Structural Controllability of Switched Linear Systems
National University of Singapore（新加坡国立大学）
针对参数未知或为零的切换线性系统，利用图论方法提出两种图形表示，并给出结构可控性的充要条件。
2013-08-24 cs.SY eess.SY math.OC
Graph-Theoretic Characterizations of Structural Controllability for Multi-Agent System with Switching Topology
National University of Singapore（新加坡国立大学）；Univ of Notre Dame（圣母大学）
本文利用图论方法，证明了切换拓扑下多智能体系统结构可控的充要条件是通信拓扑的并图连通（单领导者）或领导者-跟随者连通（多领导者）。
2012-03-26 cs.MA cs.SY eess.SY
Strong Structural Controllability of Structured Networks with MIMO node systems
本文研究了具有 MIMO 节点系统的结构化网络的强结构能控性，提出了计算更高效的必要代数条件与基于弱着色变化规则的图论条件，为网络分析与设计提供了理论及实践见解。
2023-05-18 cs.SY eess.SY
Structural Target Controllability of Undirected Networks
University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学）；Rensselaer Polytechnic Institute（伦斯勒理工学院）
本文研究了网络动力系统的目标可控性问题，提出了一种针对线性时不变（LTI）系统中对称状态矩阵的结构目标可控性条件，适用于具有未知链接权重的无向动力网络。通过分析对称结构矩阵的通用秩和数值实现的模式，提供了无向网络多控制节点的结构可控性条件，并进一步推导了无向网络结构目标可控性的图论必要和充分条件。
2018-09-22 cs.SY eess.SY math.OC
Partial Strong Structural Controllability
针对系统矩阵元素为固定零或不定的结构化系统，提出了一种新的能控性概念--部分强结构能控性（PSSC），它扩展了传统的强结构能控性（SSC），弥补了结构能控性与强结构能控性之间的差距.将不确定项分为类属项和未指定项两类，若对参数空间中除一组测度零和未指定项的任何非零（复）值以外的类属项的几乎所有值，系统是PSSC.我们强调，这一概念概括了嵌入在传统的单输入系统的结构可控性的一般属性。然后，我们给出了代数和（二分）图论的必要条件和充分条件的单输入系统是PSSC。多输入系统的条件随后给出了一个特殊的情况。结果表明，所建立的结果可以诱导一个新的最大匹配的标准，SSC的系统二分图表示。
2021-11-05 cs.SY eess.SY math.OC
Obtaining Structural Network Controllability with Higher-Order Local Dynamics
本文研究用高阶系统替换一阶网络中的部分子系统对可控性的影响，发现可显著减少修改数量，并刻画了无需异构动力学的X-网络拓扑。
2025-04-24 cs.SY eess.SY math.OC
PTSC: a New Definition for Structural Controllability under Numerical Perturbations
针对一类单输入结构化系统，提出了结构化数值扰动下的结构能控性的新概念，即扰动容限结构能控性（PTSC），该系统的输入项可分为三类：固定零项、值固定但未知的未知类元和可取任意复值的扰动项.这样的系统是PTSC，如果对于参数空间中的未知通用条目的几乎所有值，相应的可控系统实现可以在任意复值扰动下保持可控性，其结构由扰动条目规定。这一新概念可以刻画结构化数值扰动下能控性保持的通有性质。给出了单输入系统为PTSC的充要条件，其验证具有多项式时间复杂度。我们的结果可以作为一些可行性条件，从一般的角度来看，传统的结构可控性半径问题。
2021-05-07 cs.SY eess.SY
Minimal Structural Perturbations for Network Controllability: Complexity Analysis
Tsinghua University（清华大学）
本文研究了网络可控性在最小链接插入、删除和顶点删除方面的计算复杂性，证明了这些操作在结构可控性下的NP难性，并探讨了最优设计网络拓扑和测量链接/执行器故障鲁棒性的问题。
2018-08-07 cs.SY eess.SY math.DS
Structural Minimum Controllability Problem for Linear Continuous-Time Switching Systems
University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学）
本文研究了线性连续时间切换系统中最小可控性结构设计问题，提出了一种结合图论和代数性质的必要充分条件，以高效确定最小可控状态变量数，并讨论了切换信号性质及计算复杂性。
2016-06-10 cs.SY eess.SY math.OC
Switched Linear Ensemble Systems and Structural Controllability
Washington University in St. Louis（华盛顿大学圣路易斯分校）
本文研究了切换线性系统集合的结构可控性问题，提出了一种基于稀疏模式的可控性判定方法，并通过最大流算法实现了高效计算。
2026-03-17 cs.SY eess.SY math.OC
Improving Network Robustness through Edge Augmentation While Preserving Strong Structural Controllability
在本文中，我们考虑了一个网络的代理与拉普拉斯动力学，并研究了提高网络的鲁棒性的问题，增加了最大数量的边缘内的网络，同时保持其强结构可控性（SSC）的下限。边缘增强增强了网络对噪声和结构变化的鲁棒性，但它也可能恶化网络的可控性。因此，通过利用网络可控性和图中节点之间的距离之间的关系，我们制定了一个边增强问题的约束，以保持某些节点对之间的距离，这反过来又保证了SSC的下限，即使在添加边缘。在这个方向上，首先我们选择一个节点对，并在保持所选节点之间距离的同时最大限度地添加边。我们表明，最佳的解决方案属于一类图称为团链。然后，我们提出了一个算法，添加边，同时保持一定的节点集合之间的距离。此外，我们提出了一个随机算法，保证了所需的近似比与高概率解决边缘增强问题。最后，我们评估了我们在各种网络上的结果。
2020-03-11 cs.SY eess.SY
Structural Controllability of a Consensus Network with Multiple Leaders
Amirkabir University of Technology (Tehran Polytechnic)（阿米尔卡比尔理工大学）；University of Newcastle（纽卡斯尔大学）
研究了在多个领导者命令下，基于共识律连接的跟随者群体的结构可控性，证明了领导者-跟随者连接性是结构可控性的充要条件。
2018-03-14 cs.SY eess.SY
Probabilistic Structural Controllability in Causal Bayesian Networks
McGill University（麦吉尔大学）
本文首次研究因果贝叶斯网络中的概率可控性问题，提出概率结构可控性的定义，并识别出一组足够的驱动变量以实现目标变量状态的概率控制。
2015-12-07 cs.AI cs.SY eess.SY
On Leader Selection for Strong Structural Controllability in Matrix-Weighted Networks
College of Information Science and Technology, Beijing University of Technology（北京工业大学信息学部）
针对矩阵加权网络强结构可控性的最小领导者选择这一NP-难问题，本文提出含三类破对称算法的两阶段数学框架，经理论证明与数值评估验证了方法的有效性。
2026-07-31 cs.SY eess.SY math.OC
Structural Controllability of Undirected Diffusive Networks with Vector-Weighted Edges
研究了具有{扩散耦合子系统}的无向网络系统的能控性，其中每个子系统具有{相同的{ \emph{fixed} }}一般高阶单输入多输出动态.网络拓扑的基础图是{ \emph{vector-weighted} }，而不是标量加权图。目的是找到网络化系统在结构上可控的条件，即，对于网络拓扑的交互链路的几乎所有矢量值，相应的系统是可控的。证明了网络化系统是结构可控的当且仅当每个子系统是可控的和可观测的，并且网络拓扑是全局输入可达的.这些条件被进一步推广到{多输入多输出子系统和矩阵加权边}或有向和无向相互作用链路同时存在的情况。
2020-04-20 cs.SY eess.SY
Resilient Strong Structural Controllability in Networks using Leaky Forcing in Graphs
本文研究了选择输入节点（领导者），使网络强结构可控，尽管行为不端的节点和边缘的问题。我们利用基于图的表征网络强结构可控性（SSC）的迫零图，这是一个动态着色的节点。我们考虑了三种类型的行为不端的节点和边缘，破坏了图中的迫零过程，从而恶化了网络SSC。然后，我们研究了领导者的选择，保证网络SSC，通过确保迫零过程的准确性，尽管$k$行为不端的节点/边缘。我们的主要结果表明，一个网络是弹性的$k$行为不端的节点/边缘下的一个威胁模型，当且仅当它是弹性的其他威胁模型下相同数量的故障。因此，对一种威胁模型的弹性意味着对其他模型的弹性。然后，我们讨论了计算方面的领导者选择弹性SSC，并提出了一个数值评估。
2023-03-04 cs.SY eess.SY
Structural Averaged Controllability for Linear Ensemble Systems: Multi-input Case
University of California, Los Angeles（加州大学洛杉矶分校）；Washington University in St. Louis（华盛顿大学圣路易斯分校）；Queen’s University（女王大学）
本文针对多输入线性集合系统的结构平均可控性问题，在单输入情形已完全刻画的基础上，给出一般多输入情形的完整充要条件，即除可达性外，核心需存在行饱和匹配。
2026-07-31 cs.SY eess.SY math.OC
A Vector Matroid-Theoretic Approach in the Study of Structural Controllability Over F(z)
Wuhan University of Technology（武汉理工大学）；University of New South Wales（新南威尔士大学）；University of Pretoria（比勒陀利亚大学）；The Second Artillery Command College（第二炮兵指挥学院）
本文基于仿射论研究F(z)上系统的结构可控性，定义了F(z)上的向量仿射结构，并推导了全秩条件，给出了线性系统和复合系统结构可控性的充分条件，并通过实例证明了该方法的简洁性。
2017-04-01 cs.SY eess.SY
Structural Controllability of Networked Relative Coupling Systems
从结构的角度研究了网络化相对耦合系统（NRCS）的能控性问题，其中子系统具有固定的高阶线性动力学，且通过依赖于相邻子系统的相对变量进行耦合.目的是探索子系统动力学和网络拓扑的条件，在该条件下，对于几乎所有的子系统相互作用链路的权重，相应的数值NRCS是可控的，这被称为结构可控的。考虑了三种子系统交互方式：1）每个子系统为单输入单输出（SISO）; 2）每个子系统为多输入多输出（MIMO），且两个子系统之间所有信道的权值相同; 3）每个子系统为MIMO，但两个子系统之间不同信道的权值不同。{We证明了在某些必要的连通性条件下，NRCS的所有参数相关模式都是一般可控的。然后，我们推导出必要和/或充分条件的结构可控性依赖于子系统动力学和网络拓扑的连通性在一个解耦的形式为所有的三种相互作用方式。我们还扩展了我们的结果，以处理某些子系统的不均匀性，并展示了它们在一些实际系统，包括质量弹簧阻尼器系统和电力网络的直接应用。
2021-01-26 cs.SY eess.SY
Optimality of Fast Matching Algorithms for Random Networks with Applications to Structural Controllability
研究快速可扩展算法在随机网络中寻找最大匹配的最优性，分析Karp和Sipser的启发式方法及其简化版本的渐近最优性，探讨最大匹配大小的渐近结果。
2016-03-24 cs.DS cs.SY eess.SY
Distributed Verification of Structural Controllability for Linear Time-Invariant Systems
Instituto Superior Técnico, University of Lisbon（里斯本大学高等理工学院）；Carnegie Mellon University（卡内基梅隆大学）；University of Porto (FEUP)（波尔图大学）；KTH Royal Institute of Technology（皇家理工学院）
本文提出基于子系统结构模式的分布式方法，用于验证大规模动态系统结构可控性，方法在相似和串行子系统子类中具有多项式时间复杂度。
2015-06-18 cs.SY eess.SY math.OC
Structural Controllability of Multi-Agent Networks: Robustness against Simultaneous Failures
Concordia University（康考迪亚大学）
本文研究了多领导者多智能体系统的结构可控性，探讨了在通信链路和智能体同时失效时的保持性，提出联合(r,s)-可控性和联合t-可控性作为多智能体系统可靠性的量化指标。
2016-11-30 cs.MA cs.RO cs.SY
Minimal Input Structural Modifications for Strongly Structural Controllability
本文研究通过最小修改输入矩阵实现广义结构化系统强结构可控性，提出贪心算法和随机MCMC算法，后者保证以高概率收敛到最优解。
2024-01-17 cs.SY eess.SY
On the Reachability and Controllability of Temporal Continuous-Time Linear Networks: A Generic Analysis
本文从通用视角分析时间连续时间线性网络的可达性与可控性，证明其通用性并给出总体可达集合的最小子空间表达式，提供图论上下界，并应用于切换线性系统的结构可控性。
2023-02-27 cs.SY eess.SY
Minimum Input Selection for Structural Controllability
University of Illinois at Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）
本文研究了在给定线性系统和禁止状态变量的情况下，如何通过最小化输入变量集实现结构可控性，并提出确定性算法在O(n+m√n)时间内解决该问题。
2014-09-28 cs.SY eess.SY math.OC
On Structural Controllability of Symmetric (Brain) Networks
University of California at Riverside（加州大学河滨分校）；University of Electronic Science and Technology, Chengdu, China（电子科技大学）；University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学）
本文探讨了对称网络的结构可控性，通过数值实验支持单个脑区控制整个大脑网络的能力，反驳了现有研究中的主要结论和方法。
2018-11-27 cs.SY eess.SY math.OC
Modal Strong Structural Controllability for Networks with Dynamical Nodes
在这篇文章中，一个新的概念，模态强结构可控性的介绍和检查的一个家庭的LTI网络。这些网络包括结构化的LTI子系统，其系统矩阵具有相同的零/非零/任意模式。与系统矩阵相关的特征值是可控的，如果它可以直接受到控制输入的影响。我们考虑一个任意的集合Δ，如果对于一个特定的LTI网络族中的所有系统，每个λ \in Δ是一个可控的特征值，我们称这个网络是关于Δ的模态强结构可控的。对于这类LTI网络，不仅可以获得系统矩阵的零/非零/任意模式，而且对于给定的Δ，可能存在关于与某些子系统和Δ相关联的谱的交点的额外信息。给定一个集合Δ，我们首先定义一个Δ-网络图，通过引入这个图的着色过程，我们建立了控制子系统集合与所谓的迫零集合之间的对应关系。我们还演示了如何与Δ={0}或Δ=C\{0}，现有的强结构可控性的结果，可以通过我们的方法。与相关文献相比，本文考虑了一类限制性更强的LTI网络，因而导出的条件具有更小的保守性。
2021-08-27 cs.SY eess.SY math.OC
Minimal controllability problem on linear structural descriptor systems with forbidden nodes
研究广义系统最小能控性问题中无法与输入连接的禁止节点，利用二部图和Dulmage-Mendelsohn分解给出可解性条件，推导出最优值，并基于交替路径算法提出高效求解算法。
2023-04-11 cs.SY eess.SY math.OC
Functional target controllability of networks: structural properties and efficient algorithms
Univ. Grenoble Alpes（格勒诺布尔阿尔卑斯大学）；CNRS（法国国家科学研究中心）；GIPSA-lab（GIPSA实验室）；DIAM, EWI, Delft University of Technology（代尔夫特理工大学电子、数学与计算机工程院计算系统研究所）；Inria（法国国家信息与自动化研究所）
本文研究了如何通过控制网络中有限数量的目标节点来实现目标变量的控制，提出了一种更严格的可控性定义——功能目标可控性，并展示了如何通过简单的图论条件来确定最小的驱动节点集以确保目标可控性。
2019-08-28 cs.SY eess.SY math.OC
Actuator Placement for Structural Controllability beyond Strong Connectivity and towards Robustness
执行器配置是大规模网络控制设计中的一个基本问题。在本文中，我们研究的问题，找到一组致动器的位置，通过最小化一个给定的度量，同时满足结构的可控性要求和约束的致动器的数量。我们首先扩展了经典的前向贪婪算法的应用程序，不一定是强连接的图形。然后，我们改进了这个贪婪算法，扩大其视野。这是通过在经典贪婪算法的进一步步骤中评估致动器位置集扩展来完成的。我们证明，这种新的方法达到了更好的性能，当这种评估认为最终的致动器位置设置。此外，我们还研究了最小备份位置问题。目标是确保即使当任何选定的致动器离线时，系统仍保持结构可控，并且备用致动器的数量最少。我们表明，这个问题是等价的研究NP-硬碰集问题。我们的研究结果得到了验证的数值案例研究。
2021-04-10 cs.SY eess.SY math.OC
Minimal Sufficient Conditions for Structural Observability/Controllability of Composite Networks via Kronecker Product
在本文中，我们考虑由较小网络的克罗内克积形成的复合网络。我们发现的可观性和可控性的产品网络从其组成的较小的网络的属性。整个网络被建模为线性结构不变（LSI）动力系统，其中底层矩阵具有固定的零/非零结构，但非零元素可能是时变的。这种方法允许将系统参数建模为自由变量，其值仅在一定的公差内是已知的。我们特别寻找的最小充分条件的复合网络，这在分布式估计和网络控制系统的设计中有直接的应用。本文的方法论是基于结构化系统分析和图论，因此，结果是通用的，即，它们适用于自由参数的几乎所有非零选择。我们证明了全结构秩系统和自阻尼网络的复合乘积网络的能控性/能观性结果。我们提供了一个说明性的例子，基于卡尔曼滤波的复合网络的估计，以验证我们的结果。
2019-12-07 cs.MA cs.SI cs.SY
Finding Conditions for Target Controllability under Christmas Trees
本文提出圣诞树结构，推广树和仙人掌，给出有向网络结构目标可控性的新图论条件，能识别现有准则遗漏的目标可控集合。
2025-04-24 cs.SY eess.SY
Structural Controllability of Large-Scale Hypergraphs
Eric and Wendy Schmidt Center at the Broad Institute of MIT and Harvard（MIT和哈佛大学布罗德研究所的埃里克和wendy Schmidt中心）；School of Data Science and Society, University of North Carolina at Chapel Hill（夏洛特希尔大学数据科学与社会学院）；Department of Biostatistics, University of North Carolina at Chapel Hill（夏洛特希尔大学生物统计学系）
本文提出超图结构可控性框架，通过多项式动力系统建模，建立拓扑判定准则并设计可扩展的驱动节点选择算法，验证了方法在大规模超图中的有效性。
2026-03-20 cs.LG cs.SI cs.SY
Minimal Driver Nodes for Structural Controllability of Large-Scale Dynamical Systems: Node Classification
针对大规模动力系统结构可控性的最小控制输入NP难问题，采用图论方法提出P阶精确解法，定义两类驱动节点并求得最小数量，算法为多项式复杂度，适用于非线性系统且效率优于现有近似方法。
2019-11-26 cs.SI cs.SY eess.SY
On the Trade-off Between Controllability and Robustness in Networks of Diffusively Coupled Agents
Vanderbilt University（范德堡大学）；Information Technology University（信息技术大学）；University of Minnesota（明尼苏达大学）；Lahore University of Management Sciences（拉合尔管理科学大学）
本文研究了线性动力学扩散耦合代理网络中可控性与鲁棒性之间的冲突关系，通过Kirchhoff指数确定最大鲁棒性网络，并分析其强结构可控性，得出在给定节点数和直径下强结构可控网络所需最小领导者数的上界，并证明该上界是最优的。
2020-07-14 cs.SY eess.SY
On the Strong Structural Controllability of Matrix-Weighted Networks
College of Information Science Technology, Beijing University of Technology（北京工业大学信息科学与技术学院）
本文针对矩阵加权网络的强结构可控性问题，提出基分解、层特定距离划分等方法，构建更紧的压缩定理，设计多项式时间自动发现算法，通过数值算例验证了相关定理。
2026-07-31 cs.SY eess.SY math.OC
Strong Structural Controllability of Diffusively Coupled Networks: Comparison of Bounds Based on Distances and Zero Forcing
研究了扩散耦合网络的强结构能控性，其中外部控制输入只注入到某些节点，即领导节点。对于这样的系统，能控性的一个度量是强结构能控子空间的维数，它等于能控性矩阵在容许（正）耦合权下的最小可能秩。本文比较了强结构可控子空间维数的两个紧下界：一个是基于从者到领导者的距离，另一个是基于图着色过程迫零.我们表明，基于距离的下限通常是优于基于迫零的界限时，领导人不构成迫零集。另一方面，我们还表明，任何一组领导人，可以通过基于距离的界限，以实现完整的SSC必然是一个迫零集。这些结果表明，虽然基于迫零的方法可能是更可取的，当重点只是在验证完整的SSC时，基于距离的方法通常是更多的信息时，部分SSC也是感兴趣的。此外，我们还提出了一个新的结合这两种方法的基础上，这总是至少一样好，在某些情况下严格大于，最大的两个界限。我们支持我们的分析与各种图形和领导集的数值结果。
2020-08-17 cs.SY eess.SY math.CO
Sex differences in network controllability as a predictor of executive function in youth
University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学）；University of California, Riverside（加州大学河滨分校）
研究通过分析青少年结构性脑网络的可控性差异，揭示性别在执行功能中的影响，发现性别差异与执行功能表现相关，且可控性预测任务相关激活特征。
2018-01-15 cs.SY eess.SY q-bio.NC
Generic Diagonalizability, Structural Functional Observability and Output Controllability
本文研究了一般可对角化系统的结构功能能观性与输出能控性，提出了多项式时间判据及最小传感器和执行器配置的闭式解与高效算法，并给出了更一般系统的最优上界。
2024-09-25 cs.SY eess.SY
Control Node Placement and Structural Controllability of Water Quality Dynamics in Drinking Networks
本研究提出了一种结合控制与图论的方法，通过结构可控性评估优化增压站布置，以提升饮水网络中氯消毒剂的覆盖效果。
2025-12-10 cs.SY eess.SY
A General Control Framework for Boolean Networks
提出了一个大规模布尔网络的通用控制框架（\texttt{BNs}）。只有通过网络结构，才能形式化地给出\texttt{BNs}的结构可控性概念。推导了\texttt{BNs}的结构可控性的一个充分必要判据，它可以用$Θ(n^2)$时间来验证，其中$n$是网络节点数.一个有趣的结论表明，\texttt{BN}是结构可控的当且仅当它是结构固定时间可控的。然后证明了结构\texttt{BNs}的最小节点控制问题是NP难的。借助结构可控准则，可以有效地解决三个控制难题，并具有一定的优势。针对生成可控\texttt{BN}的钉扎控制器设计问题，首次利用结构可控准则，提出了钉扎节点集的选择方法，而不仅仅是在给定的钉扎控制形式下检验其可控性;所述钉扎控制器为分布式形式，时间复杂度为$Θ(n2^{3d^{\ast}}+2(n+m)^2)$，其中$m$和$d^\ast$分别是生成器的数量和最大顶点入度。对于概率\texttt{BNs}（\texttt{PBNs}）的概率镇定控制设计，证明了一个重要定理，揭示了几种稳定性之间的等价性。利用结构可控性判据，在一定程度上解决了概率镇定存在的困难。
2021-05-26 cs.SY eess.SY
Robust and structural ergodicity analysis of stochastic biomolecular networks involving synthetic antithetic integral controllers
ETH-Zürich（苏黎世联邦理工学院）
本文研究了包含合成反向积分控制器的随机生物分子网络的鲁棒性和结构性遍历性分析，提出了一种基于代数和多项式技术的精确理论方法来验证遍历性和输出可控性条件。
2018-11-27 cs.SY eess.SY math.DS
Total Unimodularity and Strongly Polynomial Solvability of Constrained Minimum Input Selections for Structural Controllability: an LP-based Method
本文将结构能控性下带代价与基数约束的最优输入选择问题建模为整数线性规划，并证明在特定输入配置条件下约束矩阵全幺模，从而通过LP松弛实现强多项式时间求解。
2021-08-30 cs.SY eess.SY
Topological Controllability of Undirected Networks of Diffusively-Coupled Agents
Gwangju Institute of Science and Technology (GIST)（光州科学技术院）；Colorado School of Mines（科罗拉多矿业学院）；Korea Atomic Energy Research Institute（韩国原子能研究所）；Sunchon National University（顺天国立大学）
本文研究了无向网络中扩散耦合代理的拓扑可控性问题，提出了一种基于边符号（负、正或零）的可控性判断方法，与传统线性系统或共识网络的结构可控性条件不同，该方法通过合并可控图和分解图来评估网络的拓扑可控性。
2019-03-27 cs.SY eess.SY
Minimum jointly structural input and output selection for strongly connected networks
在本文中，给定一个线性定常强连通网络，我们研究的问题，确定的最小数量的状态变量，需要同时驱动和测量，以确保结构的可控性和可观性，分别。这个问题是基本的多代理系统的设计，其中有经济上的限制，在决定哪些代理配备一个更昂贵的车载系统，这将允许代理有致动和传感能力。尽管这个问题的组合性质，我们提出了一个解决方案，耦合设计的结构可控性和结构可观性对应解决它与多项式时间的复杂性。
2021-11-26 cs.SY eess.SY math.OC
Sparse Mamba: Introducing Controllability, Observability, And Stability To Structural State Space Models
University of Illinois Chicago（伊利诺伊大学芝加哥分校）；Northwestern University（西北大学）
本研究提出Sparse-Mamba，通过向Mamba架构引入可控性和可观性，并增强Mamba2中A矩阵的稳定性，实现参数减少、困惑度提升5%和训练时间缩短3%。
2024-11-09 cs.LG cs.SY eess.SY
A Graphical Characterization of Structurally Controllable Linear Systems with Dependent Parameters
Yale University（耶鲁大学）
本文研究了具有依赖参数的线性系统结构可控性问题，提出了一种基于图论的明确刻画方法，扩展了传统结构可控性的定义以允许参数在矩阵对(A,B)中出现多次。
2019-04-02 cs.SY eess.SY
Structural accessibility and structural observability of nonlinear networked systems
CONACyT - Institute of Mathematics, Universidad Nacional Autonoma de Mexico（墨西哥国立自治大学数学研究所）；Institute of Mathematics, Universidad Nacional Autonoma de Mexico（墨西哥国立自治大学数学研究所）；Laboratoire des Sciences du Numérique de Nantes, UMR CNRS 6004（南特数字科学实验室）
本文研究了非线性网络系统中结构可达性与结构可观测性的定义与特性，揭示了非线性对控制和观测问题的积极影响，减少了直接控制和测量所需变量的数量。
2018-12-12 cs.SY eess.SY
On Submodularity and Controllability in Complex Dynamical Networks
ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院）
本文研究复杂动态网络中可控性和可观测性的结构特性，通过证明某些指标具有模性和次模性，提出贪心启发法进行优化。
2016-09-30 cs.SY eess.SY math.OC
Actuator Placement for Optimizing Network Performance under Controllability Constraints
ETH Zürich（苏黎世联邦理工学院）；University of Texas at Dallas（德克萨斯大学达拉斯分校）
本文研究了在保持网络结构可控性的同时，通过最小化控制输入平均能量消耗指标来优化网络性能的问题，采用贪心算法近似求解，并证明了该算法在特定优化问题中的性能保证。
2019-03-19 cs.SY eess.SY math.OC
Controllability Backbone in Networks
本文研究图上的动态网络可控性骨干问题，提出利用零强制和图距离下界，在保持强结构可控性下界的条件下，计算包含最少边且保持可控性的子网络的算法，并在随机图上进行了数值评估。
2023-09-06 cs.MA cs.SY eess.SY
Zero-Norm Distance to Controllability of Linear Systems: Complexity, Bounds, and Algorithms
确定可控系统到不可控系统集合之间的距离，即可控半径问题，在过去已被广泛研究。然而，相反的方向，也就是说，确定之间的“距离”不可控系统的可控系统的集合，很少被考虑。在本文中，我们解决这个问题，通过定义的概念，零范数距离可控性（ZNDC）的最小数量的条目（参数）的系统矩阵，需要进行扰动，使原系统可控。我们证明了这个问题的一般性，因此在这个概念中采用的其他矩阵范数（如$2$ -范数或Frobenius范数）是无意义的。对于ZNDC，我们证明了它是NP-难计算的，即使只有状态矩阵可以扰动。然后，我们提供了一些非平凡的下限和上界。对于它的计算，我们提供了两个启发式算法。第一种方法是将ZNDC问题转化为线性参数化系统的结构能控性问题，然后根据合适的目标函数对候选环节进行粗选。第二种是基于加权$l_1$ -范数松弛和凹凸过程，这是定制的ZNDC时，额外的结构约束参与扰动参数。最后，我们研究了我们提出的算法在几个典型的不可控网络的多智能体系统的性能。
2022-09-06 cs.SY eess.SY math.OC
Submodularity of Energy Related Controllability Metrics
Automatic Control Laboratory, ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院自动控制实验室）
研究能量相关可控性度量的亚模性，利用贪心算法近似优化动态系统网络的可控性和可观测性。
2014-03-25 cs.SY eess.SY math.OC
Controllability of networked MIMO systems
Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）；City University of Hong Kong（香港城市大学）
研究网络化系统状态可控性，分析网络拓扑、节点动力学、外部控制输入和内部交互对可控性的影响，揭示可控性是多因素综合结果，与传统共识或编队可控性不同。
2015-10-31 cs.SY eess.SY
