We propose two numerical methods for the optimal control of McKean-Vlasov dynamics in finite time horizon. Both methods are based on the introduction of a suitable loss function defined over the parameters of a neural network. This allows the use of machine learning tools, and efficient implementations of stochastic gradient descent in order to perform the optimization. In the first method, the loss function stems directly from the optimal control problem. The second method tackles a generic forward-backward stochastic differential equation system (FBSDE) of McKean-Vlasov type, and relies on suitable reformulation as a mean field control problem. To provide a guarantee on how our numerical schemes approximate the solution of the original mean field control problem, we introduce a new optimization problem, directly amenable to numerical computation, and for which we rigorously provide an error rate. Several numerical examples are provided. Both methods can easily be applied to certain problems with common noise, which is not the case with the existing technology. Furthermore, although the first approach is designed for mean field control problems, the second is more general and can also be applied to the FBSDE arising in the theory of mean field games.


翻译:我们为有限时间范围内最佳控制McKan-Vlasov动态提出了两种数字方法。两种方法都基于引入一个对神经网络参数所定义的适当损失功能。这允许使用机器学习工具,并有效地实施随机梯度下降以优化优化。在第一种方法中,损失功能直接来自最佳控制问题。第二种方法处理的是通用的McKan-Vlasov前向后前向偏差方程系统(FBSDE),并依赖适当的重整作为中度实地控制问题。为了保证我们的数字方案如何接近原始中度实地控制问题的解决方案,我们引入了一种新的优化问题,直接可进行数字计算,并严格提供错误率。提供了几个数字示例。两种方法都可以很容易地适用于常见噪音的某些问题,但与现有技术不同。此外,虽然第一种方法的设计是为了解决中意的实地控制问题,但第二种方法比较普遍,也可以适用于中度场游戏理论中产生的FBSDE。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
52+阅读 · 2020年9月7日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
75+阅读 · 2020年7月26日
Fariz Darari简明《博弈论Game Theory》介绍,35页ppt
专知会员服务
106+阅读 · 2020年5月15日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
167+阅读 · 2019年10月11日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
OpenAI丨深度强化学习关键论文列表
中国人工智能学会
17+阅读 · 2018年11月10日
【SIGIR2018】五篇对抗训练文章
专知
12+阅读 · 2018年7月9日
lightgbm algorithm case of kaggle(上)
R语言中文社区
8+阅读 · 2018年3月20日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
强化学习族谱
CreateAMind
26+阅读 · 2017年8月2日
强化学习 cartpole_a3c
CreateAMind
9+阅读 · 2017年7月21日
Optimization for deep learning: theory and algorithms
Arxiv
102+阅读 · 2019年12月19日
VIP会员
相关资讯
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
OpenAI丨深度强化学习关键论文列表
中国人工智能学会
17+阅读 · 2018年11月10日
【SIGIR2018】五篇对抗训练文章
专知
12+阅读 · 2018年7月9日
lightgbm algorithm case of kaggle(上)
R语言中文社区
8+阅读 · 2018年3月20日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
强化学习族谱
CreateAMind
26+阅读 · 2017年8月2日
强化学习 cartpole_a3c
CreateAMind
9+阅读 · 2017年7月21日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员