Skip to main content

2018 | OriginalPaper | Buchkapitel

9. Asymptotic Optimality of Finite Models for Witsenhausen’s Counterexample and Beyond

verfasst von : Naci Saldi, Tamás Linder, Serdar Yüksel

Erschienen in: Finite Approximations in Discrete-Time Stochastic Control

Verlag: Springer International Publishing

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

In this chapter, we study the approximation of Witsenhausen’s counterexample and the Gaussian relay channel problem by using the results of the previous chapter. In particular, our goal is to establish that finite models obtained through the uniform quantization of the observation and action spaces result in a sequence of policies whose costs converge to the value function. We note that the operation of quantization has typically been the method to show that a non-linear policy can perform better than an optimal linear policy, both for Witsenhausen’s counterexample [10, 86] and the Gaussian relay channel problem [88, 152]. Our findings show that for a large class of problems, quantized policies not only may perform better than linear policies, but that they are actually almost optimal.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Wirtschaft"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 340 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Versicherung + Risiko




Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Literatur
9.
Zurück zum Zitat M. Baglietto, T. Parisini, R. Zoppoli, Numerical solutions to the Witsenhausen counterexample by approximating networks. IEEE Trans. Autom. Control 46(9), 1471–1477 (2001)MathSciNetCrossRef M. Baglietto, T. Parisini, R. Zoppoli, Numerical solutions to the Witsenhausen counterexample by approximating networks. IEEE Trans. Autom. Control 46(9), 1471–1477 (2001)MathSciNetCrossRef
10.
Zurück zum Zitat R. Bansal, T. Başar, Stochastic team problems with nonclassical information revisited: When is an affine law optimal? IEEE Trans. Autom. Control 32, 554–559 (1987) R. Bansal, T. Başar, Stochastic team problems with nonclassical information revisited: When is an affine law optimal? IEEE Trans. Autom. Control 32, 554–559 (1987)
53.
Zurück zum Zitat G. Gnecco, M. Sanguinetti, New insights into Witsenhausen’s counterexample. Optim. Lett. 6, 1425–1446 (2012)MathSciNetCrossRef G. Gnecco, M. Sanguinetti, New insights into Witsenhausen’s counterexample. Optim. Lett. 6, 1425–1446 (2012)MathSciNetCrossRef
79.
Zurück zum Zitat J. Karlsson, A. Gattami, T.J. Oechtering, M. Skoglund, Iterative source-channel coding approach to Witsenhausen’s counterexample, in ACC 2011, San Francisco (2011) J. Karlsson, A. Gattami, T.J. Oechtering, M. Skoglund, Iterative source-channel coding approach to Witsenhausen’s counterexample, in ACC 2011, San Francisco (2011)
86.
Zurück zum Zitat J.T. Lee, E. Lau, Y. Ho, The Witsenhausen counterexample: a hierarchical search approach for nonconvex optimization problems. IEEE Trans. Autom. Control 46(3), 382–397 (2001)MathSciNetCrossRef J.T. Lee, E. Lau, Y. Ho, The Witsenhausen counterexample: a hierarchical search approach for nonconvex optimization problems. IEEE Trans. Autom. Control 46(3), 382–397 (2001)MathSciNetCrossRef
87.
Zurück zum Zitat N. Li, R. Marden, J.S. Shamma, Learning approach to the Witsenhausen counterexample from a view of potential games, in CDC 2009, Shanghai (2009), pp. 157–162 N. Li, R. Marden, J.S. Shamma, Learning approach to the Witsenhausen counterexample from a view of potential games, in CDC 2009, Shanghai (2009), pp. 157–162
88.
Zurück zum Zitat G.M. Lipsa, N.C. Martins, Optimal memoryless control in Gaussian noise: a simple counterexample. Automatica 47, 552–558 (2011)MathSciNetCrossRef G.M. Lipsa, N.C. Martins, Optimal memoryless control in Gaussian noise: a simple counterexample. Automatica 47, 552–558 (2011)MathSciNetCrossRef
93.
Zurück zum Zitat W.M. McEneaney, S.H. Han, Optimization formulation and monotonic solution method for the Witsenhausen problem. Automatica 55, 55–65 (2015)MathSciNetCrossRef W.M. McEneaney, S.H. Han, Optimization formulation and monotonic solution method for the Witsenhausen problem. Automatica 55, 55–65 (2015)MathSciNetCrossRef
94.
Zurück zum Zitat M. Mehmetoglu, E. Akyol, K. Rose, A deterministic annealing approach to Witsenhausen’s counterexample, in ISIT 2014, Honolulu (2014) M. Mehmetoglu, E. Akyol, K. Rose, A deterministic annealing approach to Witsenhausen’s counterexample, in ISIT 2014, Honolulu (2014)
99.
Zurück zum Zitat C.H. Papadimitriou, J. Tsitsiklis, Intractable problems in control theory. SIAM J. Control Optim. 24(4), 639–654 (1986)MathSciNetCrossRef C.H. Papadimitriou, J. Tsitsiklis, Intractable problems in control theory. SIAM J. Control Optim. 24(4), 639–654 (1986)MathSciNetCrossRef
120.
Zurück zum Zitat N. Saldi, S. Yüksel, T. Linder, Finite model approximations and asymptotic optimality of quantized policies in decentralized stochastic control. IEEE Trans. Autom. Control 62(5), 2360–2373 (2017)MathSciNetCrossRef N. Saldi, S. Yüksel, T. Linder, Finite model approximations and asymptotic optimality of quantized policies in decentralized stochastic control. IEEE Trans. Autom. Control 62(5), 2360–2373 (2017)MathSciNetCrossRef
138.
Zurück zum Zitat H.S. Witsenhausen, A counterexample in stochastic optimum control. SIAM J. Control Optim. 6(1), 131–147 (1968)MathSciNetCrossRef H.S. Witsenhausen, A counterexample in stochastic optimum control. SIAM J. Control Optim. 6(1), 131–147 (1968)MathSciNetCrossRef
152.
Zurück zum Zitat A.A. Zaidi, S. Yüksel, T. Oechtering, M. Skoglund, On optimal policies for control and estimation over a Gaussian relay channel. Automatica 49(9), 2892–2897 (2013)MathSciNetCrossRef A.A. Zaidi, S. Yüksel, T. Oechtering, M. Skoglund, On optimal policies for control and estimation over a Gaussian relay channel. Automatica 49(9), 2892–2897 (2013)MathSciNetCrossRef
Metadaten
Titel
Asymptotic Optimality of Finite Models for Witsenhausen’s Counterexample and Beyond
verfasst von
Naci Saldi
Tamás Linder
Serdar Yüksel
Copyright-Jahr
2018
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-319-79033-6_9