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电气工程与系统科学 > 系统与控制

arXiv:2404.00247v3 (eess)
[提交于 2024年3月30日 (v1) ,最后修订 2025年4月22日 (此版本, v3)]

标题: 促进过程控制中强化学习的迁移学习应用:概述与展望

标题: Facilitating Reinforcement Learning for Process Control Using Transfer Learning: Overview and Perspectives

Authors:Runze Lin, Junghui Chen, Lei Xie, Hongye Su
摘要: 在工业4.0和智能制造的背景下,流程工业优化与控制领域也正在经历数字化转型。随着深度强化学习(DRL)的兴起,其在过程控制中的应用引起了广泛关注。然而,DRL极低的样本效率以及由探索引起的安全部署问题阻碍了其在工业环境中的实际应用。迁移学习为DRL提供了一种有效的解决方案,增强了其在多模态控制场景下的泛化能力和适应性。本文从迁移学习的角度探讨了DRL在过程控制中的应用。我们分析了在流程工业中应用DRL的挑战以及引入迁移学习的必要性。此外,还为未来的研究方向提供了建议和展望,讨论了如何将迁移学习与DRL结合以增强过程控制。本文旨在为流程工业领域的学者和工程师提供一系列有前景、用户友好、易于实施且可扩展的方法,以促进人工智能辅助的工业控制。
摘要: In the context of Industry 4.0 and smart manufacturing, the field of process industry optimization and control is also undergoing a digital transformation. With the rise of Deep Reinforcement Learning (DRL), its application in process control has attracted widespread attention. However, the extremely low sample efficiency and the safety concerns caused by exploration in DRL hinder its practical implementation in industrial settings. Transfer learning offers an effective solution for DRL, enhancing its generalization and adaptability in multi-mode control scenarios. This paper provides insights into the use of DRL for process control from the perspective of transfer learning. We analyze the challenges of applying DRL in the process industry and the necessity of introducing transfer learning. Furthermore, recommendations and prospects are provided for future research directions on how transfer learning can be integrated with DRL to enhance process control. This paper aims to offer a set of promising, user-friendly, easy-to-implement, and scalable approaches to artificial intelligence-facilitated industrial control for scholars and engineers in the process industry.
评论: 中国控制与决策大会(CCDC 2025),口头报告,常规论文 & 亚洲控制会议(ASCC 2024),口头报告,立场论文
主题: 系统与控制 (eess.SY) ; 人工智能 (cs.AI); 机器学习 (cs.LG)
引用方式: arXiv:2404.00247 [eess.SY]
  (或者 arXiv:2404.00247v3 [eess.SY] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2404.00247
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

提交历史

来自: Runze Lin [查看电子邮件]
[v1] 星期六, 2024 年 3 月 30 日 04:58:59 UTC (72 KB)
[v2] 星期三, 2024 年 5 月 1 日 05:55:34 UTC (72 KB)
[v3] 星期二, 2025 年 4 月 22 日 13:05:04 UTC (1,672 KB)
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