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Kalman-Filter analog
Gast
#2924978
Ich beschaeftige mich gerade mit dem Kalman-Filter. Da es neben dem diskreten Kalman-Filter auch eine kontinuierliche Variante gibt habe ich mich gefragt ob man einen Kalman-Filter auch mit mit analogen Komponenten aufbauen kann. Hat jemand eine Idee, die passenden Suchbegriffe oder vielleicht sogar einen Schaltplan? Vielen Dank vorab! Möglich bestimmt. Kannst ja mal zum Thema CNN schauen (Cellular Neural Networks, Leon Chua/Lin Yang). In der analogen Variante davon fungieren Zellen als Konstantstromquellen - die Dimensionierung muss halt so gewählt werden, dass bestimmte Diff-Gleichungen gelöst werden. Ist aber wohl eher ein Dissertationsthema und alles andere als trivial e-technisch umzusetzen - insbesondere weil solche Analogrechner zwar an sich sehr interessant aber aufgrund der verfügbaren Rechenleistung und Qualitäten digitaler Hardware heute unbedeutend sind. Außerdem ist das Lernen der Parameter auch erstmal sportlich. Aber wenn du es so modelliert kriegst und das Problem der Nichtlinearität analog geschickt gelöst kriegst, warum nicht. Für einfache Sachen wie Lorenzattraktoren oder so sicher mal ne interessante Sache oder digital für Operationen auf Bildern (Textwiederherstellung/Morphologie in Echtzeit) oder auch OCRs. Letztlich funktionieren alle unsere Computer nur analog, wenn auch extrem Low-Level... ^^
Gast
#2925390
Schade, hab gedacht das koennte man vielleicht irgendwie elegant aufbauen. Aber trotzdem danke fuer die netten Fachbegriffe. Google wirds freuen und ich vermutlich an der Mathematik scheitern. ;-) wir hatten an der Uni ausschließlich zeitkontinuierliche Kalmanfilter. Um genau zu sein gab es exakt drei Sätze zu dem Thema in einer Regelungstechnikvorlesung. Die Antworten auf Rückfragen waren aber auch nur Gemurmel. Im Maschinenbau wurde uns das also als reine Zustandsbeobachterstruktur verkauft (was sicherlich so auch richtig ist). Also ganz ohne Stochastik. Der Kernaussage war: das Kalman Filter ist ein klassicher Luenberger-Beobachter, wobei dessen Koeffizienten mithilfe einer Ricatti-Gleichung ermittelt werden müssen (ähnlich wie bei den optimalen Ricatti-Reglern). Verständliche Literatur konnte ich dazu allerdings keine finden. Geschweige denn Hinweise was "Optimalität" bedeutet und wie man mithilfe der Gewichte die Fehlerfläche sinnvoll formen könnte. In meinem Kopf ist das Ganze noch ziemlich schwammig. Vermutlich ist das "Reindenken" ein ganzer Haufen Arbeit. Prinzipiell gilt aber - wenn die Aussage aus unserer Vorlesung stimmt: Das Filter ist einfach nur die Simulation eines dynamischen Systems (Parallelmodell) mit berechenbaren Modellparametern (ganz ohne Neuronale Netze zum Lernen irgendwelcher Systemeigenschaften). Und dynamische Systeme lassen sich in der E-Technik ja ganz hervorragend mit Energiespeichern (Kondensator/Spule) und Strom-/Spannungsquellen zusammenlöten. Was dann am Ende wegen der Bauteiltoleranzen herauskommt, steht auf einem anderen Blatt. Antwort schreiben |
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