Abstract:This talk describes an applications problem originating fromAustralia’s Defence Science and Technology  Organization,  in which a variety of modeling and optimization  issues  present themselves. For a flying military vehicle, in  many   scenarios avoiding detection is a key objective. Given a field of heterogeneous detectors such as radars in fixedpositions, flying the least probability of detection path through the field ofdetectors is a fundamental strategy. Most previous  optimization  methods  forthis  problem  have  sought  to  minimize  cumulative  radar exposure; in contrast, we consider a formulation that directly minimizes the probability ofdetection. We show how a variational dynamic programming method can beapplied to this model to allow one to find a locally optimal path with lowcomputational complexity, and then extend the idea in two directions. First, usinghomotopy methods, we consider how the vehicle can cope with adjustments to  the  detector  field, resulting  from introduction  or  removal  of  detectors,  or  changes  of sensitivity. Then we consider the effect of taking Dopplermeasurements into account. This poses a challenge both in terms of modeling,and an increase in the dimension of the problem. From the point of view of those seeking to detect the vehicle, the positioning ofsensor assets is important. The talk considers how this can be done when thevehicle whose detection is desired optimizes its path. A relaxed version of thepositioning problem can be formulated as a convex optimization problem and used to determine optimal or close-to-optimal detector positions.

Bio: Brian D. O Anderson was born in Sydney,Australia, and educated at SydneyUniversity in mathematics and electrical engineering, with PhD in electricalengineering from Stanford University in 1966.  Following graduation, he joined thefaculty at Stanford University and worked as Vidar Corporation of Mountain View, California, as staff consultant. He then returned to Australia to become department chair in electrical engineering at the University of Newcastle. He moved to theAustralian National University in 1982, as the first engineering professor at thatuniversity. He is now Emeritus Professor at the Australian National University,Distinguished Professor in Hangzhou Dianzi University and DistinguishedResearcher in Data61-­‐ CSIRO, formerly NICTA. During his period in academia, he spent significant time working for the Australian Government, with this serviceincluding membership of the Prime Minister’s Science Council under the chairmanship of three prime ministers. He also served on advisory boards orboards of various companies, including the world’s major supplier of cochlearimplants,  Cochlear Corporation, where he was a director for ten years. Hisawards include the IFAC Quazza Medal in 1999, IEEE Control Systems Award of1997, the 2001 IEEE James H Mulligan, Jr Education Medal, and the Bode Prize of theIEEE Control System Society in 1992, as well as IEEE and other best paper prizes, including Automatica. He is aFellow of the Australian Academy of Science, Australian Academy of TechnologicalSciences and Engineering, Royal Society (London), and a foreign member of the USNational Academy of Engineering. He holds honorary doctorates from a number ofuniversities, including Université Catholique de Louvain, Belgium, and ETH, Zürich.He was IFAC President from 1990 to 1993, having served earlier in various IFACroles, including Editor of Automatica. He was President of the Australian Academy ofScience from 1998 to 2002. His current research interests are in distributed control, sensor networks and econometric modelling.