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灵敏度分析概述

灵敏度分析(Sensitivity Analysis)是研究系统输出如何随系统输入或参数变化而变化的方法。在多体动力学和最优控制中,灵敏度分析对于梯度计算、参数辨识和轨迹优化至关重要。

Rible.jl 提供了两种主要的灵敏度分析方法,均基于 Zhong06 离散力学积分格式:

  1. 伴随灵敏度分析 (Adjoint Sensitivity Analysis)

  2. 直接灵敏度分析 (Direct Sensitivity Analysis)

方法对比

特性伴随法 (Adjoint)直接法 (Direct)
计算方向反向 (Reverse Mode)前向 (Forward Mode)
适用场景参数多,目标函数少参数少,状态多
计算复杂度O(Nobj),与参数数量无关O(Nparam),与参数数量成正比
内存消耗较高 (需存储完整前向轨迹)较低 (可随时间步推进)
典型应用神经网络训练、大规模参数优化实时控制、参数少的不确定性分析

选择指南

  • 如果您正在训练一个包含数千个参数的神经网络控制器,或者优化一个标量目标函数(如总能耗),请选择 伴随灵敏度分析

  • 如果您只有几个物理参数(如杆长、质量)需要调整,或者需要实时获得灵敏度信息用于反馈控制,请选择 直接灵敏度分析

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