Estimación de Estado de Redes Neuronales de Memristores con Incertidumbres del Modelo
Autores: Ma, Libin; Wang, Mao
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Estimación de Estado de Redes Neuronales de Memristores con Incertidumbres del Modelo
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Problema
Estimación de estado
Redes neuronales memristoras
Incertidumbres del modelo
LSTMs
Leyes de actualización adaptativas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
Este artículo se ocupa del problema de la estimación de estado de redes neuronales memristoras con incertidumbres en el modelo. Considerando que las incertidumbres del modelo están compuestas por retrasos variables en el tiempo, parámetros flotantes y funciones desconocidas, se utiliza un método mejorado basado en redes neuronales de memoria a largo y corto plazo (LSTMs) para abordar las incertidumbres del modelo. Se demuestra que las LSTMs mejoradas pueden aproximar cualquier modelo no lineal con cualquier error. Sobre esta base, se proponen leyes de actualización adaptativa de los pesos de las LSTMs mejoradas utilizando el método de Lyapunov. Además, para el problema de estimación de estado de redes neuronales memristoras, se propone un nuevo observador de estado de orden completo para lograr la reconstrucción de estados basada en la salida de medición del sistema. Se demuestra que el error de estimación de estado es asintóticamente estable utilizando el método de Lyapunov y desigualdades matriciales lineales. Finalmente, se presentan dos ejemplos numéricos, y los resultados de simulación demuestran la efectividad del esquema, especialmente cuando se trata de redes neuronales memristoras con incertidumbres en el modelo.
Descripción
Este artículo se ocupa del problema de la estimación de estado de redes neuronales memristoras con incertidumbres en el modelo. Considerando que las incertidumbres del modelo están compuestas por retrasos variables en el tiempo, parámetros flotantes y funciones desconocidas, se utiliza un método mejorado basado en redes neuronales de memoria a largo y corto plazo (LSTMs) para abordar las incertidumbres del modelo. Se demuestra que las LSTMs mejoradas pueden aproximar cualquier modelo no lineal con cualquier error. Sobre esta base, se proponen leyes de actualización adaptativa de los pesos de las LSTMs mejoradas utilizando el método de Lyapunov. Además, para el problema de estimación de estado de redes neuronales memristoras, se propone un nuevo observador de estado de orden completo para lograr la reconstrucción de estados basada en la salida de medición del sistema. Se demuestra que el error de estimación de estado es asintóticamente estable utilizando el método de Lyapunov y desigualdades matriciales lineales. Finalmente, se presentan dos ejemplos numéricos, y los resultados de simulación demuestran la efectividad del esquema, especialmente cuando se trata de redes neuronales memristoras con incertidumbres en el modelo.