Text |
| 7992 | |
| 7993 | \begin_layout Plain Layout |
| 7994 | 1.0418 |
| 7995 | \end_layout |
| 7996 | |
| 7997 | \end_inset |
| 7998 | </cell> |
| 7999 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none"> |
| 8000 | \begin_inset Text |
| 8001 | |
| 8002 | \begin_layout Plain Layout |
| 8003 | 1.9138 |
| 8004 | \end_layout |
| 8005 | |
| 8006 | \end_inset |
| 8007 | </cell> |
| 8008 | </row> |
| 8009 | <row> |
| 8010 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none"> |
| 8011 | \begin_inset Text |
| 8012 | |
| 8013 | \begin_layout Plain Layout |
| 8014 | 0,1 |
| 8015 | \end_layout |
| 8016 | |
| 8017 | \end_inset |
| 8018 | </cell> |
| 8019 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none"> |
| 8020 | \begin_inset Text |
| 8021 | |
| 8022 | \begin_layout Plain Layout |
| 8023 | 1.0372 |
| 8024 | \end_layout |
| 8025 | |
| 8026 | \end_inset |
| 8027 | </cell> |
| 8028 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none"> |
| 8029 | \begin_inset Text |
| 8030 | |
| 8031 | \begin_layout Plain Layout |
| 8032 | 1.0663 |
| 8033 | \end_layout |
| 8034 | |
| 8035 | \end_inset |
| 8036 | </cell> |
| 8037 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none"> |
| 8038 | \begin_inset Text |
| 8039 | |
| 8040 | \begin_layout Plain Layout |
| 8041 | 2.1010 |
| 8042 | \end_layout |
| 8043 | |
| 8044 | \end_inset |
| 8045 | </cell> |
| 8046 | </row> |
| 8047 | <row> |
| 8048 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none"> |
| 8049 | \begin_inset Text |
| 8050 | |
| 8051 | \begin_layout Plain Layout |
| 8052 | 1 |
| 8053 | \end_layout |
| 8054 | |
| 8055 | \end_inset |
| 8056 | </cell> |
| 8057 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none"> |
| 8058 | \begin_inset Text |
| 8059 | |
| 8060 | \begin_layout Plain Layout |
| 8061 | 1.0445 |
| 8062 | \end_layout |
| 8063 | |
| 8064 | \end_inset |
| 8065 | </cell> |
| 8066 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none"> |
| 8067 | \begin_inset Text |
| 8068 | |
| 8069 | \begin_layout Plain Layout |
| 8070 | 1.5009 |
| 8071 | \end_layout |
| 8072 | |
| 8073 | \end_inset |
| 8074 | </cell> |
| 8075 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none"> |
| 8076 | \begin_inset Text |
| 8077 | |
| 8078 | \begin_layout Plain Layout |
| 8079 | 2.2043 |
| 8080 | \end_layout |
| 8081 | |
| 8082 | \end_inset |
| 8083 | </cell> |
| 8084 | </row> |
| 8085 | <row> |
| 8086 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" bottomline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none"> |
| 8087 | \begin_inset Text |
| 8088 | |
| 8089 | \begin_layout Plain Layout |
| 8090 | 10 |
| 8091 | \end_layout |
| 8092 | |
| 8093 | \end_inset |
| 8094 | </cell> |
| 8095 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" bottomline="true" leftline="true" usebox="none"> |
| 8096 | \begin_inset Text |
| 8097 | |
| 8098 | \begin_layout Plain Layout |
| 8099 | 1.0691 |
| 8100 | \end_layout |
| 8101 | |
| 8102 | \end_inset |
| 8103 | </cell> |
| 8104 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" bottomline="true" leftline="true" usebox="none"> |
| 8105 | \begin_inset Text |
| 8106 | |
| 8107 | \begin_layout Plain Layout |
| 8108 | 1.9873 |
| 8109 | \end_layout |
| 8110 | |
| 8111 | \end_inset |
| 8112 | </cell> |
| 8113 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" bottomline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none"> |
| 8114 | \begin_inset Text |
| 8115 | |
| 8116 | \begin_layout Plain Layout |
| 8117 | 2.2035 |
| 8118 | \end_layout |
| 8119 | |
| 8120 | \end_inset |
| 8121 | </cell> |
| 8122 | </row> |
| 8123 | </lyxtabular> |
| 8124 | |
| 8125 | \end_inset |
| 8126 | |
| 8127 | |
| 8128 | \begin_inset Newline newline |
| 8129 | \end_inset |
| 8130 | |
| 8131 | |
| 8132 | \end_layout |
| 8133 | |
| 8134 | \begin_layout Standard |
| 8135 | Ztráty dosažené aplikací |
| 8136 | \emph on |
| 8137 | iLDP |
| 8138 | \emph default |
| 8139 | na jednoduchý systém, jak je vidět v tabulce, jsou celkově relativně nízké. |
| 8140 | Problematičtější chování vykazuje metoda při volbě střední hodnoty |
| 8141 | \begin_inset Formula $\hat{b}=0$ |
| 8142 | \end_inset |
| 8143 | |
| 8144 | , kdy se ztráta pro všechny volby variance |
| 8145 | \begin_inset Formula $P$ |
| 8146 | \end_inset |
| 8147 | |
| 8148 | pohybuje okolo |
| 8149 | \begin_inset Formula $2$ |
| 8150 | \end_inset |
| 8151 | |
| 8152 | . |
| 8153 | I když hodnota ztráty v tomto případě není ideální, nemusí to však přímo |
| 8154 | znamenat nedosažení požadované hodnoty. |
| 8155 | Chování výstupní trajektorie je patrné z uvedených grafů v části |
| 8156 | \begin_inset CommandInset ref |
| 8157 | LatexCommand ref |
| 8158 | reference "sub:Průběh-skutečné-hodnoty-y" |
| 8159 | |
| 8160 | \end_inset |
| 8161 | |
| 8162 | . |
| 8163 | Pro |
| 8164 | \begin_inset Formula $\hat{b}=1$ |
| 8165 | \end_inset |
| 8166 | |
| 8167 | začne ztráta znatelně růst až při volbě variance |
| 8168 | \begin_inset Formula $P=1$ |
| 8169 | \end_inset |
| 8170 | |
| 8171 | a více, tedy když se začnou vyskytovat realizace skutečného parametru |
| 8172 | \begin_inset Formula $b$ |
| 8173 | \end_inset |
| 8174 | |
| 8175 | blízko problematické nuly. |
| 8176 | Střední hodnota |
| 8177 | \begin_inset Formula $\hat{b}=10$ |
| 8178 | \end_inset |
| 8179 | |
| 8180 | pak není problematická pro žádnou hodnotu |
| 8181 | \begin_inset Formula $P$ |
| 8182 | \end_inset |
| 8183 | |
| 8184 | . |
| 8185 | \end_layout |
| 8186 | |
| 8187 | \begin_layout Subsubsection |
| 8188 | iLDP |
| 8189 | \end_layout |
| 8190 | |
| 8191 | \begin_layout Standard |
| 8192 | \align center |
| 8193 | \begin_inset Tabular |
| 8194 | <lyxtabular version="3" rows="5" columns="4"> |
| 8195 | <features> |
| 8196 | <column alignment="center" valignment="top" width="0"> |
| 8197 | <column alignment="center" valignment="top" width="0"> |
| 8198 | <column alignment="center" valignment="top" width="0"> |
| 8199 | <column alignment="center" valignment="top" width="0"> |
| 8200 | <row> |
| 8201 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" bottomline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none"> |
| 8202 | \begin_inset Text |
| 8203 | |
| 8204 | \begin_layout Plain Layout |
| 8205 | \begin_inset Formula $P\setminus\hat{b}$ |
| 8206 | \end_inset |
| 8207 | |
| 8208 | |
| 8209 | \end_layout |
| 8210 | |
| 8211 | \end_inset |
| 8212 | </cell> |
| 8213 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" bottomline="true" leftline="true" usebox="none"> |
| 8214 | \begin_inset Text |
| 8215 | |
| 8216 | \begin_layout Plain Layout |
| 8217 | 10 |
| 8218 | \end_layout |
| 8219 | |
| 8220 | \end_inset |
| 8221 | </cell> |
| 8222 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" bottomline="true" leftline="true" usebox="none"> |
| 8223 | \begin_inset Text |
| 8224 | |
| 8225 | \begin_layout Plain Layout |
| 8226 | 1 |
| 8227 | \end_layout |
| 8228 | |
| 8229 | \end_inset |
| 8230 | </cell> |
| 8231 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" bottomline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none"> |
| 8232 | \begin_inset Text |
| 8233 | |
| 8234 | \begin_layout Plain Layout |
| 8235 | 0 |
| 8236 | \end_layout |
| 8237 | |
| 8238 | \end_inset |
| 8239 | </cell> |
| 8240 | </row> |
| 8241 | <row> |
| 8242 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none"> |
| 8243 | \begin_inset Text |
| 8244 | |
| 8245 | \begin_layout Plain Layout |
| 8246 | 0,01 |
| 8247 | \end_layout |
| 8248 | |
| 8249 | \end_inset |
| 8250 | </cell> |
| 8251 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none"> |
| 8252 | \begin_inset Text |
| 8253 | |
| 8254 | \begin_layout Plain Layout |
| 8255 | 1.0571 |
| 8256 | \end_layout |
| 8257 | |
| 8258 | \end_inset |
| 8259 | </cell> |
| 8260 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none"> |
| 8261 | \begin_inset Text |
| 8262 | |
| 8263 | \begin_layout Plain Layout |
| 8264 | 1.0820 |
| 8265 | \end_layout |
| 8266 | |
| 8267 | \end_inset |
| 8268 | </cell> |
| 8269 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none"> |
| 8270 | \begin_inset Text |
| 8271 | |
| 8272 | \begin_layout Plain Layout |
| 8273 | 6.4312 |
| 8274 | \end_layout |
| 8275 | |
| 8276 | \end_inset |
| 8277 | </cell> |
| 8278 | </row> |
| 8279 | <row> |
| 8280 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none"> |
| 8281 | \begin_inset Text |
| 8282 | |
| 8283 | \begin_layout Plain Layout |
| 8284 | 0,1 |
| 8285 | \end_layout |
| 8286 | |
| 8287 | \end_inset |
| 8288 | </cell> |
| 8289 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none"> |
| 8290 | \begin_inset Text |
| 8291 | |
| 8292 | \begin_layout Plain Layout |
| 8293 | 1.0423 |
| 8294 | \end_layout |
| 8295 | |
| 8296 | \end_inset |
| 8297 | </cell> |
| 8298 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none"> |
| 8299 | \begin_inset Text |
| 8300 | |
| 8301 | \begin_layout Plain Layout |
| 8302 | 1.1202 |
| 8303 | \end_layout |
| 8304 | |
| 8305 | \end_inset |
| 8306 | </cell> |
| 8307 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none"> |
| 8308 | \begin_inset Text |
| 8309 | |
| 8310 | \begin_layout Plain Layout |
| 8311 | NaN |
| 8312 | \end_layout |
| 8313 | |
| 8314 | \end_inset |
| 8315 | </cell> |
| 8316 | </row> |
| 8317 | <row> |
| 8318 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none"> |
| 8319 | \begin_inset Text |
| 8320 | |
| 8321 | \begin_layout Plain Layout |
| 8322 | 1 |
| 8323 | \end_layout |
| 8324 | |
| 8325 | \end_inset |
| 8326 | </cell> |
| 8327 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none"> |
| 8328 | \begin_inset Text |
| 8329 | |
| 8330 | \begin_layout Plain Layout |
| 8331 | 1.0432 |
| 8332 | \end_layout |
| 8333 | |
| 8334 | \end_inset |
| 8335 | </cell> |
| 8336 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none"> |
| 8337 | \begin_inset Text |
| 8338 | |
| 8339 | \begin_layout Plain Layout |
| 8340 | 1.5862e+016 |
| 8341 | \end_layout |
| 8342 | |
| 8343 | \end_inset |
| 8344 | </cell> |
| 8345 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none"> |
| 8346 | \begin_inset Text |
| 8347 | |
| 8348 | \begin_layout Plain Layout |
| 8349 | NaN |
| 8350 | \end_layout |
| 8351 | |
| 8352 | \end_inset |
| 8353 | </cell> |
| 8354 | </row> |
| 8355 | <row> |
| 8356 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" bottomline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none"> |
| 8357 | \begin_inset Text |
| 8358 | |
| 8359 | \begin_layout Plain Layout |
| 8360 | 10 |
| 8361 | \end_layout |
| 8362 | |
| 8363 | \end_inset |
| 8364 | </cell> |
| 8365 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" bottomline="true" leftline="true" usebox="none"> |
| 8366 | \begin_inset Text |
| 8367 | |
| 8368 | \begin_layout Plain Layout |
| 8369 | 1.1097 |
| 8370 | \end_layout |
| 8371 | |
| 8372 | \end_inset |
| 8373 | </cell> |
| 8374 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" bottomline="true" leftline="true" usebox="none"> |
| 8375 | \begin_inset Text |
| 8376 | |
| 8377 | \begin_layout Plain Layout |
| 8378 | NaN |
| 8379 | \end_layout |
| 8380 | |
| 8381 | \end_inset |
| 8382 | </cell> |
| 8383 | <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" bottomline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none"> |
| 8384 | \begin_inset Text |
| 8385 | |
| 8386 | \begin_layout Plain Layout |
| 8387 | NaN |
| 8388 | \end_layout |
| 8389 | |
| 8390 | \end_inset |
| 8391 | </cell> |
| 8392 | </row> |
| 8393 | </lyxtabular> |
| 8394 | |
| 8395 | \end_inset |
| 8396 | |
| 8397 | |
| 8398 | \begin_inset Newline newline |
| 8399 | \end_inset |
| 8400 | |
| 8401 | |
| 8402 | \end_layout |
| 8403 | |
| 8404 | \begin_layout Standard |
| 8405 | Algoritmus |
| 8406 | \emph on |
| 8407 | iLDP |
| 8408 | \emph default |
| 8409 | se vyznačuje problematickým chováním, jak už bylo uvedeno v porovnání s |
| 8410 | ostatními metodami, pro skutečnou hodnotu neznámého parametru |
| 8411 | \begin_inset Formula $b$ |
| 8412 | \end_inset |
| 8413 | |
| 8414 | blízko nuly. |
| 8415 | V tabulce průměrných ztrát můžeme vypozorovat, že ztráta je příliš vysoká |
| 8416 | právě v případě kdy je střední hodnota |
| 8417 | \begin_inset Formula $\hat{b}=0$ |
| 8418 | \end_inset |
| 8419 | |
| 8420 | , a dále je-li |
| 8421 | \begin_inset Formula $\hat{b}=1$ |
| 8422 | \end_inset |
| 8423 | |
| 8424 | a současně je variance |
| 8425 | \begin_inset Formula $P=1$ |
| 8426 | \end_inset |
| 8427 | |
| 8428 | nebo |
| 8429 | \begin_inset Formula $P=10$ |
| 8430 | \end_inset |
| 8431 | |
| 8432 | , tedy je vyšší pravděpodobnost výskytu realizací skutečné hodnoty |
| 8433 | \begin_inset Formula $b$ |
| 8434 | \end_inset |
| 8435 | |
| 8436 | blízkých nule. |
| 8437 | V ostatních případech dosahuje řízení získané pomocí algoritmu |
| 8438 | \emph on |
| 8439 | iLDP |
| 8440 | \emph default |
| 8441 | relativně nízké průměrné ztráty. |
| 8442 | \end_layout |
| 8443 | |
| 8444 | \begin_layout Subsection |
| 8445 | Průběh skutečné hodnoty |
| 8446 | \begin_inset CommandInset label |
| 8447 | LatexCommand label |
| 8448 | name "sub:Průběh-skutečné-hodnoty-y" |
| 8449 | |
| 8450 | \end_inset |
| 8451 | |
| 8452 | |
| 8453 | \end_layout |
| 8454 | |
| 8455 | \begin_layout Standard |
| 8456 | Pro ilustraci vývoje hodnoty veličiny |
| 8457 | \begin_inset Formula $y$ |
| 8458 | \end_inset |
| 8459 | |
| 8460 | , kterou chceme řídit z |
| 8461 | \begin_inset Formula $y_{0}$ |
| 8462 | \end_inset |
| 8463 | |
| 8464 | na požadovanou hodnotu |
| 8465 | \begin_inset Formula $y_{r}$ |
| 8466 | \end_inset |
| 8467 | |
| 8468 | , jsou v této části uvedeny příklady grafů průběhů |
| 8469 | \begin_inset Formula $y$ |
| 8470 | \end_inset |
| 8471 | |
| 8472 | pro jednotlivé algoritmy. |
| 8473 | \end_layout |
| 8474 | |
| 8475 | \begin_layout Itemize |
| 8476 | Na grafech Obrázek |
| 8477 | \begin_inset CommandInset ref |
| 8478 | LatexCommand ref |
| 8479 | reference "Flo:porovnani-prubehu-y" |
| 8480 | |
| 8481 | \end_inset |
| 8482 | |
| 8483 | je možné porovnat průběhy |
| 8484 | \begin_inset Formula $y$ |
| 8485 | \end_inset |
| 8486 | |
| 8487 | jako řešení jednotlivých algoritmů. |
| 8488 | V obou případech je volena střední hodnota |
| 8489 | \begin_inset Formula $\hat{b}=1$ |
| 8490 | \end_inset |
| 8491 | |
| 8492 | a variance je na prvním grafu |
| 8493 | \begin_inset Formula $P=0,01$ |
| 8494 | \end_inset |
| 8495 | |
| 8496 | a na druhém |
| 8497 | \begin_inset Formula $P=0,1$ |
| 8498 | \end_inset |
| 8499 | |
| 8500 | . |
| 8501 | Je možno pozorovat, jak s rostoucí variancí poskytují některé algoritmy |
| 8502 | horší výsledek. |
| 8503 | |
| 8504 | \end_layout |
| 8505 | |
| 8506 | \begin_layout Itemize |
| 8507 | Grafy Obrázek |
| 8508 | \begin_inset CommandInset ref |
| 8509 | LatexCommand ref |
| 8510 | reference "Flo:prubeh-y-ce" |
| 8511 | |
| 8512 | \end_inset |
| 8513 | |
| 8514 | zobrazují průběhy hodnot |
| 8515 | \begin_inset Formula $y$ |
| 8516 | \end_inset |
| 8517 | |
| 8518 | při užití řízení |
| 8519 | \emph on |
| 8520 | CE |
| 8521 | \emph default |
| 8522 | . |
| 8523 | Je volena střední hodnota |
| 8524 | \begin_inset Formula $\hat{b}=1$ |
| 8525 | \end_inset |
| 8526 | |
| 8527 | a postupně všechny testované variance |
| 8528 | \begin_inset Formula $P$ |
| 8529 | \end_inset |
| 8530 | |
| 8531 | . |
| 8532 | Každá z barevných čar pak reprezentuje jednu vzorkovou trajektorii, kterých |
| 8533 | bylo celkem |
| 8534 | \begin_inset Formula $100$ |
| 8535 | \end_inset |
| 8536 | |
| 8537 | . |
| 8538 | Šum způsobuje, že každá z generovaných trajektorií má trochu jiný průběh |
| 8539 | a tedy všechny nesplývají v jednu, ale tvoří jakousi |
| 8540 | \begin_inset Quotes gld |
| 8541 | \end_inset |
| 8542 | |
| 8543 | trubici |
| 8544 | \begin_inset Quotes grd |
| 8545 | \end_inset |
| 8546 | |
| 8547 | . |
| 8548 | To je nejvíce patrné zejména pro volbu variance |
| 8549 | \begin_inset Formula $P=0,01$ |
| 8550 | \end_inset |
| 8551 | |
| 8552 | . |
| 8553 | Průměrováním této |
| 8554 | \begin_inset Quotes gld |
| 8555 | \end_inset |
| 8556 | |
| 8557 | trubice |
| 8558 | \begin_inset Quotes grd |
| 8559 | \end_inset |
| 8560 | |
| 8561 | je pak získávána průměrná trajektorie použitá například v grafu Obrázek |
| 8562 | |
| 8563 | \begin_inset CommandInset ref |
| 8564 | LatexCommand ref |
| 8565 | reference "Flo:porovnani-prubehu-y" |
| 8566 | |
| 8567 | \end_inset |
| 8568 | |
| 8569 | . |
| 8570 | Při vyšších variancích |
| 8571 | \begin_inset Formula $P$ |
| 8572 | \end_inset |
| 8573 | |
| 8574 | se pak již projevuje i vliv chyby v důsledku neznalosti skutečné hodnoty |
| 8575 | parametru |
| 8576 | \begin_inset Formula $b$ |
| 8577 | \end_inset |
| 8578 | |
| 8579 | , protože jej předpokládáme rovný jeho střední hodnotě. |
| 8580 | Pro |
| 8581 | \begin_inset Formula $P=0,1$ |
| 8582 | \end_inset |
| 8583 | |
| 8584 | lze pozorovat, že některé trajektorie, jedná se o ty, kdy je skutečná hodnota |
| 8585 | |
| 8586 | \begin_inset Formula $b$ |
| 8587 | \end_inset |
| 8588 | |
| 8589 | blízko střední hodnotě |
| 8590 | \begin_inset Formula $\hat{b}$ |
| 8591 | \end_inset |
| 8592 | |
| 8593 | , mají požadovaný průběh. |
| 8594 | Naopak lze zřetelně odlišit případy, kdy došlo k nepříznivé realizaci |
| 8595 | \begin_inset Formula $b$ |
| 8596 | \end_inset |
| 8597 | |
| 8598 | . |
| 8599 | V těchto případech |
| 8600 | \begin_inset Formula $y$ |
| 8601 | \end_inset |
| 8602 | |
| 8603 | vůbec nedosahuje požadované hodnoty |
| 8604 | \begin_inset Formula $y_{r}$ |
| 8605 | \end_inset |
| 8606 | |
| 8607 | a naopak kolem ní osciluje. |
| 8608 | Při volbě ještě větších variancí pak narůstá četnost trajektorií, které |
| 8609 | místo příblížení požadované hodnotě dokonce divergují. |
| 8610 | |
| 8611 | \end_layout |
| 8612 | |
| 8613 | \begin_layout Itemize |
| 8614 | Průběhy |
| 8615 | \begin_inset Formula $y$ |
| 8616 | \end_inset |
| 8617 | |
| 8618 | při volbě |
| 8619 | \begin_inset Formula $\hat{b}=1$ |
| 8620 | \end_inset |
| 8621 | |
| 8622 | s |
| 8623 | \emph on |
| 8624 | sLQ |
| 8625 | \emph default |
| 8626 | řízením jsou zobrazeny na grafech Obrázek |
| 8627 | \begin_inset CommandInset ref |
| 8628 | LatexCommand ref |
| 8629 | reference "Flo:prubeh-y-slq" |
| 8630 | |
| 8631 | \end_inset |
| 8632 | |
| 8633 | . |
| 8634 | Význam jednotlivých barevných čar je v tomto i následujících bodech analogický |
| 8635 | jako v předchozím bodě. |
| 8636 | Podobně je možno pozorovat růst počtu |
| 8637 | \begin_inset Quotes gld |
| 8638 | \end_inset |
| 8639 | |
| 8640 | nevyhovujících |
| 8641 | \begin_inset Quotes grd |
| 8642 | \end_inset |
| 8643 | |
| 8644 | trajektorií |
| 8645 | \begin_inset Formula $y$ |
| 8646 | \end_inset |
| 8647 | |
| 8648 | s růstem variance |
| 8649 | \begin_inset Formula $P$ |
| 8650 | \end_inset |
| 8651 | |
| 8652 | . |
| 8653 | |
| 8654 | \end_layout |
| 8655 | |
| 8656 | \begin_layout Itemize |
| 8657 | Při |
| 8658 | \emph on |
| 8659 | LQ |
| 8660 | \emph default |
| 8661 | řízení, s průběhy |
| 8662 | \begin_inset Formula $y$ |
| 8663 | \end_inset |
| 8664 | |
| 8665 | na grafech Obrázek |
| 8666 | \begin_inset CommandInset ref |
| 8667 | LatexCommand ref |
| 8668 | reference "Flo:prubeh-y-lq" |
| 8669 | |
| 8670 | \end_inset |
| 8671 | |
| 8672 | , je dosaženo dobrých výsledků, kdy |
| 8673 | \begin_inset Formula $y$ |
| 8674 | \end_inset |
| 8675 | |
| 8676 | již od času |
| 8677 | \begin_inset Formula $2$ |
| 8678 | \end_inset |
| 8679 | |
| 8680 | sleduje požadovanou hotnotu |
| 8681 | \begin_inset Formula $y_{r}$ |
| 8682 | \end_inset |
| 8683 | |
| 8684 | . |
| 8685 | Samozřejmě je zde nutno přihlédnout k chybě v důsledku šumu, tedy jednotlivé |
| 8686 | vzorkové trajektorie opět tvoří |
| 8687 | \begin_inset Quotes gld |
| 8688 | \end_inset |
| 8689 | |
| 8690 | trubici |
| 8691 | \begin_inset Quotes grd |
| 8692 | \end_inset |
| 8693 | |
| 8694 | okolo požadované hodnoty. |
| 8695 | |
| 8696 | \end_layout |
| 8697 | |
| 8698 | \begin_layout Itemize |
| 8699 | Grafy Obrázek |
| 8700 | \begin_inset CommandInset ref |
| 8701 | LatexCommand ref |
| 8702 | reference "Flo:prubeh-y-ilqg" |
| 8703 | |
| 8704 | \end_inset |
| 8705 | |
| 8706 | zobrazují trajektorie |
| 8707 | \begin_inset Formula $y$ |
| 8708 | \end_inset |
| 8709 | |
| 8710 | pro |
| 8711 | \emph on |
| 8712 | iLQG |
| 8713 | \emph default |
| 8714 | řízení. |
| 8715 | Zde je zajímavé, že narozdíl od případů pro |
| 8716 | \emph on |
| 8717 | CE |
| 8718 | \emph default |
| 8719 | a |
| 8720 | \emph on |
| 8721 | sLQ |
| 8722 | \emph default |
| 8723 | řízení, kdy docházelo k oscilacím a divergujícím trajektoriím, v tomto |
| 8724 | případě, dochází spíše k odchýlení trajektorie od požadovaného průběhu. |
| 8725 | První dvě řízení totiž nejsou duální a užíváme principu |
| 8726 | \begin_inset Quotes gld |
| 8727 | \end_inset |
| 8728 | |
| 8729 | certainty equivalence |
| 8730 | \begin_inset Quotes grd |
| 8731 | \end_inset |
| 8732 | |
| 8733 | . |
| 8734 | Tedy algoritmy navrhnou řídící zákrok, ten je ale vzhledem k chybnému předpokla |
| 8735 | du o hodnotě parametu |
| 8736 | \begin_inset Formula $b$ |
| 8737 | \end_inset |
| 8738 | |
| 8739 | špatný a |
| 8740 | \begin_inset Formula $y$ |
| 8741 | \end_inset |
| 8742 | |
| 8743 | nabude jiné hodnoty, než jsme zamýšleli. |
| 8744 | V dalším kroku se snažíme vrátit, ale řídící zákrok je opět špatný. |
| 8745 | Následně může dojít k oscilacím nebo dokonce k divergenci. |
| 8746 | Chyby jsou zde způsobeny velkým rozdílem skutečné hodnoty parametu |
| 8747 | \begin_inset Formula $b$ |
| 8748 | \end_inset |
| 8749 | |
| 8750 | od jeho střední hodnoty, se kterou počítáme. |
| 8751 | Naproti tomu v případě |
| 8752 | \emph on |
| 8753 | iLQG |
| 8754 | \emph default |
| 8755 | odhadujeme neznámý parametr |
| 8756 | \begin_inset Formula $b$ |
| 8757 | \end_inset |
| 8758 | |
| 8759 | a chyby jsou zde v důsledku nepřesných výpočtů a následné linearizace vůči |
| 8760 | špatné trajektorii. |
| 8761 | Zejména při skutečné hodnotě |
| 8762 | \begin_inset Formula $b$ |
| 8763 | \end_inset |
| 8764 | |
| 8765 | blízko nuly. |
| 8766 | |
| 8767 | \end_layout |
| 8768 | |
| 8769 | \begin_layout Itemize |
| 8770 | Na závěr grafy průběhů |
| 8771 | \begin_inset Formula $y$ |
| 8772 | \end_inset |
| 8773 | |
| 8774 | pro algoritmus |
| 8775 | \emph on |
| 8776 | iLDP |
| 8777 | \emph default |
| 8778 | jsou na Obrázku |
| 8779 | \begin_inset CommandInset ref |
| 8780 | LatexCommand ref |
| 8781 | reference "Flo:prubeh-y-ildp" |
| 8782 | |
| 8783 | \end_inset |
| 8784 | |
| 8785 | . |
| 8786 | Pro tento algoritmus je problematická skutečná hodnota parametru |
| 8787 | \begin_inset Formula $b=0$ |
| 8788 | \end_inset |
| 8789 | |
| 8790 | . |
| 8791 | A protože algoritmus využívá výpočtů na vzorkových trajektoriích reprezentující |
| 8792 | ch okolí, dokonce i jedna z trajektorií, která se výrazným způsobem odchýlí |
| 8793 | od ostatních, a tedy od očekávaného průběhu |
| 8794 | \begin_inset Formula $y$ |
| 8795 | \end_inset |
| 8796 | |
| 8797 | , může narušit výsledek, nebo dokonce samotný běh algoritmu. |
| 8798 | To je možno pozorovat pro volbu |
| 8799 | \begin_inset Formula $P=1$ |
| 8800 | \end_inset |
| 8801 | |
| 8802 | , kdy |
| 8803 | \begin_inset Formula $y$ |
| 8804 | \end_inset |
| 8805 | |
| 8806 | výrazně diverguje od požadované hodnoty |
| 8807 | \begin_inset Formula $y_{r}$ |
| 8808 | \end_inset |
| 8809 | |
| 8810 | . |
| 8811 | A dále v případě |
| 8812 | \begin_inset Formula $P=10$ |
| 8813 | \end_inset |
| 8814 | |
| 8815 | algroritmus vůbec nedokončí výpočet. |
| 8816 | |
| 9346 | \begin_layout Standard |
| 9347 | Algoritmy jsou porovnány na základě výsledků simulací pro jednoduchý systém. |
| 9348 | Jedná se o integrátor s neznámým ziskem, tedy lineární a časově invariantní |
| 9349 | systém. |
| 9350 | Jde však o systém na mezi stability, což může být příčinou problémů některých |
| 9351 | algoritmů. |
| 9352 | Další problém může nastat, když by hodnota neznámého parametru |
| 9353 | \begin_inset Formula $b$ |
| 9354 | \end_inset |
| 9355 | |
| 9356 | byla nulová. |
| 9357 | Z rovnice jednoduchého systému |
| 9358 | \begin_inset Formula \[ |
| 9359 | y_{k+1}=y_{k}+bu_{k}+\sigma e_{k},\] |
| 9360 | |
| 9361 | \end_inset |
| 9362 | |
| 9363 | pak plyne, že neexistuje žádné řízení |
| 9364 | \begin_inset Formula $u_{k}$ |
| 9365 | \end_inset |
| 9366 | |
| 9367 | , které by dosáhlo změny stavu |
| 9368 | \begin_inset Formula $y_{k}$ |
| 9369 | \end_inset |
| 9370 | |
| 9371 | na požadovanou hodnotu (není-li již tato hodnota triviálně dosažena). |
| 9372 | Přičemž neznámý parametr |
| 9373 | \begin_inset Formula $b$ |
| 9374 | \end_inset |
| 9375 | |
| 9376 | považujeme za náhodnou veličinu s normálním rozdělením a tedy neuvažujeme-li |
| 9377 | degenerované rozdělení, je pravděpodobnost dosažení přesné hodnoty |
| 9378 | \begin_inset Formula $b=0$ |
| 9379 | \end_inset |
| 9380 | |
| 9381 | nulová. |
| 9382 | Degenerované rozdělení ale dostáváme, když považujeme hodnotu |
| 9383 | \begin_inset Formula $b$ |
| 9384 | \end_inset |
| 9385 | |
| 9386 | za známou například použítím principu |
| 9387 | \begin_inset Quotes gld |
| 9388 | \end_inset |
| 9389 | |
| 9390 | certainty equivalence |
| 9391 | \begin_inset Quotes grd |
| 9392 | \end_inset |
| 9393 | |
| 9394 | , kdy předpokládáme hodnotu parametu rovnou jeho střední hodnotě. |
| 9395 | Je-li současně střední hodnota rovna nule, nastává kritický případ, kdy |
| 9396 | řízení založeno na tomto předpokladu musí selhat. |
| 9397 | \end_layout |
| 9398 | |
| 9399 | \begin_layout Subsubsection |
| 9400 | CE |
| 9401 | \end_layout |
| 9402 | |
| 9403 | \begin_layout Standard |
| 9404 | Řízení |
| 9405 | \emph on |
| 9406 | CE |
| 9407 | \emph default |
| 9408 | je nejjednodušší metodou použitou v této práci. |
| 9409 | Využíváme předpokladu, že skutečnou hodnotu neznámého parametru |
| 9410 | \begin_inset Formula $b$ |
| 9411 | \end_inset |
| 9412 | |
| 9413 | známe a tedy ji pokládáme rovnu jeho střední hodnotě |
| 9414 | \begin_inset Formula $\mathrm{E}b$ |
| 9415 | \end_inset |
| 9416 | |
| 9417 | . |
| 9418 | Je-li ale skutečná hodnota neznámého parametru |
| 9419 | \begin_inset Formula $b$ |
| 9420 | \end_inset |
| 9421 | |
| 9422 | příliš vzdálená od střední hodnoty, se kterou počítáme, řízení samozřejmě |
| 9423 | selhává. |
| 9424 | Tento přístup tedy není duální a jak bylo možno pozorovat na výsledcích |
| 9425 | simulací, s rostoucí variancí |
| 9426 | \begin_inset Formula $P$ |
| 9427 | \end_inset |
| 9428 | |
| 9429 | parametru |
| 9430 | \begin_inset Formula $b$ |
| 9431 | \end_inset |
| 9432 | |
| 9433 | dosahuje větší ztráty. |
| 9434 | |
| 9435 | \end_layout |
| 9436 | |
| 9437 | \begin_layout Standard |
| 9438 | Dalším problémem tohoto přístupu je volba střední hodnoty |
| 9439 | \begin_inset Formula $0$ |
| 9440 | \end_inset |
| 9441 | |
| 9442 | , kdy zřejmě, z tvaru rovnice regulátoru hrozí dělení nulou. |
| 9443 | Přičtením malého parametru |
| 9444 | \begin_inset Formula $\varepsilon$ |
| 9445 | \end_inset |
| 9446 | |
| 9447 | sice můžeme problém dělení nulou odstranit, ale použitelné řízení nezískáme. |
| 9448 | Potřebovali bychom tedy přičíst větší hodnotu |
| 9449 | \begin_inset Formula $\varepsilon$ |
| 9450 | \end_inset |
| 9451 | |
| 9452 | , což ale způsobí nepřesnost při střední hodnotě |
| 9453 | \begin_inset Formula $\mathrm{E}b$ |
| 9454 | \end_inset |
| 9455 | |
| 9456 | dále od nuly. |
| 9457 | Ideální by tedy bylo vždy |
| 9458 | \begin_inset Quotes gld |
| 9459 | \end_inset |
| 9460 | |
| 9461 | naladit |
| 9462 | \begin_inset Quotes grd |
| 9463 | \end_inset |
| 9464 | |
| 9465 | parametr |
| 9466 | \begin_inset Formula $\varepsilon$ |
| 9467 | \end_inset |
| 9468 | |
| 9469 | podle konkrétní volby střední hodnoty |
| 9470 | \begin_inset Formula $\mathrm{E}b$ |
| 9471 | \end_inset |
| 9472 | |
| 9473 | , což ale velmi snižuje univerzálnost metody. |
| 9474 | Dalším možným způsobem je, místo malého parametu |
| 9475 | \begin_inset Formula $\varepsilon$ |
| 9476 | \end_inset |
| 9477 | |
| 9478 | přičítat varianci |
| 9479 | \begin_inset Formula $P$ |
| 9480 | \end_inset |
| 9481 | |
| 9482 | . |
| 9483 | Na základě tohoto postupu byl pak vytvořen návrh aproximace regulátoru |
| 9484 | pro algoritmus |
| 9485 | \emph on |
| 9486 | iLDP |
| 9487 | \emph default |
| 9488 | . |
| 9489 | Zdokonalování návrhu řízení |
| 9490 | \emph on |
| 9491 | CE |
| 9492 | \emph default |
| 9493 | však nebylo předmětné v této práci, protože záměrem bylo využít |
| 9494 | \emph on |
| 9495 | CE |
| 9496 | \emph default |
| 9497 | jako nejjednoduššího neduálního přístupu pro srovnání s ostatními |
| 9498 | \begin_inset Quotes gld |
| 9499 | \end_inset |
| 9500 | |
| 9501 | dokonalejšími |
| 9502 | \begin_inset Quotes grd |
| 9503 | \end_inset |
| 9504 | |
| 9505 | algoritmy. |
| 9506 | \end_layout |
| 9507 | |
| 9508 | \begin_layout Standard |
| 9509 | Návrh řízení |
| 9510 | \emph on |
| 9511 | CE |
| 9512 | \emph default |
| 9513 | tedy můžeme stručně zhodnotit tak, že je sice velmi jednoduchý, ale neduální |
| 9514 | a vykazuje značně problematické chování pro střední hodnotu |
| 9515 | \begin_inset Formula $\mathrm{E}b=0$ |
| 9516 | \end_inset |
| 9517 | |
| 9518 | . |
| 9519 | \end_layout |
| 9520 | |
| 9521 | \begin_layout Subsubsection |
| 9522 | sLQ |
| 9523 | \end_layout |
| 9524 | |
| 9525 | \begin_layout Standard |
| 9526 | Označení |
| 9527 | \emph on |
| 9528 | sLQ |
| 9529 | \emph default |
| 9530 | bylo použito pro klasické LQ řízení aplikováno na základní verzi jednoduchého |
| 9531 | systému bez dodatečných úprav. |
| 9532 | Protože je ale skutečná hodnota parametru |
| 9533 | \begin_inset Formula $b$ |
| 9534 | \end_inset |
| 9535 | |
| 9536 | v rovnicích neznámá a není nijak odhadována algoritmem, využívá se zde |
| 9537 | principu |
| 9538 | \begin_inset Quotes gld |
| 9539 | \end_inset |
| 9540 | |
| 9541 | ceratinty equivalence |
| 9542 | \begin_inset Quotes grd |
| 9543 | \end_inset |
| 9544 | |
| 9545 | a předpokládáme, že skutečná hodnota parametru |
| 9546 | \begin_inset Formula $b$ |
| 9547 | \end_inset |
| 9548 | |
| 9549 | je rovna jeho střední hodnotě |
| 9550 | \begin_inset Formula $\mathrm{E}b$ |
| 9551 | \end_inset |
| 9552 | |
| 9553 | . |
| 9554 | |
| 9555 | \end_layout |
| 9556 | |
| 9557 | \begin_layout Standard |
| 9558 | LQ řízení je primárně navrženo pro řízení lineárních systémů s kvadratickou |
| 9559 | ztrátovou funkcí. |
| 9560 | Tomuto zadání základní verze jednoduchého systému plně vyhovuje. |
| 9561 | Řízení je pak hledáno ve tvaru lineární funkce, kde řízení je lineární |
| 9562 | funkcí stavu. |
| 9563 | |
| 9564 | \end_layout |
| 9565 | |
| 9566 | \begin_layout Standard |
| 9567 | Již z tvaru rovnice základní verze jednoduchého systému je zřejmě, že předpoklád |
| 9568 | áme-li parametr |
| 9569 | \begin_inset Formula $b$ |
| 9570 | \end_inset |
| 9571 | |
| 9572 | rovný střední hodnotě |
| 9573 | \begin_inset Formula $\mathrm{E}b=0$ |
| 9574 | \end_inset |
| 9575 | |
| 9576 | , úloha nemá smysl, protože libovolné řízení |
| 9577 | \begin_inset Formula $u_{k}$ |
| 9578 | \end_inset |
| 9579 | |
| 9580 | nemůže dosáhnout změny stavu. |
| 9581 | V tomto případě řízení |
| 9582 | \emph on |
| 9583 | sLQ |
| 9584 | \emph default |
| 9585 | nelze použít, jak je také vidět v tabulce průměrných ztrát. |
| 9586 | \end_layout |
| 9587 | |
| 9588 | \begin_layout Standard |
| 9589 | Je třeba uvést, že se nejedná o duální metodu a tedy s rostoucí variancí |
| 9590 | neznámého parametru dosahujeme vyšší ztráty. |
| 9591 | Dosažené výsledky jsou pak podobné jako u |
| 9592 | \emph on |
| 9593 | CE |
| 9594 | \emph default |
| 9595 | . |
| 9596 | Kromě případu |
| 9597 | \begin_inset Formula $\mathrm{E}b=0$ |
| 9598 | \end_inset |
| 9599 | |
| 9600 | , kdy |
| 9601 | \emph on |
| 9602 | sLQ |
| 9603 | \emph default |
| 9604 | zcela selhává, je však dosaženo nepatrně nižší průměrné ztráty. |
| 9605 | \end_layout |
| 9606 | |
| 9607 | \begin_layout Subsubsection |
| 9608 | LQ |
| 9609 | \end_layout |
| 9610 | |
| 9611 | \begin_layout Standard |
| 9612 | Přístupem |
| 9613 | \emph on |
| 9614 | LQ |
| 9615 | \emph default |
| 9616 | je označena verze lineárně-kvadratického řízení, aplikovaného na upravené |
| 9617 | rovnice jednoduchého systému. |
| 9618 | Upravená verze rovnic již odhaduje neznámý parametr |
| 9619 | \begin_inset Formula $b$ |
| 9620 | \end_inset |
| 9621 | |
| 9622 | pomocí odhadů jeho střední hodnoty |
| 9623 | \begin_inset Formula $\hat{b}$ |
| 9624 | \end_inset |
| 9625 | |
| 9626 | a variance |
| 9627 | \begin_inset Formula $P$ |
| 9628 | \end_inset |
| 9629 | |
| 9630 | , kdy se tyto dva parametry spolu se stavem |
| 9631 | \begin_inset Formula $y_{k}$ |
| 9632 | \end_inset |
| 9633 | |
| 9634 | vyvíjejí v čase. |
| 9635 | Získané rovnice pak již nejsou lineární, linearizujeme je tedy v každém |
| 9636 | časovém kroku a následně aplikujeme výpočet klasického LQ řízení. |
| 9637 | |
| 9638 | \end_layout |
| 9639 | |
| 9640 | \begin_layout Standard |
| 9641 | Narozdíl od složitějších algoritmů, nevyužívá |
| 9642 | \emph on |
| 9643 | LQ |
| 9644 | \emph default |
| 9645 | , kromě linearizace, žádné další nepřesné přístupy, jako aproximace nebo |
| 9646 | výpočty na vzorkových trajektoriích. |
| 9647 | To se v simulacích ukazuje velmi výhodným, kdy algoritmus |
| 9648 | \emph on |
| 9649 | LQ |
| 9650 | \emph default |
| 9651 | dosahuje ve srovnání s ostatními přístupy nejlepších výsledků a dosahuje |
| 9652 | nízké ztráty ve všech případech volby parametrů. |
| 9653 | \end_layout |
| 9654 | |
| 9655 | \begin_layout Subsubsection |
| 9656 | iLQG |
| 9657 | \end_layout |
| 9658 | |
| 9659 | \begin_layout Standard |
| 9660 | Algoritmus |
| 9661 | \emph on |
| 9662 | iLQG |
| 9663 | \emph default |
| 9664 | je rozšířením základního LQG řízení a je určen i pro složitěší systémy. |
| 9665 | Lze jej aplikovat i na nelineární systémy s nekvadratickou ztrátovou funkcí |
| 9666 | v důsledku požadavku na omezení vstupů. |
| 9667 | V této práci je |
| 9668 | \emph on |
| 9669 | iLQG |
| 9670 | \emph default |
| 9671 | použit jako mezikrok mezi jednodušším přístupem |
| 9672 | \emph on |
| 9673 | LQ |
| 9674 | \emph default |
| 9675 | a složitějším algoritmem |
| 9676 | \emph on |
| 9677 | iLDP |
| 9678 | \emph default |
| 9679 | . |
| 9680 | |
| 9681 | \end_layout |
| 9682 | |
| 9683 | \begin_layout Standard |
| 9684 | Základní postup využívaný |
| 9685 | \emph on |
| 9686 | iLQG |
| 9687 | \emph default |
| 9688 | je nejprve linearizace a pak vyjádření vztahů pomocí matic, které mohou |
| 9689 | být ještě dále upravovány z důvodu, například omezení vstupů nebo zajištění |
| 9690 | regularity. |
| 9691 | Dále je třeba zmínit, že se v podstatě jedná o lokální metodu, protože |
| 9692 | linearizace je prováděna vzhledem k reprezentativní trajektorii a následně |
| 9693 | se pak počítá v odchylkách od této trajektorie. |
| 9694 | Reprezentativní trajektorii můžeme získat například simulací bezšumového |
| 9695 | vývoje systému nebo průměrováním dostatečného počtu vzorkových trajektorií. |
| 9696 | Algoritmus |
| 9697 | \emph on |
| 9698 | iLQG |
| 9699 | \emph default |
| 9700 | pak aplikujeme na upravenou verzi rovnic jednoduchého systému, podobně |
| 9701 | jako v případě |
| 9702 | \emph on |
| 9703 | LQ |
| 9704 | \emph default |
| 9705 | . |
| 9706 | |
| 9707 | \end_layout |
| 9708 | |
| 9709 | \begin_layout Standard |
| 9710 | Jak je možné přesvědčit se v tabulce průměrných ztrát, |
| 9711 | \emph on |
| 9712 | iLQG |
| 9713 | \emph default |
| 9714 | dosahuje velmi dobrých výsledků (to jest nízké ztráty), je-li zajištěn |
| 9715 | nízký výskyt realizací skutečné hodnoty |
| 9716 | \begin_inset Formula $b$ |
| 9717 | \end_inset |
| 9718 | |
| 9719 | blízko nuly. |
| 9720 | Konkrétně se jedná o případ volby |
| 9721 | \begin_inset Formula $\hat{b}=10$ |
| 9722 | \end_inset |
| 9723 | |
| 9724 | , a |
| 9725 | \begin_inset Formula $\hat{b}=1$ |
| 9726 | \end_inset |
| 9727 | |
| 9728 | a současně |
| 9729 | \begin_inset Formula $P=0,01$ |
| 9730 | \end_inset |
| 9731 | |
| 9732 | nebo |
| 9733 | \begin_inset Formula $P=0.1$ |
| 9734 | \end_inset |
| 9735 | |
| 9736 | . |
| 9737 | V opačném případě, pro |
| 9738 | \begin_inset Formula $\hat{b}=0$ |
| 9739 | \end_inset |
| 9740 | |
| 9741 | nebo |
| 9742 | \begin_inset Formula $\hat{b}=1$ |
| 9743 | \end_inset |
| 9744 | |
| 9745 | a současně |
| 9746 | \begin_inset Formula $P=1$ |
| 9747 | \end_inset |
| 9748 | |
| 9749 | nebo |
| 9750 | \begin_inset Formula $P=10$ |
| 9751 | \end_inset |
| 9752 | |
| 9753 | , je dosaženo vyšší průměrné ztráty (okolo hodnoty |
| 9754 | \begin_inset Formula $2$ |
| 9755 | \end_inset |
| 9756 | |
| 9757 | ). |
| 9758 | Z grafů průběhu pro |
| 9759 | \emph on |
| 9760 | iLQG |
| 9761 | \emph default |
| 9762 | je pak zřejmé, že v těchto negativních případech mají některé trajektorie |
| 9763 | dobrý průběh a některé naopak špatný. |
| 9764 | To je ovšem z hlediska řízení nepřijatelné, aby regulátor někdy poskytl |
| 9765 | dobré řízení a někdy naopak téměř nepoužitelné. |
| 9766 | \end_layout |
| 9767 | |
| 9768 | \begin_layout Standard |
| 9769 | S velkou pravděpodobností je tento problém opět způsoben problematickým |
| 9770 | chováním algoritmu |
| 9771 | \emph on |
| 9772 | iLQG |
| 9773 | \emph default |
| 9774 | v okolí nuly. |
| 9775 | Výpočet řízení je totiž při použití tohoto algoritmu značně závislý na |
| 9776 | volbě reprezentativní trajektorie, kterou, když vygenerujeme špatně, dostaneme |
| 9777 | i špatné řízení. |
| 9778 | Právě v blízkosti nuly může dochjít k nepříznivému generování reprezentativní |
| 9779 | trajektorie. |
| 9780 | Vycházíme z |
| 9781 | \begin_inset Formula $y_{0}=0$ |
| 9782 | \end_inset |
| 9783 | |
| 9784 | a tedy, při kladném parametru |
| 9785 | \begin_inset Formula $b$ |
| 9786 | \end_inset |
| 9787 | |
| 9788 | , generujeme trajektorii do kladných hodnot, nebo se naopak dostáváme do |
| 9789 | záporných čísel, je-li skutečná hodnota parametru |
| 9790 | \begin_inset Formula $b$ |
| 9791 | \end_inset |
| 9792 | |
| 9793 | záporná. |
| 9794 | Tento rozpor pak může způsobit problémy, jako špatné řízení a dosažení |
| 9795 | vyšší ztráty. |
| 9796 | \end_layout |
| 9797 | |
| 9798 | \begin_layout Subsection |
| 9799 | Hodnocení algoritmu iLDP |
| 9800 | \end_layout |
| 9801 | |
| 9802 | \begin_layout Standard |
| 9803 | Algoritmu |
| 9804 | \emph on |
| 9805 | iterativního lokálního dynamického programování |
| 9806 | \emph default |
| 9807 | ( |
| 9808 | \emph on |
| 9809 | iLDP |
| 9810 | \emph default |
| 9811 | ) je hlavním námětem této práce. |
| 9812 | Jeho výsledky tedy popíšeme detailněji. |
| 9813 | Nejdříve uveďme výsledky v porovnání s ostatními algoritmy pro jednoduchý |
| 9814 | systém. |
| 9815 | Dále bude zařazena diskuze negativních vlastností algoritmu, které mohli |
| 9816 | vést k tomu, že se nepodařilo vytvořit funkční implementaci pro sychronní |
| 9817 | motor. |
| 9818 | Na závěr bude v samostatné části zařazeno porovnání pozorovaných vlastností |
| 9819 | |
| 9820 | \emph on |
| 9821 | iLDP |
| 9822 | \emph default |
| 9823 | s prvotními očekáváními. |
| 9824 | \end_layout |
| 9825 | |
| 9826 | \begin_layout Standard |
| 9827 | Algoritmus |
| 9828 | \emph on |
| 9829 | iLDP |
| 9830 | \emph default |
| 9831 | je nejsložitější ze zde prezentovaných metod pro nalezení optimálního řízení, |
| 9832 | zejména při nutnosti duálního přístupu. |
| 9833 | Je založen na obecných principech, jmenovitě Hamilton-Jacobi-Bellmanova |
| 9834 | rovnost a Pontryaginův princip minima. |
| 9835 | Jedná se o iterační metodu, kdy vycházíme od jistého počátečního řízení |
| 9836 | a to v iteracích |
| 9837 | \begin_inset Quotes gld |
| 9838 | \end_inset |
| 9839 | |
| 9840 | vylepšuje |
| 9841 | \begin_inset Quotes grd |
| 9842 | \end_inset |
| 9843 | |
| 9844 | za účelem dosažení optima. |
| 9845 | Počáteční řízení však musíme dodat algoritmu jako apriorní informaci a |
| 9846 | špatné řízení může způsobit nutnost velkého počtu iterací k nalezení optimálníh |
| 9847 | o řízení nebo v extrémním případě dokonce nenalezení vhodného řízení. |
| 9848 | Dále algoritmus |
| 9849 | \emph on |
| 9850 | iLDP |
| 9851 | \emph default |
| 9852 | je lokální metoda a tedy výpočty probíhají na okolí nějaké reprezentativní |
| 9853 | trajektorie. |
| 9854 | Toto okolí je třeba zvolit při konkrétní implementaci algoritmu a jeho |
| 9855 | volba může mít nezanedbatelný vliv, na výsledky, které následně |
| 9856 | \emph on |
| 9857 | iLDP |
| 9858 | \emph default |
| 9859 | poskytne. |
| 9860 | Algoritmus pak odpovídá obecnému schématu dynamického programování, kde |
| 9861 | se v diskrétních časových okamžicích napočítávají od nejvýššího času zpět |
| 9862 | optimální hodnoty Hamiltoniánů, které se postupně uchovávají v Bellmanově |
| 9863 | funkci. |
| 9864 | Z nich je také následně odvozeno i optimální řízení. |
| 9865 | \end_layout |
| 9866 | |
| 9867 | \begin_layout Subsubsection |
| 9868 | Srovnání pro jednoduchý systém |
| 9869 | \end_layout |
| 9870 | |
| 9871 | \begin_layout Standard |
| 9872 | Při srovnání výsledků pro jednoduchý systém s ostatními algoritmy poskytuje |
| 9873 | |
| 9874 | \emph on |
| 9875 | iLDP |
| 9876 | \emph default |
| 9877 | dobré řízení ve všech případech, kdy se skutečné realizace neznámého parametru |
| 9878 | |
| 9879 | \begin_inset Formula $b$ |
| 9880 | \end_inset |
| 9881 | |
| 9882 | vyskytují dostatečně daleko od nuly. |
| 9883 | Tento bod je právě pro algoritmus |
| 9884 | \emph on |
| 9885 | iLDP |
| 9886 | \emph default |
| 9887 | kritický a výpočet řízení tam zpravidla selhává. |
| 9888 | Tedy pro volby |
| 9889 | \begin_inset Formula $\hat{b}=10$ |
| 9890 | \end_inset |
| 9891 | |
| 9892 | a současně |
| 9893 | \begin_inset Formula $P=0,01$ |
| 9894 | \end_inset |
| 9895 | |
| 9896 | , |
| 9897 | \begin_inset Formula $P=0,1$ |
| 9898 | \end_inset |
| 9899 | |
| 9900 | a |
| 9901 | \begin_inset Formula $P=1$ |
| 9902 | \end_inset |
| 9903 | |
| 9904 | , dále pak pro |
| 9905 | \begin_inset Formula $\hat{b}=1$ |
| 9906 | \end_inset |
| 9907 | |
| 9908 | a současně |
| 9909 | \begin_inset Formula $P=0,01$ |
| 9910 | \end_inset |
| 9911 | |
| 9912 | dosahuje |
| 9913 | \emph on |
| 9914 | iLDP |
| 9915 | \emph default |
| 9916 | velmi nízké průměrné ztráty. |
| 9917 | Nízké průměrné ztráty dosahuje pak ještě pro volbu |
| 9918 | \begin_inset Formula $\hat{b}=10$ |
| 9919 | \end_inset |
| 9920 | |
| 9921 | a současně |
| 9922 | \begin_inset Formula $P=10$ |
| 9923 | \end_inset |
| 9924 | |
| 9925 | a |
| 9926 | \begin_inset Formula $\hat{b}=1$ |
| 9927 | \end_inset |
| 9928 | |
| 9929 | a současně |
| 9930 | \begin_inset Formula $P=0,1$ |
| 9931 | \end_inset |
| 9932 | |
| 9933 | . |
| 9934 | Je-li parametr |
| 9935 | \begin_inset Formula $\hat{b}=1$ |
| 9936 | \end_inset |
| 9937 | |
| 9938 | , pak při |
| 9939 | \begin_inset Formula $P=1$ |
| 9940 | \end_inset |
| 9941 | |
| 9942 | je dosaženo extrémní hodnoty ztráty a při |
| 9943 | \begin_inset Formula $P=10$ |
| 9944 | \end_inset |
| 9945 | |
| 9946 | algoritmus dokonce vůbec nenalezne řešení. |
| 9947 | Podobně pro |
| 9948 | \begin_inset Formula $\hat{b}=0$ |
| 9949 | \end_inset |
| 9950 | |
| 9951 | při volbě |
| 9952 | \begin_inset Formula $P=0,01$ |
| 9953 | \end_inset |
| 9954 | |
| 9955 | je dosaženo nepřijatelné průměrné ztráty a pro ostatní vobly |
| 9956 | \begin_inset Formula $P$ |
| 9957 | \end_inset |
| 9958 | |
| 9959 | již vůbec nenalézáme řešení. |
| 9960 | \end_layout |
| 9961 | |
| 9962 | \begin_layout Standard |
| 9963 | Tedy ve srovnání s ostatními poskytuje |
| 9964 | \emph on |
| 9965 | iLDP |
| 9966 | \emph default |
| 9967 | sice výsledky, které patří mezi nejlepší, ale pouze za předpokladu, že |
| 9968 | je zaručeno realizování skutečných hodnot |
| 9969 | \begin_inset Formula $b$ |
| 9970 | \end_inset |
| 9971 | |
| 9972 | dostatečně daleko od nuly. |
| 9973 | Při srovnávání konkrétních hodnot průměrných ztrát je třeba mít na vědomí, |
| 9974 | že se hodnoty mohou nepatrně lišit v závislosti na realizaci šumu. |
| 9975 | \end_layout |
| 9976 | |
| 9977 | \begin_layout Subsubsection |
| 9978 | Diskuze negativních vlastností algoritmu |
| 9979 | \end_layout |
| 9980 | |
| 9981 | \begin_layout Standard |
| 9982 | V průběhu implementace a testování |
| 9983 | \emph on |
| 9984 | iLDP |
| 9985 | \emph default |
| 9986 | se objevily jisté komplikace a projevili se negativní vlastnosti tohoto |
| 9987 | algoritmu. |
| 9988 | Jedná se zejména o problematické chování při realizaci skutečné hodnoty |
| 9989 | neznámého parametru |
| 9990 | \begin_inset Formula $b$ |
| 9991 | \end_inset |
| 9992 | |
| 9993 | blízko nuly pro jednoduchý systém. |
| 9994 | Dalším problémem je pak otázka vhodné volby aproximací funkcí pro synchronní |
| 9995 | motor. |
| 9996 | |
| 9997 | \end_layout |
| 9998 | |
| 9999 | \begin_layout Subsubsection |
| 10000 | Problematické chování při |
| 10001 | \begin_inset Formula $b$ |
| 10002 | \end_inset |
| 10003 | |
| 10004 | blízko nuly |
| 10005 | \end_layout |
| 10006 | |
| 10007 | \begin_layout Standard |
| 10008 | Nejprve se tedy zaměřme na obtíže týkající se jednoduchého systému. |
| 10009 | Jedním z důvodů, proč se systém vykazuje problematické chování pro |
| 10010 | \begin_inset Formula $b$ |
| 10011 | \end_inset |
| 10012 | |
| 10013 | blízko hodnoty |
| 10014 | \begin_inset Formula $0$ |
| 10015 | \end_inset |
| 10016 | |
| 10017 | , by mohla být volba aproximace regulátoru. |
| 10018 | Ten je totiž volen jako |
| 10019 | \begin_inset Formula \[ |
| 10020 | \pi(k,x)=\frac{r_{k+1}-K_{1}y_{k}}{K_{2}\hat{b}_{k}+K_{3}P_{k}+K_{4}}.\] |
| 10021 | |
| 10022 | \end_inset |
| 10023 | |
| 10024 | Algoritmus |
| 10025 | \emph on |
| 10026 | iLDP |
| 10027 | \emph default |
| 10028 | je duální a odhaduje skutečnou hodnotu neznámého parametru |
| 10029 | \begin_inset Formula $b$ |
| 10030 | \end_inset |
| 10031 | |
| 10032 | pomocí jeho střední hodnoty |
| 10033 | \begin_inset Formula $\hat{b}$ |
| 10034 | \end_inset |
| 10035 | |
| 10036 | a variance |
| 10037 | \begin_inset Formula $P$ |
| 10038 | \end_inset |
| 10039 | |
| 10040 | . |
| 10041 | Za předpokladu, že by odhadování proběhlo dobře a efektivně, odhad |
| 10042 | \begin_inset Formula $\hat{b}$ |
| 10043 | \end_inset |
| 10044 | |
| 10045 | se bude blížit skutečné hodnotě |
| 10046 | \begin_inset Formula $b$ |
| 10047 | \end_inset |
| 10048 | |
| 10049 | , která je ovšem blízko u nuly. |
| 10050 | Další vlastností předpokládaného dobrého odhadu je, si jím budeme téměř |
| 10051 | jisti a tedy variance |
| 10052 | \begin_inset Formula $P$ |
| 10053 | \end_inset |
| 10054 | |
| 10055 | se bude také blížit nule. |
| 10056 | A vyhodnotil-li algoritmus v předchozí iteraci koeficient |
| 10057 | \begin_inset Formula $K_{4}$ |
| 10058 | \end_inset |
| 10059 | |
| 10060 | jako nepodstatný pro tvar funkce regulátoru, to jest |
| 10061 | \begin_inset Formula $K_{4}$ |
| 10062 | \end_inset |
| 10063 | |
| 10064 | je opět téměř nulový, dostáváme ve jmenovateli velmi malé číslo, téměř |
| 10065 | nulové. |
| 10066 | Funkce regulátoru |
| 10067 | \begin_inset Formula $\pi$ |
| 10068 | \end_inset |
| 10069 | |
| 10070 | pak vrací i pro malou odchylku |
| 10071 | \begin_inset Formula $y$ |
| 10072 | \end_inset |
| 10073 | |
| 10074 | od požadované hodnoty (například v důsledku šumu) velký řídící zásah. |
| 10075 | To je ale principiálně dobře, protože při |
| 10076 | \begin_inset Formula $b$ |
| 10077 | \end_inset |
| 10078 | |
| 10079 | blízko |
| 10080 | \begin_inset Formula $0$ |
| 10081 | \end_inset |
| 10082 | |
| 10083 | musíme volit extrémně vysoké řídící zásahy, a to téměř blížící se nekonečnu. |
| 10084 | Na druhou stranu si je ale třeba uvědomit, že uvažovaná funkce regulátoru |
| 10085 | je pouze aproximací a tedy se dopouští jisté chyby. |
| 10086 | Tato chyba samozřejmě pak při velkém řídícím zásahu také narůstá. |
| 10087 | Dalším problémem je, že výpočty jsou prováděny na počítači, ten je při |
| 10088 | výpočtech s malými čísly blízko nuly nebo naopak s velkými čísly značně |
| 10089 | nepřesný. |
| 10090 | \end_layout |
| 10091 | |
| 10092 | \begin_layout Standard |
| 10093 | Možností jak se vyhnout tomuto problému by bylo volit jiný tvar funkce regulátor |
| 10094 | u, otázkou by pak ale bylo jaký. |
| 10095 | Zvolený tvar regulátoru má totiž několik výhod. |
| 10096 | Za prvé koeficienty |
| 10097 | \begin_inset Formula $K_{i}$ |
| 10098 | \end_inset |
| 10099 | |
| 10100 | je možno určit metodou nejmenších čtverců a tedy jejich výpočet z množiny |
| 10101 | dvojic |
| 10102 | \begin_inset Formula $\left\{ x^{(n)},u^{(n)}\right\} $ |
| 10103 | \end_inset |
| 10104 | |
| 10105 | je poměrně jednoduchý. |
| 10106 | Další výhodou je, že obecný tvar funkce regulátoru vznikl na základě vyjádření |
| 10107 | řízení |
| 10108 | \begin_inset Formula $u$ |
| 10109 | \end_inset |
| 10110 | |
| 10111 | z rovnice jednoduchého systému, při požadavku dosažení požadované hodnoty |
| 10112 | v jednom časovém kroku. |
| 10113 | Získaná funkce by pak měla relativně dobře aproximovat skutečné optimální |
| 10114 | řízení. |
| 10115 | \end_layout |
| 10116 | |
| 10117 | \begin_layout Standard |
| 10118 | \begin_inset VSpace defskip |
| 10119 | \end_inset |
| 10120 | |
| 10121 | |
| 10122 | \end_layout |
| 10123 | |
| 10124 | \begin_layout Standard |
| 10125 | Druhým z možných důvodů problematického chování u nuly je lokalita metody. |
| 10126 | Výpočty jsou totiž prováděny na okolí tvořeném množinou reprezentativních |
| 10127 | trajektorií. |
| 10128 | Generujeme-li reprezentativní trajektorie pro parametr |
| 10129 | \begin_inset Formula $b$ |
| 10130 | \end_inset |
| 10131 | |
| 10132 | blízko nuly, s velkou pravděpodobností dojde k tomu, že část trajektorií |
| 10133 | se vygeneruje s předpokladem kladného |
| 10134 | \begin_inset Formula $b$ |
| 10135 | \end_inset |
| 10136 | |
| 10137 | a část předpokládající |
| 10138 | \begin_inset Formula $b$ |
| 10139 | \end_inset |
| 10140 | |
| 10141 | záporné. |
| 10142 | Ovšem pro malé, téměř nulové, hodnoty parametru |
| 10143 | \begin_inset Formula $b$ |
| 10144 | \end_inset |
| 10145 | |
| 10146 | je optimální řídící zásah, jak už bylo zmíněno, extrémně vysoký a v závislosti |
| 10147 | na tom, je-li předpokládáno |
| 10148 | \begin_inset Formula $b$ |
| 10149 | \end_inset |
| 10150 | |
| 10151 | kladné nebo záporné, mění se odpovídajícím způsobem i znaménka řídících |
| 10152 | zásahů. |
| 10153 | Jako shrnutí popsané situace dostáváme část reprezentativních trajektorií |
| 10154 | navrhující extrémně vysoký kladný řídící zásah a pak druhou část navrhující |
| 10155 | naopak extrémně vysoký záporný řídící zásah. |
| 10156 | Zřejmě z takovýchto dat nelze získat použitelnou a už vůbec ne správnou |
| 10157 | hodnotu optimálního řízení. |
| 10158 | \end_layout |
| 10159 | |
| 10160 | \begin_layout Standard |
| 10161 | Vyhnout se výše popsanému problému by bylo možno pouze jinou volbou okolí. |
| 10162 | Narážíme zde ale opět na obtíže, jak jiné okolí zvolit, abychom se vyhli |
| 10163 | výše popsanému problému. |
| 10164 | \end_layout |
| 10165 | |
| 10166 | \begin_layout Standard |
| 10167 | Protože ale spolu obě navržené možnosti způsobující problematické chování |
| 10168 | při |
| 10169 | \begin_inset Formula $b$ |
| 10170 | \end_inset |
| 10171 | |
| 10172 | blízko |
| 10173 | \begin_inset Formula $0$ |
| 10174 | \end_inset |
| 10175 | |
| 10176 | do určité míry souvisí, je pravděpodobný i vliv kombinace obou dvou. |
| 10177 | \end_layout |
| 10178 | |
| 10179 | \begin_layout Subsubsection |
| 10180 | Obtíže s volbou aproximací |
| 10181 | \end_layout |
| 10182 | |
| 10183 | \begin_layout Standard |
| 10184 | Již byla diskutována problematika volby aproximace okolí a aproximace funkce |
| 10185 | řízení. |
| 10186 | Problémy byly popsány pro konkrétní případ jednoduchého systému. |
| 10187 | Další aproximací, kterou je třeba volit, je aproximace Bellmanovy funkce. |
| 10188 | Jedná se o skalární funkci více proměnných, která v sobě zachycuje v podstatě |
| 10189 | celou dynamiku a vývoj systému. |
| 10190 | Je zpravidla velmi složitá, ale pro potřeby algoritmu se ji snažíme aproximovat |
| 10191 | lineární kombinací zvolených základních funkcí. |
| 10192 | Má-li být tato aproximace dostatečně jednoduchá pro výpočty jejích hodnot, |
| 10193 | ale i koeficientů, může být velmi nepřesnou aproximací skutečné Bellmanovy |
| 10194 | funkce. |
| 10195 | \end_layout |
| 10196 | |
| 10197 | \begin_layout Standard |
| 10198 | Protože Bellmanova funkce je základní částí algoritmu |
| 10199 | \emph on |
| 10200 | iLDP |
| 10201 | \emph default |
| 10202 | chyby, kterých se dopustíme její aproximací se následně přenášejí prakticky |
| 10203 | do všech ostatních částí algoritmu. |
| 10204 | \end_layout |
| 10205 | |
| 10206 | \begin_layout Standard |
| 10207 | Na druhou stranu se ale chyby v důsledku aproximace dopustíme velmi snadno. |
| 10208 | Bellmanova funkce může být totiž u složitějších systému značně komplikovaná |
| 10209 | na to, aby ji bylo možno aproximovat lineární kombinací základních funkcí. |
| 10210 | Dalším problémem je pak počet těchto funkcí. |
| 10211 | Ten s rostoucí dimenzí stavového prostoru rychle narůstá a následně je |
| 10212 | třeba zajistit dostatek dat v podobě vzorkových trajektorií pro vypočtení |
| 10213 | jejich koeficientů. |
| 10214 | \end_layout |
| 10215 | |
| 10216 | \begin_layout Standard |
| 10217 | Volba vhodné aproximace Bellmanovy funkce se tedy jeví jako nejkomplikovanější |
| 10218 | z dílčích problémů ponechaných autory algoritmu |
| 10219 | \emph on |
| 10220 | iLDP |
| 10221 | \emph default |
| 10222 | k dořešení při konkrétní implementaci. |
| 10223 | V článku |
| 10224 | \begin_inset CommandInset citation |
| 10225 | LatexCommand cite |
| 10226 | key "TodorovTassaILDP" |
| 10227 | |
| 10228 | \end_inset |
| 10229 | |
| 10230 | je sice poskytnut návod volby aproximace ve tvaru lineární kombinace základních |
| 10231 | funkcí, ale tato volba nemusí být vždy správná. |
| 10232 | Kdybychom si chtěli udělat představu o průběhu skutečné Bellmanovy funkce, |
| 10233 | abychom mohli snadněji určitě vhodnou aproximaci, narážíme na problém, |
| 10234 | že Bellmanovu funkci máme zadanou pomocí Hamilto-Jacobi-Bellmanovy rovnosti. |
| 10235 | \end_layout |
| 10236 | |
| 10237 | \begin_layout Standard |
| 10238 | \begin_inset VSpace defskip |
| 10239 | \end_inset |
| 10240 | |
| 10241 | |
| 10242 | \end_layout |
| 10243 | |
| 10244 | \begin_layout Standard |
| 10245 | Shrnutí výše zmiňovaných problémů nám tedy dává následující závěr: Svoboda |
| 10246 | ve výběru aproximací nám poskytuje značnou volnost a činí algoritmus univerzáln |
| 10247 | ím. |
| 10248 | Na druhou stranu je ale značně omezující, zejména když se nám nepodaří |
| 10249 | vhodnou aproximaci nalézt. |
| 10250 | \end_layout |
| 10251 | |