| 第5行: |
第5行: |
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| | =算法流程= | | =算法流程= |
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| | + | 这里,我们考虑形式如下的动力学系统: |
| | + | <math>\frac{d}{dt}\mathbf{x}(t)=\mathbf{f}(\mathbf{x}(t))</math>。 |
| | + | 向量 <math>\mathbf{x}(t)\in\mathbb{R}^{n}</math> 表示系统在时间 <math>t</math> 的状态,函数 <math>\mathbf{f}(\mathbf{x}(t))</math> 表示定义系统运动方程的动态约束,例如牛顿第二定律。稍后,动力学将推广为包含参数化、时间依赖和外力的形式。 |
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| | + | 观测数据的表达形式如下: |
| | + | |
| | + | <math>\begin{bmatrix} x^T(t1) \\ x^T(t2) \\ \vdots \\ x^T(tm) \end{bmatrix}</math> |
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| | + | 随后,我们构造一个由 X 的列所组成的候选非线性函数库 Θ(X)。例如,Θ(X) 可能由常数、多项式和三角项组成: |
| | + | |
| | + | <math>Θ(X) = \begin{bmatrix} 1 & X & X^{P2} & X^{P3} & \cdots & \sin(X) & \cos(X) & \cdots \end{bmatrix}</math> |
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| | + | 这里,更高次的多项式记为<math>X^{P2}、X^{P3}</math> 等,其中<math>X^{P2}</math> 表示状态的二次非线性项: |
| | + | |
| | + | <math>X^{P2}= \begin{bmatrix} x_1^2(t) & x_1(t)x_2(t) & \cdots & x_n^2(t) \end{bmatrix}</math> |
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| | + | 每一列的 Θ(X) 都表示 Eq. 1 右端的一个候选函数。由于通常只有少数非线性项在 f 的每一行中起作用,我们通过稀疏回归来确定系数向量 Ξ,从而决定哪些非线性项是活动的: |
| | + | <math>X = Θ(X)Ξ</math> |
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| | =应用案例= | | =应用案例= |