システム同定

システム同定（システムどうてい、System Identification）とは、計測データから動的モデルを構築するための数学的ツールやアルゴリズムを指す用語。動的モデルとはシステムやプロセス（過程）の動的振る舞いに関する数学的記述を意味する。例えば、次のようなものが含まれる。

• 重力によって物体が落下する物理的過程
• 外的要因に証券市場が反応するような経済的過程

第一原理に基づいたいわゆるホワイトボックス型のモデルを構築する場合もある。例えばニュートン力学に基づいた物理的過程のモデルである。しかしそのようなモデルは多くの場合は複雑すぎ、多くのシステムや過程ではその複雑さ故に意味のある時間内に結果を出せないことがある。

より典型的な手法は、システムとその外的影響（システムへの入力）の振る舞いの計測を行い、システム内で実際に何が起きているかという詳細に立ち入らずに計測値間の数学的関係を推し量る。この手法をシステム同定と呼ぶ。システム同定では以下の2種類のモデルがよく使われる。

• グレイボックス・モデル: システム内部で実際に何が発生しているかは定かではないものの、ある種の既存モデルが適用可能である。ただし、このモデルでは未知の束縛されていないパラメータもあり、それらを推定するためにシステム同定を行う。
• ブラックボックス・モデル: モデルは明らかでない。ほとんどのシステム同定アルゴリズムはこのタイプに属する。

システム同定は時間領域か周波数領域で行われる。

参考文献[編集]

• Lennart Ljung: System Identification - Theory For the User, 2nd ed, PTR Prentice Hall, Upper Saddle River, N.J., 1999

表 話 編 歴 制御理論
分野	適応制御（英語版） 制御理論 デジタル制御 en:Energy-shaping control ファジィ制御 ハイブリッド制御 知能制御（英語版） モデル予測制御（英語版） 多変量制御 ニューラル制御 非線形制御 最適制御 リアルタイム制御 ロバスト制御（英語版） 確率制御（英語版）
系特性	ボード線図 ブロック図 閉ループ伝達関数 可制御性（英語版） フーリエ変換 周波数特性 ラプラス変換 ネガティブフィードバック 可観測性（英語版） ポジティブフィードバック 根軌跡法（英語版） サーボ機構 en:Signal-flow graph 状態空間表現 安定性理論 定常状態解析・設計 システムダイナミクス 伝達関数法
デジタル制御	離散時間信号 デジタル信号処理 量子化（英語版） リアルタイムソフトウェア 標本化データ システム同定 Z変換
先進技術	ニューラルネットワーク 係数図法（英語版） 制御再構成（英語版） 分布定数系（英語版） 分数次数制御（英語版） ファジィ論理 en:H-infinity loop-shaping ハンケル特異値（英語版） カルマンフィルター en:Krener's theorem 最小二乗法 リアプノフ安定 en:Minor loop feedback 知覚制御理論（英語版） 状態観測器 ベクトル制御
制御器	組み込み制御器 閉ループ制御器 en:Lead-lag compensator 数値制御 PID制御 プログラマブルロジックコントローラ
制御応用	en:Automation and Remote Control 分散制御システム 電動機 工業制御システム（英語版） メカトロニクス 運動制御（英語版） プロセス制御 ロボット工学 SCADA
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