Automata Theory Meets Barrier Certificates: Temporal Logic Verification of Nonlinear Systems
我们认为时间逻辑验证（可能是非线性的）动态系统在连续的状态空间。我们的方法结合了基于自动机的验证和所谓的屏障证书的使用。基于自动机的验证允许将验证任务分解为连续状态空间上的有限的简单约束集合。反过来，这些约束的满足可以（可能是保守的）通过适当构造的屏障证书来证明。因此，我们的方法，再加上基于优化的搜索屏障证书，允许计算验证的动态系统对时间逻辑属性，同时避免显式抽象的动力学通常在文献中做。
2014-03-14 cs.FL cs.LO
Automata and temporal logic over arbitrary linear time
线性时序逻辑是为了推理反应系统而引入的。它通常被认为是关于无限的话，指定长期运行的系统的行为。我们可以考虑线性时间的更一般的模型，使用由任意线性排序索引的词。我们调查的时间逻辑和自动机之间的联系，线性排序，介绍了Bruyère和纸箱。我们提供了一个双指数过程，从任何LTL公式计算直到，因为，和Stavi连接词的自动机，决定该公式是否对输入字。特别地，由于这些自动机的空性问题是可判定的，这种变换给出了逻辑可满足性的判定过程。
2011-01-10 cs.FL cs.LO
Model Checking Time Window Temporal Logic for Hyperproperties
University of Missouri-Columbia（密苏里大学哥伦比亚分校）；University of Dayton（代顿大学）
本文提出 HyperTWTL 形式化体系及其同步/异步语义，用于表达多执行迹超性质，并给出通过归约到 TWTL 的模型检测算法，以验证机器人应用中的信息流安全与并发性质。
2023-08-10 cs.FL cs.LO cs.RO
Control of Probabilistic Systems under Dynamic, Partially Known Environments with Temporal Logic Specifications
我们认为概率系统的控制策略的合成，马尔可夫决策过程建模，在部分已知的环境与时序逻辑规范。环境是由一组马尔可夫链建模。每个马尔可夫链描述了环境在每个模式下的行为。然而，系统不知道环境的模式。两个控制目标被认为是：最大化的期望概率和最大化的最坏情况下的概率，系统满足给定的规格。
2012-03-06 cs.FL cs.LO
Counter-Strategy Guided Refinement of GR(1) Temporal Logic Specifications
无功综合问题是找到一个有限状态控制器，满足给定的时间逻辑规范，而不管其环境的行为。开发一个正式的规格说明是一个具有挑战性的和乏味的任务，初始规格说明往往是不可实现的。在许多情况下，无法实现的根源是缺乏对系统环境的充分假设。本文考虑通过对环境添加假设来自动纠正线性时态逻辑的广义反应性（1）片段中给出的不可实现规范的问题。当一个时间逻辑规范是不可实现的，合成算法计算一个反策略作为证人。然后，我们的算法分析这种反策略，并合成一组候选环境假设，可用于从环境的可能行为中删除反策略。我们证明了我们的方法与几个案例研究的适用性。
2013-08-19 cs.FL cs.LO
Robust, Expressive, and Quantitative Linear Temporal Logics: Pick any Two for Free (full version)
线性时序逻辑（LTL）是反应式系统的标准规约语言，并成功地应用于工业环境。然而，许多缺点LTL已被确定在文献中，其中有限的表达，缺乏定量特征，无法表达鲁棒性。有克服这些缺点的工作，但其中每一个通常是孤立地解决。这对于所有缺点同时显现的应用是不够的。在这里，我们通过引入解决多个缺点的逻辑来解决这个问题。为此，我们结合逻辑线性动态逻辑，LTL，和强大的LTL，每个解决一个方面，新的逻辑。对于两个方面的所有组合，所得到的逻辑具有与普通LTL相同的期望算法属性。特别是，为LTL开发的高效算法后端也适用于这些新逻辑。最后，我们讨论如何同时解决这三个方面。
2021-04-29 cs.FL cs.LO
Efficient Automata-based Planning and Control under Spatio-Temporal Logic Specifications
时空逻辑在控制中的使用是出于对动态系统施加复杂的空间和时间行为并相应地控制这些系统的需要。合成正确的设计控制律是一项具有挑战性的任务，导致计算要求高的方法。我们认为有效的自动机为基础的规划连续时间系统下的信号间隔时序逻辑规范，表达片段的信号时序逻辑。规划是基于最近的结果，自动机为基础的验证度量区间时序逻辑。获得接受满足度量间隔时间逻辑规范的所有布尔信号的定时信号转换器，该度量间隔时间逻辑规范是从手头的信号间隔时间逻辑规范中提取的。该传感器被修改，以考虑信号间隔时间逻辑规范的空间特性，表征满足该规范的所有实值信号。使用基于逻辑的反馈控制法，如我们在早期的作品中提出的，然后，我们提供了一个抽象的系统，在一个合适的方式，与修改后的定时信号传感器对齐。这允许避免通常通过在系统的抽象和规范之间形成产品自动机而引起的状态空间爆炸。
2020-03-24 cs.FL
WEX: Formal Specifications for Windows in Stream Processing
Hong Kong University of Science and Technology（香港科技大学）；Chennai Mathematical Institute（金奈数学研究所）；CNRS IRL ReLaX（法国国家科学研究中心印度联合国际研究实验室 ReLaX）
针对流处理窗口化现有方法的局限性，提出基于单子二阶逻辑的WEX形式化规范，可表达复杂逻辑触发窗口，通过符号自动机提供等效表示，并明确了重叠窗口数量检查的可判定性条件。
2025-11-17 cs.FL
Robustness-Based Synthesis for Time Window Temporal Logic Specifications via Mixed-Integer Linear Programming
Worcester Polytechnic Institute（伍斯特理工学院）
提出将时间窗口时序逻辑规范的鲁棒满足编码为混合整数线性约束，通过求解混合整数线性规划最大化鲁棒度，实现开环和闭环（模型预测控制）两种综合方案，其中闭环方案利用任务自适应时窗降低计算成本。
2026-07-07 cs.FL cs.RO
Robust Inference and Verification of Temporal Logic Classifier-in-the-loop Systems
嵌入了机器学习模块的自治系统通常依赖于深度神经网络来对环境中的不同感兴趣对象进行分类，或者对系统采取不同的操作或策略。由于深度神经网络的非线性和高维性，自治系统的可解释性受到损害。此外，自治系统中的机器学习方法大多是数据密集型的，缺乏人类自然的常识知识和推理。在本文中，我们提出了时态逻辑分类器在循环系统的框架。时间逻辑分类器可以基于环境输出自治系统要采取的不同动作，使得自治系统的行为可以满足给定的时间逻辑规范。我们的方法是鲁棒的和可证明正确的，因为我们可以证明，自治系统的行为可以满足给定的时序逻辑规范（有界）干扰的存在。
2020-04-04 cs.FL cs.SY eess.SY
Probabilistic Planning with Prioritized Preferences over Temporal Logic Objectives
Worcester Polytechnic Institute（伍斯特理工学院）；University of Florida（佛罗里达大学）
针对概率MDP中多时序目标的优先级偏好规划问题，提出优先级定性选择LTL_f语言并转换为加权自动机，以计算最小化期望不满意得分的最优策略。
2023-04-23 cs.AI cs.FL
Temporal Robustness of Temporal Logic Specifications: Analysis and Control Design
我们研究了时序逻辑规范的时间鲁棒性，并展示了如何为时间关键控制系统设计时间鲁棒控制律。这个主题在连接系统和交错过程中特别感兴趣，例如多机器人和人机系统，其中个体代理和人类行为的不确定性可能会导致时序不确定性。尽管时间关键系统的重要性，时序逻辑规范的时间鲁棒性还没有研究，特别是从控制设计的角度来看。我们定义同步和异步的时间鲁棒性，并表明这些概念量化的鲁棒性相对于同步和异步的时间转移的时间逻辑规范的谓词。进一步证明了同步时间鲁棒性是异步时间鲁棒性的上界。然后，我们研究的控制设计问题，我们的目标是设计一个控制律，最大限度地提高了动力系统的时间鲁棒性。我们的解决方案包括一个混合线性规划（MILP）编码，可用于获得一系列的最优控制输入。虽然异步时间鲁棒性可以说是比同步时间鲁棒性更细致入微，我们表明，控制设计使用同步时间鲁棒性是计算更有效。设计人员可以根据手头的特定应用程序来利用这种权衡。我们总结了各种案例研究的文件。
2022-03-29 cs.FL cs.SY eess.SY
Temporal Logic Inference for Hybrid System Observation with Spatial and Temporal Uncertainties
在本文中，我们提出了一种机制，用于建立混杂系统观察员之间的特定位置的混杂系统进行区分。该机构的设计是通过从混杂系统的模拟轨迹推断度量时序逻辑（MTL）公式。我们首先近似系统的行为，通过模拟许多轨迹与周围的时间鲁棒管段。这些时间鲁棒管段占空间和时间的不确定性，存在于混杂系统与初始状态变化。推导出的MTL公式对不同的时间鲁棒性管段进行分类，因此可以用于以可证明正确的方式对混杂系统行为进行分类。我们实现我们的方法在智能建筑测试平台的模型上区分两种情况下的房间占用。
2020-04-04 cs.FL cs.SY eess.SY
A hybrid barrier certificate approach to satisfy linear temporal logic specifications
在这项工作中，我们制定了一个（语法共同安全）的线性时序逻辑规范的物理工厂，通过最近的混合动力系统形式主义的满意度。为了解决这个问题，我们引入了一个扩展到这样一个混杂系统框架的所谓的偶发性属性，它匹配适当的条件，这样一个时间逻辑规范的满意度。的可能性属性可以建立通过屏障证书，我们认为混杂系统框架推导。使用混合屏障证书，我们提出了一个解决方案，原来的问题。仿真结果表明了该方法的有效性。
2020-11-23 cs.FL cs.SY eess.SY
Barrier Function-based Collaborative Control of Multiple Robots under Signal Temporal Logic Tasks
KTH Royal Institute of Technology（KTH皇家理工学院）
最近的兴趣在网络物理和自主机器人系统的动机下，我们研究了一组信号时序逻辑任务下的动态耦合多智能体系统的问题。特别是，这些信号时序逻辑任务中的每一个的满意度取决于一组不同的代理的行为。而不是抽象的代理动力学和时序逻辑任务到一个离散的域，并解决其中的问题，或使用基于优化的方法，我们得到的合作反馈控制律。这些控制法是基于一个分散的控制障碍函数的条件下，在不连续的控制法的结果，而不是一个集中的条件类似的单代理的情况下。我们的方法的好处是固有的鲁棒性通常存在于反馈控制以及连续时间多智能体系统的满意度保证。更具体地，使用时变控制障碍函数，其考虑了手头的信号时间逻辑任务的语义。对于信号时序逻辑任务的某个片段，我们进一步提出了一种系统的方法来构造这样的控制障碍函数。最后，我们在一个实验中，包括一组三个全向机器人，我们的框架的有效性和鲁棒性。
2021-02-04 cs.FL cs.RO cs.SY
