×

半圆盘中具有容许控制的平面运动组的时间最小化问题。 (英语。俄文原件) Zbl 1492.49028号

Sb.数学。 213,第4期,534-555(2022年); 翻译自Mat.Sb.213,No.4,100-122(2022)。
小结:在平面运动组上考虑半圆盘中具有容许控制的时间最小化问题。正在研究的控制系统提供了一个可以向前移动或原地旋转的汽车模型。该系统的最优轨迹用于检测图像分析中的显著曲线。特别是,在医学图像分析中,这种轨迹用于跟踪视网膜图像中的血管。该问题在几何控制理论中具有独立的意义:当控制参数的值集在边界处为零时,它提供了一个模型示例。研究了最优轨迹的存在性和可控性问题。通过分析庞特里亚金极大值原理的哈密顿系统,找到了极值控制和轨迹的显式形式。部分研究了极值的最优性。描述了最佳合成的结构。

MSC公司:

49公里15 常微分方程问题的最优性条件
94A08型 信息与通信理论中的图像处理(压缩、重建等)

关键词:

最优控制问题
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用

参考文献:

[1] Dubins,L.E.,《关于平均曲率有约束且具有规定初始和终点位置及切线的最小长度曲线》,Amer。数学杂志。,79, 3, 497-516 (1957) ·Zbl 0098.35401号 ·doi:10.2307/2372560
[2] Reeds,J.A。;Shepp,L.A.,《汽车前进和后退的最佳路径》,太平洋数学杂志。,145, 2, 367-393 (1990) ·Zbl 1494.49027号 ·doi:10.2140/pjm.1990.145.367
[3] Sachkov,Y.L.,平面运动组亚黎曼问题中的割轨迹和最优综合,ESAIM控制优化。计算变量,17,2,293-321(2011)·Zbl 1251.49057号 ·doi:10.1051/cocv/201005
[4] 杜伊茨,R。;Meesters,S.P.L。;J.-M.米雷博。;Portegies,J.M.,《(2D)和(3D)Reeds-Shepp汽车变体的最佳路径及其在图像分析中的应用》,J.Math。成像视觉,60、6、816-848(2018)·Zbl 1398.65135号 ·doi:10.1007/s10851-018-0795-z
[5] Laumond,J.-P.,《具有运动和环境约束的移动机器人的可行轨迹》,智能自治系统,346-354(1987),北荷兰特出版公司:北荷兰德出版公司,阿姆斯特丹
[6] Montgomery,R.,《苏伯里曼几何、测地线及其应用之旅》,91,xx+259页(2002),Amer。数学。Soc.:美国。数学。佛罗里达州普罗维登斯Soc·Zbl 1044.53022号 ·doi:10.1090/surv/091
[7] 苏斯曼,H.J。;唐国庆,《Reeds-Shepp汽车的最短路径:几何技术在非线性最优控制中的应用实例》,报告SYCON1-10,72页(1991),罗格斯大学。
[8] 贝雷斯托夫斯基,V.N。;Berestovskii,V.N.,欧几里德平面运动组上左变非完整黎曼度量的测地线。欧几里德平面Sibirsk运动组上的左变非完整黎曼度量的测地线。材料Zh。。西伯利亚数学。J.,35,6,1083-1088(1994)·Zbl 0866.58022号 ·doi:10.1007/BF02104709
[9] Sanguinetti,G。;贝克斯,E。;杜伊茨,R。;詹森,M.H.J。;马什塔科夫,A。;Mirebau,J.M.,Sub-Riemannian fast marching in(\operatorname{SE}(2)\),模式识别、图像分析、计算机视觉和应用进展,9423,366-374(2015),Springer:Springer,Cham·doi:10.1007/978-3-319-25751-8_44
[10] 贝克斯,E.J。;杜伊茨,R。;马什塔科夫,A。;Sachkov,Y.,通过射影线束上的亚黎曼测地线进行船舶跟踪,信息几何科学,10589,773-781(2017),Springer:Springer,Cham·Zbl 1428.53040号 ·doi:10.1007/978-3-319-68445-1_89
[11] 阿格拉乔夫,A.A。;于萨奇科夫。L.,从几何观点看控制理论,87,xiv+412 pp.(2004),Springer-Verlag:Springer-Verlag,柏林·Zbl 1062.93001号 ·doi:10.1007/978-3-662-06404-7
[12] Ardentov,A.A。;Lokutsievskiy,L.V。;于萨奇科夫。法律。;Ardentov,A.A。;Lokutsievskiy,L.V。;于萨奇科夫。L.,一系列通过凸三角进行二维控制的优化问题的显式解。利用凸三角法求解一系列二维控制优化问题的显式解,Dokl。阿卡德。Nauk Mat.通知。Protsessy Upr。。多克。数学。,102, 2, 427-432 (2020) ·Zbl 1481.53053号 ·doi:10.1134/S1064562420050257
[13] Petitot,J.,《作为亚黎曼接触结构的风车的神经几何学》,J.Physiol。巴黎,97,2-3,265-309(2003)·doi:10.1016/j.jphysparis.2003.10.010
[14] Citti,G。;Sarti,A.,旋转翻译空间中基于皮层的感知完成模型,J.Math。成像视觉,24、3、307-326(2006)·Zbl 1478.92100号 ·doi:10.1007/s10851-005-3630-2
[15] 博斯卡因,美国。;切尔托夫斯基,R.A。;高蒂尔,J.P。;Remizov,A.O.,《亚椭圆扩散与人类视觉:半离散新扭曲》,SIAM J.成像科学。,7, 2, 669-695 (2014) ·Zbl 1343.94002号 ·doi:10.1137/130924731
[16] Boscain,美国。;Gauthier,J.-P。;Prandi,D。;Remizov,A.,通过Dubins/Reed-Shepp-like控制系统中的非各向同性扩散进行图像重建,第53届IEEE决策与控制会议,4278-4283(2014),IEEE·doi:10.1109/CDC.2014.7040056
[17] 马什塔科夫,A.P。;Ardentov,A.A。;于萨奇科夫。L.,通过旋转翻译组上的亚黎曼极小值器进行图像修复的并行算法和软件,Numer。数学。理论方法应用。,6, 1, 95-115 (2013) ·Zbl 1289.94013号 ·doi:10.4208/nmtma.2013.mssvm05
[18] 弗朗西斯科耶罗,B。;马什塔科夫,A。;Citti,G。;Sarti,A.,旋转平移组中通过亚黎曼测地线的几何视错觉,微分几何。申请。,65, 55-77 (2019) ·Zbl 1418.53038号 ·doi:10.1016/j.difgeo.2019.03.007
[19] 杜伊茨,R。;博斯卡因,美国。;罗西,F。;Sachkov,Y.,《通过无尖角次黎曼测地线的关联场》,(\operatorname{SE}(2)),J.Math。成像视觉,49,2,384-417(2014)·Zbl 1296.49040号 ·doi:10.1007/s10851-013-0475-y
[20] 博斯卡因,美国。;杜伊茨,R。;罗西,F。;尤·萨奇科夫。,通过亚黎曼几何进行曲线无尖角重建,ESAIM Control Optim。计算变量,20,3748-770(2014)·Zbl 1381.49003号 ·doi:10.1051/cocv/2013082
[21] 菲尔德,D.J。;海斯,A。;Hess,R.F.,人类视觉系统的轮廓整合:局部“关联场”的证据,《视觉研究》,33,2,173-193(1993)·doi:10.1016/0042-66989(93)90156-Q
[22] 杜伊茨,R。;费尔斯伯格,M。;格兰伦德,G。;Romeny,B.,使用从欧几里得运动群的可约表示构建的小波变换的图像分析和重建,Int.J.Comput。视觉。,72, 1, 79-102 (2007) ·doi:10.1007/s11263-006-8894-5
[23] Bekkers,E.J。;杜伊茨,R。;马什塔科夫,A。;Sanguinetti,G.R.,《数据驱动的亚黎曼测地线的PDE方法》,载《SIAM J.成像科学》。,8, 4, 2740-2770 (2015) ·Zbl 1336.58014号 ·doi:10.1137/15M1018460
[24] 马什塔科夫,A。;杜伊茨,R。;于萨奇科夫。;Bekkers,E.J。;Beschatnyi,I.,《通过亚黎曼测地线追踪球面图像中的直线》,(操作符名{SO}(3)),J.Math。成像视觉,58,2,239-264(2017)·Zbl 1387.68222号 ·doi:10.1007/s10851-017-0705-9
[25] 杜伊茨,R。;Ghosh,A。;Dela Haije,T.C.J。;Mashtakov,A.,《关于空间投影没有尖点的亚黎曼测地线》,J.Dyn。控制系统。,22, 4, 771-805 (2016) ·Zbl 1364.53033号 ·doi:10.1007/s10883-016-9329-4
[26] Scharbach,W.L.J.,医学图像分析中具有单调空间控制和血管跟踪的Reeds-Shepp汽车的最佳路径,理科硕士。论文,60页(2018),科技大学:埃因霍温科技大学
[27] Zelikin,M.I.,《最优控制与变分演算》,160页(2004年),《编辑URSS:编辑URSS》,莫斯科
[28] 阿格拉乔夫,A。;巴里拉里,D。;Boscain,U.,《亚黎曼几何的综合介绍》。从哈密尔顿观点来看,181,xviii+745 pp.(2020),剑桥大学出版社:剑桥大学出版社,剑桥·Zbl 1487.53001号 ·doi:10.1017/9781108677325
[29] Laurent-Gengoux,C。;Pichereau,A。;Vanhaecke,P.,泊松结构,347,xxiv+461 pp.(2013),施普林格:施普林格,海德堡·兹比尔1284.53001 ·数字对象标识代码:10.1007/978-3642-31090-4
[30] 拉克希曼南,M。;Rajasekar,S.,非线性动力学。可积性、混沌与模式,xx+619 pp.(2003),Springer-Verlag:Springer-Verlag,柏林·Zbl 1038.37001号 ·doi:10.1007/978-3-642-55688-3
[31] 马修斯,P.M。;Lakshmanan,M.,《非线性场的动力学》,《物理学年鉴》,79,1,171-185(1973)·doi:10.1016/0003-4916(73)90288-1
[32] 阿诺尔,V.I。;Arnol’d,V.I.,《常微分方程》。常微分方程,334页(1992),Regulyarnaya i Khaoticheskaya Dinamika:Regulyarna i Khaoticheskaya Dinamika,Izhevsk:Springer-Verlag,Regulyannaya i Khaotecheskaya-Dinamika:Regulyarn aya i khaotichesskaya Dinamica,Izhevesk:Regulyranaya i Kaaotichescaya Dina mika,i zhevsk:Springer-Verlag,Regulyarnaya i Khaoticheskaya Dinamika:柏林伊热夫斯克,Regulyarna i Khaoticheskaya Dinamika·Zbl 0744.34001号
[33] 伯德,P.F。;弗里德曼,M.D.,雅可比椭圆函数积分表,工程师和科学家椭圆积分手册,67,191-222(1971),施普林格:施普林格,柏林-海德堡·Zbl 0213.16602号 ·doi:10.1007/978-3-642-65138-06
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。