Descrizione del progetto
Controllo affidabile e a basso consumo energetico con apprendimento per rinforzo di sistemi dinamici su larga scala
Migliorare l’analisi dei megadati, ad alta intensità energetica e di calcolo, è un obiettivo fondamentale in molti campi, dalla ricerca di base sulle origini dell’universo alla previsione dei cambiamenti climatici o al controllo di sistemi dinamici su larga scala in applicazioni ingegneristiche critiche per la sicurezza. L’apprendimento per rinforzo (RL, Reinforcement learning) è una tecnica promettente per ridurre i requisiti energetici dell’ultimo. Tuttavia, i metodi lineari o kernel non hanno una buona scalabilità, riducendo al minimo la loro utilità per le applicazioni pratiche. Tuttavia, i metodi lineari o kernel non hanno una buona scalabilità, il che ne riduce al minimo l’utilità per le applicazioni pratiche. Il progetto KoOpeRaDE, finanziato dal CER, si propone di sfruttare la teoria del controllo, la teoria dell’approssimazione e l’apprendimento automatico per ridurre la complessità e sostenere lo sviluppo di controllori RL innovativi per sistemi ingegneristici su larga scala con garanzie di prestazioni.
Obiettivo
An unprecedented energy crisis is looming over us. In order to transition to a greener and more energy-efficient society, existing technologies need to be improved and novel techniques such as nuclear fusion developed. This requires the stabilization of aerodynamics, heat transfer or combustion and fusion processes and thus, the development of efficient control strategies for large-scale dynamical systems. In recent years, reinforcement learning (RL) has emerged as a highly promising data-driven technique. Unfortunately, we cannot trust RL to handle our most important and complex systems, since the resulting controllers do not possess performance guarantees. Certifiable RL approaches such as linear or kernel methods tend to scale poorly, such that their applicability is limited to toy examples. In contrast to other application areas, this is a complete show-stopper for safety-critical engineering. Moreover, the training is extremely data hungry and costly, due to which RL itself contributes to the energy crisis.
The vision of this project is to develop new foundational methods to equip RL controllers for large-scale engineering systems with performance guarantees by exploiting system knowledge and systematically reducing the complexity. To achieve this, I will target three major breakthroughs, consisting of (A) global linearization of the dynamics via the Koopman operator framework, (B) the extension of certified Q-learning to continuous action spaces via control quantization, and (C) the detection and exploitation of symmetries in the system dynamics.
The project requires significant joint advancements in several challenging areas such as control, approximation theory and machine learning. In the case of success, the resulting controllers will provide a massive advancement of RL towards safety-critical engineering applications and significantly contribute to the challenge of meeting the future energy demands of our society.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
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Parole chiave
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
Programma(i)
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
PROGRAMMA PRINCIPALE
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Argomento(i)
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Meccanismo di finanziamento
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Invito a presentare proposte
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
(si apre in una nuova finestra) ERC-2024-STG
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Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.
44227 Dortmund
Germania
I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.