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 > cs > arXiv:2507.01313

帮助 | 高级搜索

计算机科学 > 机器学习

arXiv:2507.01313 (cs)
[提交于 2025年7月2日 ]

标题: 神经哈密顿算子

标题: Neural Hamiltonian Operator

Authors:Qian Qi
摘要: 高维随机控制问题由于维度灾难而难以解决。 传统动态规划的一种替代方法是庞特里亚金最大原理(PMP),它将问题重新表述为前向-后向随机微分方程(FBSDEs)系统。 在本文中,我们通过定义一个\textbf{神经哈密顿算子(NHO)}来引入一种形式框架,以深度学习解决此类问题。 该算子通过神经网络参数化耦合的FBSDE动力学,这些神经网络表示反馈控制和价值函数空间梯度的假设。 我们展示了如何通过训练底层网络来强制执行由PMP规定的相容性条件,从而找到最优的NHO。 通过采用这种算子理论观点,我们将深度FBSDE方法置于统计推断的严格语言中,将其视为从模拟数据中学习未知算子的问题。 这一视角使我们能够在一般的鞅驱动条件下证明NHO的通用逼近能力,并为分析此类模型固有的重大优化挑战提供了清晰的视角。
摘要: Stochastic control problems in high dimensions are notoriously difficult to solve due to the curse of dimensionality. An alternative to traditional dynamic programming is Pontryagin's Maximum Principle (PMP), which recasts the problem as a system of Forward-Backward Stochastic Differential Equations (FBSDEs). In this paper, we introduce a formal framework for solving such problems with deep learning by defining a \textbf{Neural Hamiltonian Operator (NHO)}. This operator parameterizes the coupled FBSDE dynamics via neural networks that represent the feedback control and an ansatz for the value function's spatial gradient. We show how the optimal NHO can be found by training the underlying networks to enforce the consistency conditions dictated by the PMP. By adopting this operator-theoretic view, we situate the deep FBSDE method within the rigorous language of statistical inference, framing it as a problem of learning an unknown operator from simulated data. This perspective allows us to prove the universal approximation capabilities of NHOs under general martingale drivers and provides a clear lens for analyzing the significant optimization challenges inherent to this class of models.
主题: 机器学习 (cs.LG) ; 人工智能 (cs.AI); 动力系统 (math.DS); 优化与控制 (math.OC)
引用方式: arXiv:2507.01313 [cs.LG]
  (或者 arXiv:2507.01313v1 [cs.LG] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2507.01313
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

提交历史

来自: Qian Qi [查看电子邮件]
[v1] 星期三, 2025 年 7 月 2 日 02:56:49 UTC (372 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.DS
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2025-07
切换浏览方式为:
cs
cs.AI
cs.LG
math
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