Kaiserslautern - Fachbereich Mathematik
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The purpose of this paper is to present the state of the art in singular optimal control. If the Hamiltonian in an interval \([t_1,t_2]\) is independent of the control we call the control in this interval singular. Singular optimal controls appear in many applications so that research has been motivated since the 1950s. Often optimal controls consist of nonsingular and singular parts where the junctions between these parts are mostly very difficult to find. One section of this work shows the actual knowledge about the location of the junctions and the behaviour of the control at the junctions. The definition and the properties of the orders (problem order and arc order), which are important in this context, are given, too. Another chapter considers multidimensional controls and how they can be treated. An alternate definition of the orders in the multidimensional case is proposed and a counterexample, which confirms a remark given in the 1960s, is given. A voluminous list of optimality conditions, which can be found in several publications, is added. A strategy for solving optimal control problems numerically is given, and the existing algorithms are compared with each other. Finally conclusions and an outlook on the future research is given.
Die Theorie der mehrdimensionalen Systeme ist ein relativ junges Forschungsgebiet innerhalb der Systemtheorie, erste Arbeiten stammen aus den 70er Jahren. Hauptmotiv für das Studium multidimensionaler Systeme war die Notwendigkeit einer Erweiterung der Theorie der digitalen Filter, die in der klassischen, eindimensionalen Signalverarbeitung (zeitabhängige Signale) Anwendung finden, auf den Bereich der Bildverarbeitung, also auf zweidimensionale Signale.; Die Vorlesung beschäftigt sich daher in ihrem ersten Teil mit skalaren zweidimensionalen Systemen und beschränkt sich im wesentlichen auf den linearen Fall. Untersucht werden zweidimensionale Filter, ihre wichtigsten Eigenschaften, Kausalität und Stabilität, sowie ihre Zustandsraum- realisierungen, etwa die Modelle von Roesser und Fornasini-Marchesini. Parallelen und Unterschiede zur eindimensionalen Systemtheorie werden betont.; Im zweiten Teil der Vorlesung werden allgemeine höherdimensionale und multivariable Systeme behandelt. Für diese Systeme erweist sich der von Jan Willems begründete Zugang zur Systemtheorie, der sogenannte behavioral approach, als zweckmäßig. Grundlegende Ideen dieses Ansatzes sowie eine der wichtigsten Methoden zum Rechnen mit Polynomen in mehreren Variablen, die Theorie der Gröbnerbasen, werden vorgestellt.
Here the almost sure convergence of one dimensional Kohonen" s algorithm in its general form, namely, 2k point neightbour setting with a non-uniform stimuli distribution is proved. We show that the asymptotic behaviour of the algorithm is governed by a cooperative system of differential equations which in general is irreducible. The system of differential equation has an asymptotically stable fixed point which a compact subset of its domain of attraction will be visited by the state variable Xn infinitely often.
Toying with Jordan matrices
(1996)