Resultats recents sur les courbes optimales

On se propose de faire un bilan de quelques résultats récents sur les conditions nécessaires pour qu’une courbe soit une solution du problème de minimisation d’une fonctionnelle réelle définie sur une famille de courbes dans R. On verra comment, par une série de généralisations successives, ces conditions ont évolué à partir de l’équation d’Euler-Lagrange jusqu’au principe du maximum de la théorie du contrôle, et comment celui-ci a été à son tour généralisé dans plusieurs directions. Vers 1990, cette évolution avait abouti à une prolifération de versions, sous des hypothèses techniques différentes et pour des problèmes divers, qui ne s’inscrivaient pas dans un cadre unique permettant de dériver tous les résultats à partir d’un petit nombre de principes généraux. Plus récemment, on s’est aperçu que la plupart de ces versions n’étaient en réalité que des cas particuliers d’un seul théorème sur les variations des flots, leur propagation par des différentielles généralisées , et l’existence de points d’intersection de deux ensembles transversaux . Ce théorème sera énoncé pour des calculs différentielles généralisés (CDGs) quelconques. On donnera un exemple nouveau de CDG, en définissant la notion de quotient différentiel généralisé , qui permet de démontrer une version très forte du principe du maximum.

[1]  H. Sussmann,et al.  Transversality conditions and a strong maximum principle for systems of differential inclusions , 1998, Proceedings of the 37th IEEE Conference on Decision and Control (Cat. No.98CH36171).

[2]  A. Ioffe Euler-Lagrange and Hamiltonian formalisms in dynamic optimization , 1997 .

[3]  J. Warga,et al.  Optimization and Controllability without Differentiability Assumptions , 1983 .

[4]  T. Ważewski,et al.  Sur l'évaluation du domaine d'existence des fonctions implicites réelles ou complexes , 1948 .

[5]  An ε-Maximum Principle for Generalized Control Systems , 2001 .

[6]  H. W. Turnbull A Manual of Greek Mathematics , 1931, Nature.

[7]  F. Clarke The Maximum Principle under Minimal Hypotheses , 1976 .

[8]  J. Serrin On the Differentiability of Functions of Several Variables , 1961 .

[9]  Héctor J. Sussmann,et al.  Multidifferential Calculus: Chain Rule, Open Mapping and Transversal Intersection Theorems , 1998 .

[10]  Héctor J. Sussmann,et al.  Geometry and optimal control , 1998 .

[11]  M. L. Chambers The Mathematical Theory of Optimal Processes , 1965 .

[12]  Hubert Halkin,et al.  Necessary Conditions in Mathematical Programming and Optimal Control Theory , 1974 .

[13]  Andrzej Fryszowski,et al.  Continuous version of Filippov-Wažewski relaxation theorem , 1991 .

[14]  Héctor J. Sussmann,et al.  A strong maximum principle for systems of differential inclusions , 1996, Proceedings of 35th IEEE Conference on Decision and Control.

[15]  O. Bolza Über den „Anormalen Fall” beim Lagrangeschen und Mayerschen Problem mit gemischten Bedingungen und variablen Endpunkten , 1913 .

[16]  Hubert Halkin,et al.  Interior mapping theorem with set-valued derivatives , 1976 .

[17]  F. Clarke Optimization And Nonsmooth Analysis , 1983 .

[18]  Héctor J. Sussmann,et al.  A strong version of the maximum principle under weak hypotheses , 1994, Proceedings of 1994 33rd IEEE Conference on Decision and Control.

[19]  Hubert Halkin,et al.  Necessary conditions for optimal control problems with differentiable or nondifferentiable data , 1978 .