In this paper, we propose a Gaussian Process (GP)-based policy iteration framework for addressing both forward and inverse problems in Hamilton--Jacobi--Bellman (HJB) equations and mean field games (MFGs). Policy iteration is formulated as an alternating procedure between evaluating the value function under a fixed control policy and improving the policy. In our approach, we model the unknown fields using GPs within a policy-iteration framework that converts the nonlinear system into a sequence of linear PDE subproblems. Then, leveraging the linear structure, the updates for the value function and, in the MFG setting, the population density admit explicit representer formulas under linear PDE collocation constraints. The policy is subsequently updated pointwise via a Legendre transform step, which involves a low-dimensional maximization over the control variable. This maximization is explicit for standard quadratic costs. For smooth, strictly convex costs, this pointwise maximization is solved through its first-order optimality condition, whereas in constrained or non-smooth cases, it becomes a low-dimensional constrained maximization problem. To improve convergence, we incorporate the additive Schwarz acceleration as a preconditioning step following each policy update. Numerical experiments demonstrate the effectiveness of the Schwarz acceleration in improving computational efficiency.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

【NeurIPS2023】提示增强的时态点过程用于流事件序列
专知会员服务
16+阅读 · 2023年10月15日
【NeurIPS2022】序列(推荐)模型分布外泛化:因果视角与求解
专知会员服务
13+阅读 · 2021年10月12日
深度强化学习策略梯度教程,53页ppt
专知会员服务
184+阅读 · 2020年2月1日
一文读懂生成对抗网络GANs(附学习资源)
数据派THU
10+阅读 · 2018年2月9日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
11+阅读 · 2012年12月31日
VIP会员
最新内容
重新思考无人机时代的生存能力
专知会员服务
2+阅读 · 今天7:44
装甲突击旅:现代战争思考、战斗与组织
专知会员服务
2+阅读 · 今天7:28
在人工智能加速决策环境中拓展OODA循环
专知会员服务
3+阅读 · 今天7:18
军事欺骗:供作战战术指挥官使用的工具
专知会员服务
3+阅读 · 今天7:03
综述 | 世界动作模型:少做梦,多行动
专知会员服务
5+阅读 · 6月23日
美以伊冲突:无人机与人工智能的运用
专知会员服务
10+阅读 · 6月23日
《特种部队在透明战场中的生存力》最新报告
专知会员服务
5+阅读 · 6月23日
相关资讯
一文读懂生成对抗网络GANs(附学习资源)
数据派THU
10+阅读 · 2018年2月9日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
11+阅读 · 2012年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员