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數字孿生模型可增強系統自控能力

發(fā)布時(shí)間：2024-5-24來(lái)源：青島市科技局點(diǎn)擊：返回列表

科技日報北京5月13日電 （記者張佳欣）據近期《自然·通訊》雜志報道，美國俄亥俄州立大學(xué)的研究人員使用機器學(xué)習工具創(chuàng )建了一個(gè)表現出混沌行為的電子電路的數字孿生模型。他們借此成功地預測了電子電路的行為并對其進(jìn)行了控制。
 
許多日常設備，如恒溫器和巡航控制系統，都使用線(xiàn)性控制器。由于這些設備算法簡(jiǎn)單，所以很難控制復雜行為（例如混沌）系統。因此，自動(dòng)駕駛汽車(chē)等先進(jìn)設備通常依賴(lài)基于機器學(xué)習的控制器。
 
研究的主要作者、俄亥俄州立大學(xué)物理學(xué)研究生羅伯特·肯特表示，大多數基于機器學(xué)習的控制器的問(wèn)題是，它們使用了大量的能源或電力，而且需要很長(cháng)時(shí)間進(jìn)行評估。為它們開(kāi)發(fā)傳統控制器也很困難，因為混沌系統對微小變化極其敏感。
 
肯特表示，在幾毫秒就可以決定生死的情況下，比如自動(dòng)駕駛車(chē)輛必須決定剎車(chē)以防止事故發(fā)生時(shí)，實(shí)現快速控制等問(wèn)題變得至關(guān)重要?，F在，新開(kāi)發(fā)的高效數字孿生模型可能會(huì )對未來(lái)研究自主控制系統產(chǎn)生全面影響。
 
數字孿生模型系統足夠緊湊，可以安裝在一個(gè)廉價(jià)的計算機芯片上。該芯片能在沒(méi)有連接互聯(lián)網(wǎng)的情況下運行，并可以降低控制器功耗。
 
為了驗證這一理論，研究人員讓新模型完成復雜的控制任務(wù)，并將其結果與以前的控制技術(shù)進(jìn)行比較。結果表明，新方法與線(xiàn)性方法相比，實(shí)現了更高的準確度，且比以前基于機器學(xué)習的控制器的計算復雜性顯著(zhù)降低。 

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