고즐렁이
슈퍼-선형화(Super-Linearization)와 최소 관측 가능 개수에 대한 최신 연구 1. 슈퍼-선형화(Super-Linearization)란? 슈퍼-선형화 는 비선형 동적 시스템을 보다 높은 차원의 공간에서 등가적인 선형 시스템으로 변환하는 방법이다. 이는 추가적인 관측 가능 함수(observable functions) 를 도입하여 이루어진다. 이러한 관측 가능 함수(이하 관측 변수 )를 적절히 선택하면, 원래의 비선형 시스템 궤적이 더 높은 차원의 선형 시스템 궤적의 일부로 해석될 수 있다. 즉, 적절한 고차원 상태를 포함하면 비선형 동역학이 선형적으로 변환될 수 있으며, 이는 유한 차원의 쿠프만(Koopman) 임베딩 을 통해 구현된다. 슈퍼-선형화의 주요 동기는 비선형 시스템을 선형 시스템 이론을 활용하여 다룰 수 있도록 만드는 것 이다. 예를 들어, 원래 비선형 시스템에서 직접 적용하기 어려운 선형 제어 및 관측기(observer) 설계를 가능하게 한다. 이러한 접근법은 최근 데이터 기반 제어(data-driven control) 및 쿠프만 연산자 이론(Koopman operator theory)과 함께 더욱 주목받고 있다. 2. 슈퍼-선형화에서 최소한의 관측 변수 개수 (Ko & Belabbas, 2024) 연구 분야: 비선형 제어 이론, 동적 시스템 연구 질문: 주어진 시스템을 슈퍼-선형화하기 위해 필요한 최소한의 관측 변수 개수는 얼마인가? 이에 대한 연구는 Ko와 Belabbas(2024)에 의해 진행되었으며, 해당 논문은 IEEE Control Systems Letters 에 게재되었다. 이 연구에서는 두 가지 유형의 관측 변수를 정의한다. 가시 관측 변수(visible observables): 원래 상태 변수(state variables) 또는 시스템 방정식에서 명시적으로 존재하는 출력 변수(output variables)와 관련된 관측 변수 숨겨진 관측 변수(hidden observabl...