Descripción del proyecto
Avanzar en el control y la toma de decisiones en procesos complejos
El ámbito del control óptimo de enteros mixtos (MIOC) está creciendo, pero aún se enfrenta a preguntas sin respuesta debido a su complejidad e ineficiencias. El equipo del proyecto SCARCE, financiado por el Consejo Europeo de Investigación, pretende mejorar el control óptimo y la toma de decisiones en procesos dinámicos no lineales que tienen lugar en estructuras de red. Profundiza en temas complejos como la descomposición, la relajación, la aproximación, la homogeneización, los procesos límite y las topologías débiles. Su objetivo es descubrir métodos eficientes para estimar los costes directos, desarrollar solucionadores no lineales y crear políticas de decisión capaces de gestionar la incertidumbre en tareas de control críticas con impacto social. En SCARCE se pretende introducir nuevas teorías, desarrollar métodos de aproximación numérica, implantar algoritmos en «software» y realizar estudios de prueba de concepto. Las aplicaciones de esta investigación se extienden a diversos ámbitos, como las redes energéticas, la logística, la dinámica de propagación de enfermedades y la biomedicina.
Objetivo
This project aims at making a breakthrough contribution in optimal control and decision making for nonlinear processes that take place on network structures and are dynamic in time and/or space. The setting has a wide range of potential domains of applicability, comprising thermal, electric, or fluid dynamics in energy networks, logistics, disease spreading dynamics, or cell signalling in biomedicine. The project will pursue the following objectives: To contribute new theory, to develop numerical approximation methods, to implement algorithmic methods in software, and to conduct proof-of-concept studies. Research in the young field of mixed-integer optimal control (MIOC) has recently seen increased momentum together with numerical approximation algorithms and control theory. Despite initial successes, key questions remain unsolved because of a lack of analytical understanding, a lack of tractable formulations, the unavailability of efficient solvers or the insufficiency of existing implementations. This project focuses on pivotal but poorly understood topics: decomposition, relaxation, and approximation; domains admitting homogenization and limiting processes using weak topologies; tractable approximations of direct costs of decisions; efficient distributed and parallel nonlinear solvers; and robustness of approximate nonlinear decision policies under uncertainty. These key issues appear systematically in a wide range of control tasks of high societal relevance. By addressing them, the project helps to bridge a persistent and pronounced gap in simulation & optimization practice. Due to non-trivial interactions emerging in theory and the unavailability of comprehensive algorithms, these topics cannot be suitably handled by merely combining the respective states of the art. A focused effort to decisively extend MIOC to optimal decisions for dynamics on networks is therefore a timely endeavour that will help to address the challenging demands of practitioners.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural.
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- ciencias naturalesinformática y ciencias de la informaciónsoftware
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Programa(s)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Régimen de financiación
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstitución de acogida
38106 Braunschweig
Alemania