Skip to main content
CenXiv.org
此网站处于试运行阶段,支持我们!
我们衷心感谢所有贡献者的支持。
贡献
赞助
cenxiv logo > math > arXiv:2507.08847

帮助 | 高级搜索

数学 > 优化与控制

arXiv:2507.08847 (math)
[提交于 2025年7月8日 ]

标题: 从可控性到信息:通过格拉姆矩阵、最小能量、费舍尔信息矩阵和熵的统一分析

标题: From Controllability to Information: A Unified Analysis via Gramian, Minimum Energy, Fisher Information Matrix and Entropy

Authors:Gabriel R. de Andrade Silva
摘要: 本文探讨了线性动力系统背景下可控性、控制能量、信息和熵之间的联系,以阻尼谐波振子为例进行研究。 我们解析推导了不同阻尼区域下的可控性Gram矩阵(Wc)及其行列式(det(Wc))。 我们从最小控制能量的角度分析了det(Wc)的物理意义,强调了系统参数(阻尼{\zeta }和自然频率{\omega }n)的影响。 我们研究了Gram矩阵、Fisher信息矩阵(I)以及Shannon(H)和热力学(S)熵之间的概念和形式关系,提出了能量控制与估计精度之间的对偶性,以及控制难易程度与信息/热力学熵之间的联系。 统一的分析为支配动力系统控制的基本原理提供了见解,整合了能量和信息视角。
摘要: This article explores the connections between controllability, control energy, information, and entropy in the context of linear dynamical systems, using the damped harmonic oscillator as a case study. We analytically derive the Controllability Gramian Matrix (Wc) and its determinant (det(Wc)) for different damping regimes. We analyze the physical interpretation of det(Wc) in terms of minimum control energy, highlighting the influence of system parameters (damping {\zeta} and natural frequency {\omega}n). We investigate the conceptual and formal relationships between the Gramian, the Fisher Information Matrix (I), and Shannon (H) and thermodynamic (S) entropies, suggesting a duality between energetic control and estimation precision, as well as a link between ease of control and informational/thermodynamic entropy. The unified analysis offers insights into the fundamental principles governing the control of dynamical systems, integrating energy and information perspectives.
主题: 优化与控制 (math.OC)
MSC 类: 93B05, 93C05, 94A17, 62B10
ACM 类: G.1.0; I.5.1; H.1.1
引用方式: arXiv:2507.08847 [math.OC]
  (或者 arXiv:2507.08847v1 [math.OC] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2507.08847
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

提交历史

来自: Gabriel Riato de Andrade Silva [查看电子邮件]
[v1] 星期二, 2025 年 7 月 8 日 13:12:54 UTC (12 KB)
全文链接:

获取论文:

    查看标题为《》的 PDF
  • 查看中文 PDF
  • 查看 PDF
  • HTML(实验性)
  • TeX 源代码
  • 其他格式
许可图标 查看许可
当前浏览上下文:
math
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2025-07
切换浏览方式为:
math.OC

参考文献与引用

  • NASA ADS
  • 谷歌学术搜索
  • 语义学者
a 导出 BibTeX 引用 加载中...

BibTeX 格式的引用

×
数据由提供:

收藏

BibSonomy logo Reddit logo

文献和引用工具

文献资源探索 (什么是资源探索?)
连接的论文 (什么是连接的论文?)
Litmaps (什么是 Litmaps?)
scite 智能引用 (什么是智能引用?)

与本文相关的代码,数据和媒体

alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)

演示

复制 (什么是复制?)
Hugging Face Spaces (什么是 Spaces?)
TXYZ.AI (什么是 TXYZ.AI?)

推荐器和搜索工具

影响之花 (什么是影响之花?)
核心推荐器 (什么是核心?)
IArxiv 推荐器 (什么是 IArxiv?)
  • 作者
  • 地点
  • 机构
  • 主题

arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目

arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。

与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。

有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.

这篇论文的哪些作者是支持者? | 禁用 MathJax (什么是 MathJax?)
  • 关于
  • 帮助
  • contact arXivClick here to contact arXiv 联系
  • 订阅 arXiv 邮件列表点击这里订阅 订阅
  • 版权
  • 隐私政策
  • 网络无障碍帮助
  • arXiv 运营状态
    通过...获取状态通知 email 或者 slack

京ICP备2025123034号