Айше ЖУРНАЛ Выделите

Явные ПДК: Достижение Модель интеллектуального управления на Chip

Автоматическое устройство с наркотиками доставки, таких, как инсулиновая помпа показано на рисунке, должны доставить точные дозировки в зависимости от времени. Расчет этого оптимальное количество должно быть основано на математической модели реакции пациента на препарат - и нет никакой терпимости за сбои в расчетах. Расчет также должна быть выполнена на небольшом, встроенные устройства, на которых обсуждались вопросы потребляемая мощность может иметь решающее значение. Это явно случай, когда очень сложной системы контроля производительности необходимо на простых, надежных и доступных аппаратных средств.

Многопараметрическая MPC-на-технологии чипа (модель интеллектуального управления) может быть идеальным для таких приложений. Он может обеспечить полное план оптимального действия ввода, априори - поэтому мы можем точно знать, какое влияние на действия и будет, и нет никакого риска получить неожиданный ответ или не решить любую модель оптимизации достаточно времени . Многопараметрических контроллер может быть затем реализованы как вид деятельности функции на чип, с минимальной потребности для любого онлайн-вычислительной мощности. Для больных сахарным диабетом, такие устройства (как, имплантированные или носить) может означать существенное улучшение качества жизни,

Современное состояние модель интеллектуального контроллера использовать математическую модель системы предсказать будущие последствия сегодняшних действий контроля. Это достигается путем решения задачи оптимизации, в Интернете, чтобы определить оптимальную траекторию контроля, которые должны быть приняты в целях оптимизации производительности некоторые задачи (например, уставки слежение) при удовлетворении ограничений на ответ входов и выходов. Наличие нарушений, а также тот факт, что ни одна модель все более совершенным, делают необходимым продолжить решение задачи оптимизации интернет в каждый интервал выборки, так как скорость выборки ограничена скорость, с которой можно решать онлайн оптимизационных задач. Вопросы, связанные с размер, вес, энергопотребление и стоимость оборудования и программного обеспечения, необходимого для решения этих проблем могут быть актуальны. Вот где сила многопараметрических программирования и явные ПДК может предложить различные преимущества.

Многопараметрическая программирования оптимизации технологии, которая позволяет оптимального решения (профиль) математическая модель системы, которая будет определена в вычислительно эффективным способом, в зависимости от различных параметров, не исчерпывающим перечислением всего пространства параметров. Он предоставляет набор аналитических математических выражений, которые касаются решения переменных в зависимости от параметров, т. е. точное решение. Айше августа журнал Перспектива статье "Перспективы Multi-Параметрический Программирование и явной модели интеллектуального контроля", описано, как это может быть выполнена для различных типов математических моделей различного уровня сложности (линейный, нелинейный, с или без целого решения и т.д.) .

Последствия для ПДК достаточно ясно. Многопараметрическая программирования могут быть использованы для получения контроля входа (оптимизации переменных) как явная функция состояний (различных параметров) - это, по сути, регулирующих законов управления системой под рукой. Это снижает онлайн на основе модели управления и оптимизации задачи к последовательности функций оценки, называется многопараметрических (или явные) модель интеллектуального управления (MP-MPC).

Явный характер технология позволяет также ценные сведения о глубокого понимания присущего эффективность управления системой. Эти профили параметрического управления (законы) могут быть сохранены в простых вычислительных аппаратных средств, таких, как микрочип. Концепция заменить онлайн оптимизации с помощью точного отображения ее оптимального решения многопараметрических называется оптимизация онлайн по Интернету оптимизации. Способность тр-MPC должна осуществляться на простейших возможных аппаратных обозначается как MPC-на-чипе технологии.

Есть много преимуществ таких MPC-на-чипе реализации. Это вычислительно эффективным, поскольку он требует простой оценки функции. Оно не требует каких-либо программное обеспечение для онлайн оптимизации. Его явное форму тр-MPC идеальным для обеспечения безопасности критически важных приложений и позволяет продвинутым на основе моделей контроллеров быть реализован в переносных и / или во встраиваемых устройствах. Это открыло путь для многих современных приложений контроля в химической, энергетической, автомобильной, авиационной и биомедицинских систем, в частности, которые рассматриваются более подробно в статье журнала Айше.

Stratos Pistikopoulos

Imperial College London