Probabilistic Reachability Analysis of Multi-scale Voltage Dynamics Using Reinforcement Learning
University of Hyogo（兵库大学）；Fraunhofer IEE（弗劳恩霍夫电气能源系统集成研究所）
本文提出基于深度强化学习的框架，用于多尺度电压动态的概率可达性分析，通过建模不稳定性机制并统一学习风险概率，有效识别电压崩溃的机制。
2026-02-14 cs.SY eess.SY
Enhanced Q-Learning Approach to Finite-Time Reachability with Maximum Probability for Probabilistic Boolean Control Networks
针对概率布尔控制网络在固定及变化有限时间范围内的最大概率可达控制问题，提出融合迁移学习与内存高效改进的增强无模型Q学习方法，并在小、大规模PBCN算例中验证有效性。
2023-12-12 cs.SY eess.SY
Reachability Verification for Stochastic Discrete-time Dynamical Systems
本文研究了无限时域上随机离散动力系统的可达性验证问题。本文所研究的可达性验证是证明系统从一个指定的初始集合出发，最终进入一个期望的目标集合的可达概率的上、下界。基于Doob的非上鞅不等式，建立了无限时间范围内可达性验证的现有充分条件，这些条件通常是限制性的。最近，在[18]中提出了一组方程，其解能够表征精确的可达概率。受这一结果的启发，本文提出了基于放松此方程的可达性验证的充分条件。这些充分条件被证明是弱于国家的最先进的，因此能够提供更多的机会，成功地验证的可达性。
2023-02-20 cs.SY eess.SY
Probabilistic Occupancy Function and Sets Using Forward Stochastic Reachability for Rigid-Body Dynamic Obstacles
University of New Mexico（新墨西哥大学）
本文提出基于前向随机可达性的概率占用函数与避让集计算方法，通过傅里叶变换和计算几何描述随机障碍动态，提供凸紧致条件及高效算法，适用于DMSP和DPV障碍模型，验证了在自行车动力学中的有效性。
2018-09-19 cs.SY eess.SY math.OC
Data-Driven Reachability with Scenario Optimization and the Holdout Method
本文提出使用留出法进行数据驱动可达性分析，在多个数值示例中证明其概率边界更尖锐且样本需求更少，并论证了概率边界的必要性。
2025-09-11 cs.SY eess.SY
Controllability and reachability of singular linear discrete time systems
Ionian University（爱奥尼亚大学）；University of Athens（雅典大学）
本文通过矩阵铅笔方法研究线性奇异离散时间系统的可控性与可达性，分析系统结构特性及内部性质。
2014-06-03 cs.SY eess.SY math.DS
Reachability Analysis of Nonlinear Discrete-Time Systems Using Polyhedral Relaxations and Constrained Zonotopes
针对非线性离散时间系统可达性分析，提出结合约束 zonotopes（CZs）与非线性函数因子化多面体松弛的新算法，其传播方法比线性化更优，较其他 CZ 方法显著提升可达集计算精度，数值示例验证优势。
2025-04-15 cs.SY eess.SY math.OC
Forward Reachability for Discrete-Time Nonlinear Stochastic Systems via Mixed-Monotonicity and Stochastic Order
本文扩展混合单调系统理论并结合随机序与集中不等式，提出离散时间随机非线性系统前向随机可达集及对应概率的过近似算法，并通过航空航天算例验证有效性。
2024-12-04 cs.SY eess.SY math.OC
State-Based Confidence Bounds for Data-Driven Stochastic Reachability Using Hilbert Space Embeddings
在本文中，我们计算有限样本界的随机可达性问题的解决方案的数据驱动的近似。我们的方法使用了一个非参数技术称为核广义函数嵌入，并提供了概率保证随机系统的安全性在一个无模型的方式。通过在再生核希尔伯特空间中隐式嵌入马尔可夫控制过程的随机核，我们可以用简单的矩阵运算和内积来逼近具有任意随机干扰的随机系统的安全概率.我们提出了有限的样本边界的基于点的近似的安全概率，通过建设的概率置信区间是状态和输入相关的。这种方法的一个优点是，边界是响应于非均匀采样的数据，这意味着更严格的边界是可行的，在区域的状态和输入空间与更多的观察。我们数值评估的方法，并证明其有效性的神经网络控制的单摆系统。
2021-12-07 cs.SY eess.SY math.OC
From Global to Local: Hierarchical Probabilistic Verification for Reachability Learning
University of California Berkeley（加州大学伯克利分校）；University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）
本文提出分层概率验证框架，结合全局认证与局部细化，提升高维非线性系统可达性学习的安全性与效率。
2026-10-16 cs.SY eess.SY
Probabilistic Verification and Reachability Analysis of Neural Networks via Semidefinite Programming
University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学）
量化神经网络的鲁棒性或验证其对输入不确定性或对抗性攻击的安全性已成为学习系统的重要研究领域。大多数结果集中在最坏的情况下，神经网络的输入在一个范数有界的不确定性集内扰动。在本文中，我们考虑一个概率设置，其中的不确定性是随机的，已知的前两个时刻。在这种情况下，我们讨论了两个相关的问题：（i）概率安全验证，其中的目标是找到违反安全规范的概率的上限;和（ii）置信椭圆估计，其中给定神经网络输入的置信椭圆，我们的目标是计算输出的置信椭圆。由于非线性激励函数的存在，这两个问题很难精确求解。为了简化分析，我们的主要思想是抽象的非线性激活函数的仿射和二次约束的组合，他们施加在他们的输入输出对。然后，我们表明，安全的抽象网络，这是足够的原始网络的安全性，可以使用半定规划分析。我们用数值实验说明了我们的方法的性能。
2019-10-09 cs.LG cs.SY eess.SY
Data-Driven Reachability Analysis with Christoffel Functions
我们提出了一个算法，数据驱动的可达性分析，估计有限的地平线向前可达集一般非线性系统使用水平集的某一类多项式称为克里斯托弗函数。Christoffel函数的水平集是已知的经验，以提供良好的近似概率分布的支持：该算法使用此属性的可达性分析，通过解决可达集计算问题的概率松弛。我们还提供了一个保证，该算法的输出是一个准确的可达集近似在概率意义上，只要达到一定的样本量。我们还研究了三个数值例子来证明算法的能力，如提供非凸可达集近似和检测可达集中的漏洞。
2021-04-28 cs.SY eess.SY
Reachability in Biochemical Dynamical Systems by Quantitative Discrete Approximation (extended abstract)
Faculty of Informatics Masaryk University（马萨里克大学信息学院）
提出一种参数化的有限离散近似技术，用于生化连续动力系统，通过增加参数使近似收敛于原系统，并基于此设计算法解决可达性问题，在生物模型和实际案例中验证。
2011-09-08 cs.CE cs.SY eess.SY
Reachability in Biochemical Dynamical Systems by Quantitative Discrete Approximation
Faculty of Informatics Masaryk University（马萨里克大学信息学院）
提出一种参数化的有限离散近似技术，用于生化连续动力系统，并通过增加参数值使近似收敛于原系统，进而设计算法解决可达性问题。
2011-07-29 cs.SY eess.SY math.OC
Time-Delay Systems with Discrete and Distributed delays: Discontinuous Initial Conditions and Reachability Sets
International Center for Systems and Information Science (CIFASIS), CONICET–UNR（国际系统与信息科学中心（CIFASIS），CONICET-罗萨里奥国立大学）；Facultad de Ingeniería, Universidad de Buenos Aires（布宜诺斯艾利斯大学工程学院）
本文研究了包含混合点wise和分布延迟的时间滞后系统，提出新的充分条件以保证可达集有界，并识别了满足这些条件的广泛系统类。
2026-03-24 cs.SY eess.SY math.DS
Exploiting symmetry for discrete-time reachability computations
University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）
本文提出一种利用对称性计算非线性离散时间控制系统后向可达集的方法，通过动态博弈框架简化计算，提升效率。
2018-01-29 cs.SY eess.SY
Funnel-based Reachability Control of Unknown Nonlinear Systems using Gaussian Processes
针对一类未知动力系统，设计了一个可达控制器。我们首先使用高斯过程和学习模型的（概率）保证来学习未知系统。然后，我们使用基于漏斗的控制器综合方法，使用这个近似的动力系统设计的控制器的可达性规格。最后通过数值算例说明了该方法的优点。
2022-09-28 cs.SY eess.SY
Safe reinforcement learning for probabilistic reachability and safety specifications: A Lyapunov-based approach
Seoul National University（首尔国立大学）
机器人和自主系统中的新兴应用，如自动驾驶和机器人手术，通常涉及关键的安全约束，即使有关系统模型的信息有限，也必须满足这些约束。在这方面，我们提出了一个无模型的安全规范方法，学习安全操作的最大概率，通过仔细结合概率可达性分析和安全强化学习（RL）。我们的方法构造了一个关于安全策略的李雅普诺夫函数来约束每个策略改进阶段。其结果是，它产生了一系列的安全策略，确定安全操作的范围，称为安全集，单调扩展，并逐渐收敛。我们还开发了一个有效的安全的探索计划，加快了未检查状态的安全性识别过程。利用李雅普诺夫屏蔽，我们的方法调节的探索性政策，以避免危险状态的高置信度。为了处理高维系统，我们通过引入拉格朗日松弛技术来进一步扩展我们的方法到深度RL，以建立一个易于处理的actor-critic算法。我们的方法的经验表现证明，通过连续控制基准问题，如达到任务的平面机器人手臂。
2020-02-24 cs.AI cs.RO cs.SY
PRREACH: Probabilistic Risk Assessment Using Reachability for UAV Control
Oregon State University（俄勒冈州立大学）
针对现有无人机风险评估框架数据依赖强、缺风险缓解控制方法的问题，提出基于可达性分析的PRReach方法，通过动力学与轨迹概率评估构建风险有界控制优化，可离线/在线应用，仿真显示比经典控制器最多降24%（离线）、53%（在线）风险。
2025-08-20 cs.RO cs.SY eess.SY
Voronoi Partition-based Scenario Reduction for Fast Sampling-based Stochastic Reachability Computation of LTI Systems
University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）；University of New Mexico（新墨西哥大学）；University of Washington（华盛顿大学）
本文针对具有加性随机不确定性的线性系统提出了一种随机可达性问题的求解方法，通过采样方法计算在有限时间范围内保持安全集并最终到达目标集的最大概率，并利用Voronoi划分减少计算复杂度以提高效率。
2018-11-08 cs.SY eess.SY math.OC
Reachability analysis of linear hybrid systems via block decomposition
Newcastle University（纽卡斯尔大学）；Universidad de la República（乌拉圭共和国大学）；ENSTA ParisTech（巴黎国立高等先进技术学院）；IST Austria（奥地利科学技术研究所）
本文提出了一种通过块分解改进线性混合系统可达性分析的方法，通过在低维状态空间中进行计算，提高了连续和离散后操作的效率，并在多个挑战性基准上展示了其潜力。
2020-09-22 cs.SY eess.SY math.DS
Reachability Analysis With Probabilistic Zonotopes: Learning Realized Disturbances and Refining Aleatory Uncertainty
University of Cyprus（塞浦路斯大学）；Aalto University（阿尔托大学）；Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；Michigan State University（密歇根州立大学）
提出一种数据驱动线性系统可达性框架，利用概率区域多面体建模扰动，通过轨迹数据精化保守先验，分离已实现扰动与偶然不确定性，并开发约束概率区域多面体演算以降低保守性。
2026-07-03 cs.SY eess.SY
Planning with Learned Dynamics: Probabilistic Guarantees on Safety and Reachability via Lipschitz Constants
University of Michigan（密歇根大学）
我们提出了一种方法，反馈运动规划系统的未知动态提供概率保证的安全性，可达性和目标稳定性。为了找到一个域，在这个域中，可以信任真实动态的学习控制仿射近似，我们估计真实动态和学习动态之间的差异的Lipschitz常数，并确保估计在给定的概率下是有效的。提供的系统至少有尽可能多的控制状态，我们还推导出存在条件的一步反馈法，可以保持真正的系统在一个小范围内的标称轨迹规划与学习动态。我们的方法将反馈律的存在作为基于采样的规划器中的约束，该规划器返回围绕标称规划的反馈策略，确保如果Lipschitz常数估计有效，则真实系统在计划执行期间是安全的，达到目标，并且最终在关于目标的小集合中是不变的。我们通过使用6D四旋翼和7DOF Kuka臂的学习模型进行规划来演示我们的方法。我们表明，使用相同的学习动力学进行规划而不考虑误差范围或反馈法的存在的基线可能无法稳定在计划周围并变得不安全。
2021-10-19 cs.LG cs.RO cs.SY
Data-Driven Reachability Analysis of Stochastic Dynamical Systems with Conformal Inference
University of Southern California（南加州大学）
本文针对难以符号化建模的随机动力系统，提出基于数据学习替代模型并结合共形推断量化模型误差的概率可达性分析方法，为学习赋能控制系统提供概率流管保证。
2023-09-17 cs.LG cs.RO cs.SY
Reachability of Linear Uncertain Systems: Sampling Based Approaches
在这项工作中，我们执行的线性动力系统的不确定性的安全性分析。而不是计算一个保守的overapproximation的可达集，我们的方法涉及计算一个统计近似可达集。因此，我们的方法提供的保证是概率性的。本文给出了两种计算统计近似可达集的方法。我们已经实现了我们的算法在基于Python的原型，并证明了我们的方法在各种案例研究的适用性。我们还提供了两种方法之间的实证比较，并与流 *。
2021-09-16 cs.SY eess.SY
Continuous Reachability Task Transition Using Control Barrier Functions
针对连续时间移动机器人系统，提出了一种实现连续可达任务间平滑过渡的方法。控制障碍函数提供安全集的前向不变性和有限时间可达性的形式保证，并且能够强制执行任务。在二次规划中使用的障碍函数的结果实现控制器的实时性能保证。使用控制障碍函数的用于多目标任务执行的现有方法利用离散切换的顺序二次规划来实现连续的任务。然而，离散切换会导致控制输入的不连续性，这可能会影响机器人的性能。因此，我们提出了一种方法，确保连续二次规划之间的过渡。特别地，引入了对障碍函数约束的时变分量，其允许目标之间的平滑过渡。机器人的实施结果也提供。
2020-05-25 cs.SY eess.SY
PRISM: Efficient and Locally Optimal Probabilistic Planning with Reachability Guarantees
Laboratory for Information and Decision Systems, Massachusetts Institute of Technology（信息与决策系统实验室，麻省理工学院）；Draper
提出PRISM算法，通过将信念空间规划分解为确定性均值规划和协方差收缩，并引入在线局部优化，在满足状态和控制约束下实现高覆盖率和低成本，同时提供可达性保证。
2026-06-26 cs.RO cs.SY eess.SY
Reachability and Controllability Analysis of the State Covariance for Linear Stochastic Systems
本文研究带加性噪声的线性随机系统在有限时间内状态协方差的能达性与能控性问题，给出了离散时间系统可达协方差集合的完整刻画、连续时间系统的上界，以及两类系统状态协方差能控性的充要条件。
2025-09-19 cs.SY eess.SY
Probably Approximately Correct Guarantees for Data-Driven Reachability Analysis: A Theoretical and Empirical Comparison
University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）
本文对比了数据驱动可达性分析中几种方法的PAC保证，探讨了计算与样本量之间的权衡，并指出不同方法在解释和参数设置上的细微差异导致其不可互换。
2026-09-22 cs.SY eess.SY
On Infusing Reachability-Based Safety Assurance within Probabilistic Planning Frameworks for Human-Robot Vehicle Interactions
Department of Aeronautics and Astronautics（航空与航天系）；Department of Mechanical Engineering（机械工程系）；School of Computing Science（计算科学学院）
本文提出一种最小干预的安全控制器，用于确保自动驾驶车辆与外部控制车辆的碰撞自由交互，通过实时控制器实现轨迹跟踪和安全保证，展示了在交通交织实验中自动驾驶车辆在对手车辆违反规划预期时仍能避免碰撞。
2018-12-29 cs.RO cs.SY eess.SY
Discrete-time polynomial systems with inputs and outputs: structure, reachability, observability, and minimal realizations
Northeastern University（东北大学）
本文研究离散时间多项式系统的实现问题，提出规范实现并证明其唯一性，通过线性化与代数准则刻画有限维性，并探讨有界映射与状态仿射系统的等价性。
2026-09-30 cs.SY eess.SY math.OC
Hamilton-Jacobi Reachability Analysis for Hybrid Systems with Controlled and Forced Transitions
University of Southern California（南加州大学）
本文扩展经典 HJ 可达性分析，提出面向多模式非线性混合系统的广义值函数、数值算法及最优连续/离散控制器，并通过仿真和四足机器人实验验证安全性与模式规划能力。
2024-06-24 cs.RO cs.SY eess.SY
TTT: A Temporal Refinement Heuristic for Tenuously Tractable Discrete Time Reachability Problems
Division of Robotics, Perception and Learning, Intelligent Systems Department, School of Electrical Engineering & Computer Science（机器人、感知与学习 division，智能系统部门，电气工程与计算机科学学院）；Digital Futures at KTH Royal Institute of Technology（KTH皇家理工学院数字未来）
本文提出时间细化算法TTT，通过在可达性分析中自动选择符号化与具体化查询的执行时机，在保证近似误差相近的前提下，将非线性神经网络控制系统可达集计算时间减少20-70%。
2025-05-06 cs.AI cs.LO cs.SY
Stochastic reachability of a target tube: Theory and computation
Mitsubishi Electric Research Laboratories（三菱电机研究实验室）；University of New Mexico（新墨西哥大学）
本文研究了在随机不确定环境下，如何通过凸优化方法计算目标管的随机可达集，并提出了一种可扩展且无网格的算法来合成开环控制器。
2020-11-30 cs.SY eess.SY math.OC
Sum-of-Squares Certificates for Almost-Sure Reachability of Stochastic Polynomial Systems
本文提出基于两类互补证书的平方和方法，将离散时间多项式随机系统的几乎必然可达性验证转化为SOS规划，通过交替方案处理双线性问题，经案例研究验证了方法有效性。
2025-10-29 cs.SY eess.SY math.OC
TIRA: Toolbox for Interval Reachability Analysis
University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）
本文提出TIRA，一个Matlab库，包含多种计算连续和离散时间非线性系统可达集区间上界的方法。与现有工具不同，区间可达性分析的核心优势在于其简单性和可扩展性，而非上界精度。TIRA目前包含四种可达性方法，涵盖广泛非线性系统，基于最近的收缩/增长界和单调性概念。TIRA的架构特征是一个中心函数，作为用户定义的可达性问题与可用可达性方法库之间的枢纽。这种设计选择提高了库的扩展性，用户可以定义自己的方法并在枢纽函数中调用。
2019-02-14 cs.SY eess.SY
Quantitative model-checking of controlled discrete-time Markov processes
Delft Center for Systems & Control, Delft University of Technology（代尔夫特系统与控制中心，代尔夫特理工大学）；Department of Computer Science, University of Oxford（牛津大学计算机科学系）；Software Modeling and Verification Group, RWTH Aachen University（亚琛工业大学软件建模与验证小组）
本文研究了受控离散时间马尔可夫过程感兴趣事件概率的优化问题，证明了优化ω-正则属性可归结为可达性和重复可达性两个基本问题的求解。
2014-07-21 cs.FL cs.SY eess.SY
Formal Verification of Robotic Contact Tasks via Reachability Analysis
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）
针对机器人接触任务中模型不确定性导致的验证难题，提出基于可达性分析的形式化验证方法，通过扩展混合动力学可达性分析并提出防护交集方法，成功验证了受限碰撞下的安全人机交互。
2023-07-26 cs.RO cs.SY eess.SY
Proceedings 3rd International Workshop on Symbolic and Numerical Methods for Reachability Analysis
本文集介绍了符号与数值方法在可达性分析中的最新进展，重点探讨了混合系统可达性问题的验证与合成方法。
2017-04-08 cs.LO cs.NA cs.SE
Hamilton-Jacobi Reachability for Hybrid Systems: Unified Goal-Driven Control with Safety Guarantees
Universidad de Santiago de Chile（智利圣地亚哥大学）；University of Southern California（南加州大学）；Stanford University（斯坦福大学）
本文扩展Hamilton-Jacobi可达性分析至混合系统，提出安全集刻画、最小限制安全滤波器及混合后向可达-避碰管，实现安全与目标驱动控制，并经四足机器人仿真与实验验证。
2026-09-16 cs.RO cs.SY eess.SY
Temporal Logic Trees for Model Checking and Control Synthesis of Uncertain Discrete-time Systems
我们提出的算法进行模型检测和控制综合的离散时间不确定系统的线性时序逻辑（LTL）规范。我们通过可达性分析从LTL公式构造时态逻辑树（TLT）。与基于自动机的方法相比，TLT的构造对于无限系统是无抽象的，也就是说，我们不构造无限系统的离散抽象。此外，对于一个给定的转移系统和LTL公式，我们证明了存在普遍的TLT和存在的TLT的最小和最大可达性分析，分别。我们表明，普遍的TLT是一个欠近似的LTL公式和存在的TLT是一个过近似。利用TLT近似，给出了判定过渡系统是否满足LTL公式的充分条件和必要条件。作为这项工作的一个主要贡献，对于一个受控转移系统和一个LTL公式，我们证明了一个受控TLT可以通过控制相关的可达性分析从LTL公式构造。基于受控TLT，我们设计了一种在线控制综合算法，在该算法下，可以在每个时间步生成一组可行的控制输入。我们还证明了该算法是递归可行的。我们说明了所提出的方法，有限和无限的系统和突出的一般性和在线可扩展性与两个模拟的例子。
2020-07-05 cs.SY eess.SY
Generating Formal Safety Assurances for High-Dimensional Reachability
University of Southern California（南加州大学）
针对高维系统下HJ可达性分析维度灾难与DeepReach神经求解器无安全保证的问题，提出误差界计算与场景优化方法，实现高维场景下概率安全的可达管近似。
2023-06-10 cs.AI cs.LG cs.RO
A Supervisory Control Algorithm Based on Property-Directed Reachability
Chalmers University of Technology（查尔姆斯理工大学）；Vienna University of Technology（维也纳工业大学）
本文提出基于属性导向可达性模型检查算法的控制器合成算法，用于离散事件系统中安全且最小限制的控制器设计，并通过实验验证其在形式化监督控制器合成中的潜力。
2017-11-17 cs.LO cs.SY eess.SY
Constraint-Aware Mesh Refinement Method by Reachability Set Envelope of Curvature Bounded Paths
针对含障碍物等路径约束的实时最优控制问题，本文扩展可达集构造以获得可行轨迹扫掠区域的包络，并提出二维离散状态间无约束违反的网格细化方法，且通过固定翼无人机路径规划仿真验证有效性。
2024-03-04 cs.SY eess.SY
GPS Spoofing Mitigation and Timing Risk Analysis in Networked PMUs via Stochastic Reachability
University of Illinois at Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）；Stanford University（斯坦福大学）；Indian Institute of Technology, Bombay（印度理工学院孟买分校）
为了解决PMU对欺骗的脆弱性，我们提出了一个集值状态估计技术称为随机可达性为基础的分布式卡尔曼滤波器（SR-DKF），计算安全的GPS定时在网络的接收机。利用随机可达性，我们不仅估计GPS时间，而且其随机可达集，这是通过概率zonotope（p-Zonotope）参数化。虽然仅在非欺骗条件下需要已知的测量误差界限，但我们设计了一种两层方法：我们首先通过测量创新与其预期的p-Zonotope的偏差来执行测量级欺骗缓解，其次通过估计的pZonotope与违反IEEE C37.118.1a-2014标准的不安全集合的相交概率来执行状态级时序风险分析。我们验证建议的SR-DKF进行模拟接收机网络协调信号级欺骗。我们证明了提高GPS定时精度和成功的欺骗缓解通过我们的SR-DKF。我们验证的鲁棒性估计的定时风险的接收器的数量是不同的。
2021-01-13 cs.MA cs.RO cs.SY
On the Reachability of Networked Systems
The University of Newcastle（纽卡斯尔大学）；University of Paderborn（帕德博恩大学）
本文研究了由离散时间线性时不变子系统组成的网络，探讨了在固定拓扑下通过基站控制子系统到达任意目标的问题，提出领导者可达性和基站可达性概念，并分析了其代数条件。
2015-05-26 cs.SY eess.SY
Data-Driven Reachability Analysis via Diffusion Models with PAC Guarantees
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；Hainan Bielefeld University of Applied Sciences（海南比勒费尔德应用科学大学）
本文提出一种无需显式模型的数据驱动可达性分析框架，利用扩散模型学习动态系统的时间演化状态分布，通过非一致性分数子level集定义可达集，结合Learn Then Test方法确保PAC保证。
2026-03-31 cs.LG cs.SY eess.SY
Reachability of Consensus and Synchronizing Automata
Université catholique de Louvain（天主教鲁汶大学）
研究通过矩阵序列使离散时间共识系统达成共识的问题，提出多项式时间算法判定共识可达性。
2015-10-02 cs.DC cs.DM cs.SY
On the Decidability of Reachability in Linear Time-Invariant Systems
CNRS（法国国家科学研究中心）；LaBRI（计算机科学研究与教学联盟实验室）；Alan Turing Institute of Data Science（图灵数据科学研究所）；Max Planck Institute for Software Systems（马克斯·普朗克软件系统研究所）；IRIF（信息与随机相互作用研究所）；Université Paris Diderot（巴黎第七大学）；Department of Computer Science, University of Oxford（牛津大学计算机科学系）
本文研究了线性时不变控制系统中状态到状态可达性的可判定性问题，探讨了在允许控制集为仿射子空间的情况下可达性问题的可判定性，并在某些谱假设下证明了当控制集为凸多面体时可达性问题的可判定性。
2019-02-18 cs.DM cs.LO cs.SY
Functional sets with typed symbols : Mixed zonotopes and Polynotopes for hybrid nonlinear reachability and filtering
Univ. Bordeaux（波尔多大学）；CNRS（法国国家科学研究中心）；IMS（集成微电子与智能系统研究所）
信息物理系统（CPS）的验证和综合是具有挑战性的，至今仍提出了许多问题。本文基于符号型域上的函数映象--混合集的概念，提出了一种结合急切求值和惰性求值的组合方法。语义和语义是明确区分的。连续（区间）和离散（有符号，布尔）符号类型都用于通过线性和多项式函数来建模依赖关系，因此导致混合zonotopic和polynotopic集。Polynotopes扩展稀疏多项式zonotopes类型的符号。Polynotopes既可以传播区间的混合编码，又可以描述逻辑门的行为。给出了一个函数完备性结果，以及初等非线性函数和开关函数的包含方法。一个Polynotopic卡尔曼滤波器（PKF），然后提出了一个混合的非线性扩展Zonotopic卡尔曼滤波器（ZKF）。简要概述了具有随机不确定性范例的桥梁。最后，通过离散、连续和混合数值算例的比较，说明了理论结果的有效性。
2022-03-03 cs.AI cs.SY eess.SY
Reachability Guarantees for Energy Arbitrage
本文提出了一种统一框架，通过机会约束和在线阈值策略，提高电池在不确定市场价格下的能量套利可达性保证。
2026-09-21 cs.SY eess.SY
Forward completeness does not imply bounded reachability sets and global asymptotic stability is not necessarily uniform for time-delay systems
本文通过反例证明时滞系统中前向完备性不等价于鲁棒前向完备性，全局渐近稳定性不等价于均匀全局渐近稳定性，并给出有限离散时滞系统鲁棒前向完备性的新刻画。
2024-02-11 cs.SY eess.SY math.DS
Scalable Data-Driven Reachability Analysis and Control via Koopman Operators with Conformal Coverage Guarantees
Georgia Institute of Technology（佐治亚理工学院）；School of ECE（电子工程学院）；Schools of Cybersecurity & Privacy & Aerospace Eng（网络安全与隐私及航空航天工程学院）
本文提出基于Koopman算子的可扩展数据驱动可达性分析与控制方法，通过符合预测保证系统覆盖，提升高维任务的可达集覆盖率和计算效率。
2026-01-03 cs.AI cs.LG cs.RO
Sampled-data reachability analysis using sensitivity and mixed-monotonicity
University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）；Georgia Institute of Technology（佐治亚理工学院）
本文利用系统轨迹对初始条件和不确定参数的灵敏度，对连续时间不确定系统的可达集进行过逼近分析，提出了一种基于混合单调性性质的离散时间方法，并展示了适用于任何具有有界灵敏度的连续时间系统的线性扩展方法，通过采样和反例验证进行仿真。
2018-06-13 cs.SY eess.SY
