Compositional Abstractions of Interconnected Discrete-Time Switched Systems
在本文中，我们介绍了一种组合方法的互联离散时间切换系统的有限抽象的建设。特别是，我们使用的概念，所谓的交替模拟功能之间的关系，每个切换子系统和它的有限抽象。基于一些小增益类型的条件下，我们使用这些交替模拟功能的组合构造一个整体交替模拟功能之间的关系，有限的抽象和切换子系统的互连。这种整体交替模拟功能允许一个量化的输出行为之间的不匹配的切换子系统的互连和它们的有限抽象。此外，我们提供了一种方法来构建有限的抽象与其相应的交替模拟功能的离散时间切换子系统的标准假设下，确保增量输入到状态稳定性的切换子系统。最后，我们将我们的研究结果应用到道路交通模型，通过构建一个有限的抽象组成的网络包含$50$细胞的$1000$米。我们使用构造的有限抽象作为替代品，设计控制器的组成保持交通密度低于$30$车辆每细胞。
2021-09-28 cs.SY eess.SY
Compositional Approximately Bisimilar Abstractions of Interconnected Systems
本文阐述并研究了近似（交替）互模拟关系的概念，描述了互联系统及其抽象之间的等价关系。这些等价关系保证了符号模型保持了原始模型的动态特性。我们开发了一种基于抽象的控制器合成的合成方法，依靠近似合成和增量输入到状态稳定性的概念。特别是，给定一个大规模的系统组成的互联组件，我们提供的条件下，近似（交替）的模拟关系的概念被保存时，从子系统的大规模互联系统。通过在交通拥堵控制中的应用，对理论结果的工程相关性进行了评价。
2022-11-18 cs.SY eess.SY math.DS
Compositional Abstractions of Interconnected Discrete-Time Stochastic Control Systems
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；Max Planck Institute for Software Systems（马克斯·普朗克软件系统研究所）
本文提出一种组合方法，用于构建互联离散时间随机控制系统的抽象。通过新的随机模拟函数概念，量化原始系统与抽象系统的概率距离，从而进行分析与综合。
2017-09-29 cs.SY eess.SY
A Compositional Resilience Index for Computationally Efficient Safety Analysis of Interconnected Systems
本文提出一种组合弹性指数，通过构建优化程序计算子系统安全约束的充分条件，并利用线性不等式组高效验证互联系统在故障与攻击下的安全性。
2023-04-04 cs.SY eess.SY
Compositional Construction of Approximate Abstractions of Interconnected Control Systems
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）
本文研究了互联控制系统的近似抽象的组合构造，提出小增益条件和线性系统控制不变子空间来构建抽象，并用线性时序逻辑规范合成控制器。
2016-06-25 cs.SY eess.SY math.OC
Data-Driven Compositional Safety Verification of Interconnected Monotone Systems
University of Colorado Boulder（科罗拉多大学博尔德分校）
本文提出一种数据驱动的组合式安全验证方法，利用单调性构建局部区间障碍证书并组合验证互联单调系统，无需显式模型，实验证明其有效且可扩展。
2026-09-18 cs.SY eess.SY
Data-driven Construction of Finite Abstractions for Interconnected Systems: A Compositional Approach
针对缺乏精确系统动力学知识的问题，提出一种数据驱动组合式方法，为含部分未知动力学与互联映射的离散时间互联控制系统构建有限状态抽象，支撑其形式化验证与控制器综合。
2025-02-21 cs.MA cs.SY eess.SY
Compositional (In)Finite Abstractions for Large-Scale Interconnected Stochastic Systems
Ludwig Maximilian University of Munich（慕尼黑大学）；Newcastle University（纽卡斯尔大学）；University of Colorado Boulder（科罗拉多大学博尔德分校）
本文提出了一种组合方法，用于构建大规模互联离散时间随机系统的无限（降阶模型）和有限抽象（即有限马尔可夫决策过程）。通过随机模拟函数的概念，该方法能够在控制器设计过程中将抽象系统作为原系统的替代，保证误差界。论文首先推导了小增益类型条件，用于量化随机控制子系统的互联与无限抽象的概论距离。接着构建了无限抽象及其对应的随机模拟函数，用于特定类型的离散时间非线性随机控制系统。随后，利用小增益类型条件进行有限抽象的组合构造，提出了一种构造有限马尔可夫决策过程的方法，用于具体模型或其降阶版本，满足增量输入到状态稳定性属性。最后通过全互联网络和温度调节应用验证了方法的有效性。
2020-02-14 cs.SY eess.SY
Compositional Design of Safety Controllers for Large-Scale Stochastic Hybrid Systems
School of Computing, Newcastle University（纽卡斯尔大学计算机学院）
本文提出基于小增益推理的组成方案，用于合成互联随机混合系统的安全控制器。通过引入增强控制子屏障证书，构建互联网络的安全控制器，并在小增益组成条件下推导安全概率的下界。
2026-04-13 cs.SY eess.SY
Compositional Construction of Control Barrier Functions for Interconnected Control Systems
在本文中，我们提供了一个合成框架，用于合成混合控制器的互连离散时间控制系统执行规范表示的共同Buchi自动机。特别是，我们首先分解给定的规范，以更简单的可达性任务的基础上，自动机表示补充原co-Buchi自动机。然后，我们提供了一个系统的方法来解决这些简单的可达性任务，通过计算相应的控制障碍函数。我们表明，这样的控制障碍函数可以构造组合，通过假设一些小增益类型的条件和组成所谓的本地控制障碍函数计算的子系统。我们提供了两个系统的技术来搜索局部控制障碍函数的子系统的基础上的平方和优化程序和反例引导归纳综合方法。最后，我们通过两个大规模的案例研究来说明我们的结果的有效性。
2020-02-01 cs.SY eess.SY math.DS
Compositional Construction of Control Barrier Certificates for Large-Scale Stochastic Switched Systems
在本文中，我们提出了一个组成框架的建设控制屏障证书的大规模随机切换系统接受多个控制屏障证书与一些停留时间的条件。所提出的计划是基于一个概念，所谓的增广伪屏障证书计算每个切换子系统，使用它可以合成状态反馈控制器的互联系统执行安全规范在有限的时间范围内。特别是，我们首先利用足够的最大型小增益条件，构造增强控制屏障证书的互联系统的基础上，相应的增强伪屏障证书的子系统。然后，我们量化退出概率的上限-互联系统到达某些不安全区域的概率-在有限的时间范围内使用构造的增强屏障证书。我们采用了一种技术的基础上的反例引导归纳合成（CEGIS）的方法来搜索控制屏障证书的每一种模式，同时合成安全控制器提供开关信号。我们证明了我们提出的结果，首先将它们应用到一个包含1000个房间的室温网络。最后，我们将我们的技术应用到一个网络的500个交换子系统（共1000个维度）接受多个障碍证书的停留时间的条件，并提供上界的概率，互联系统在有限的时间范围内达到一些不安全的区域。
2020-05-04 cs.SY eess.SY
Compositional synthesis of almost maximally permissible safety controllers
在这项工作中，我们提出了一种组合安全控制器的合成方法的离散时间线性控制系统的类。在这里，我们利用一个国家的最先进的结果，计算鲁棒控制不变集。针对复杂互联系统控制器综合的复杂性，提出了一种分散控制器综合方法。而不是把互联系统作为一个整体，我们首先分别为每个子系统设计本地安全控制器，以执行本地安全属性，多面体状态和输入约束以及有界干扰集。然后，通过组成局部控制器，保证互联系统满足总体安全性指标。最后，我们提供了一个车辆排队示例，通过计算子系统的不太复杂的局部安全控制器然后组合它们来解决总体安全控制器合成问题，来说明所提出方法的有效性。
2021-09-24 cs.SY eess.SY
Compositional Construction of Control Barrier Functions for Continuous-Time Stochastic Hybrid Systems
在这项工作中，我们提出了一个组成框架的连续时间随机混杂系统执行有限状态自动机表示的复杂逻辑规范的网络的控制障碍函数的建设。所提出的计划是基于一个概念，所谓的伪障碍函数计算的子系统，通过采用其中一个可以合成混合控制器的互联系统执行复杂的规格在有限的时间范围内。特别是，我们首先利用足够的小增益类型的条件，组合构造控制障碍函数的基础上，相应的伪障碍函数计算的子系统的互联系统。然后，使用构造的控制障碍函数，我们提供概率保证给定的复杂规格的满意度在一个有界的时间范围。在这方面，我们分解给定的复杂规范，以更简单的可达性任务的基础上，自动机表示补充原有限状态自动机。然后，我们提供了系统的方法来解决这些简单的可达性任务，通过计算相应的伪障碍函数。基于（i）平方和（SOS）优化程序和（ii）反例引导归纳综合（CEGIS）提供两种不同的系统技术以在综合局部控制器时搜索子系统的伪障碍函数。我们证明了我们提出的结果的有效性，将其应用到一个完全互连的Kuramoto网络的100个非线性振荡器与马尔可夫开关信号。
2022-06-05 cs.SY eess.SY
Compositional Synthesis of Signal Temporal Logic Tasks via Assume-Guarantee Contracts
针对连续时间非线性互联系统的STL任务，本文提出基于假设-保证契约的组合控制框架，并设计去中心化闭式反馈控制器，通过数值示例验证有效性。
2022-03-18 cs.SY eess.SY
Compositional Construction of Infinite Abstractions for Networks of Stochastic Control Systems
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；Newcastle University（纽卡斯尔大学）；University of Colorado Boulder（科罗拉多大学博尔德分校）；Ludwig Maximilian University of Munich（慕尼黑大学）
本文提出了一种组合方法，用于构建互联离散时间随机控制系统的无限抽象，通过引入新的随机存储函数概念，利用子系统的互联矩阵和联合耗散性性质，量化随机控制系统与抽象系统的概率距离，并通过计算方案构造抽象系统及其对应的随机存储函数，同时展示了如何将抽象系统的策略细化为原始系统的策略并保证满足概率。
2019-05-09 cs.SY eess.SY
From dissipativity theory to compositional synthesis of symbolic models
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；Laboratoire des Signaux et Systémes (L2S) - CNRS（信号与系统实验室（L2S）- 法国国家科学研究中心）
本文提出了一种构造互联离散时间控制系统有限抽象（符号模型）的组合框架，基于子系统的联合耗散性性质，通过存储函数构建模拟函数，并利用增量被动性属性构造有限抽象及其存储函数。
2017-10-16 cs.SY eess.SY
Compositional Construction of Safety Controllers for Networks of Continuous-Space POMDPs
在本文中，我们提出了一个合成框架的安全控制器的部分观察离散时间随机控制系统（a.k.a.）网络的合成。连续空间POMDPs）。给定一个估计量，我们利用一个离散化的方法来合成控制器，确保在有限的时间范围内的安全规格。所提出的框架是基于一个概念，所谓的本地控制障碍函数计算子系统在两种不同的方式。在第一种方案中，不需要估计精度的先验知识。第二个框架利用概率界的估计精度使用的概念，所谓的随机模拟功能。在这两个方案中，我们驱动足够的小增益类型的条件，以组成构造控制障碍函数互连POMDPs使用本地障碍函数计算的子系统。利用组合性的结果，构造的控制障碍函数使我们能够计算概率的下限，互连POMDPs避免某些不安全的区域在有限的时间范围内。我们证明了我们提出的方法的有效性，将它们应用到自适应巡航控制问题。
2021-03-10 cs.SY eess.SY
Compositional abstractions of networks of stochastic hybrid systems under randomly switched topologies
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）
本文研究了在随机切换拓扑下，如何通过组合方法构建随机混合系统网络的抽象，利用马尔可夫链建模拓扑切换，并通过实例验证了抽象系统在控制器设计中的有效性。
2018-06-13 cs.SY eess.SY
Compositional Synthesis of Control Barrier Certificates for Networks of Stochastic Systems against $ω$-Regular Specifications
本文研究了一种构造关联离散随机系统控制屏障证书的组合方案。主要目标是综合开关控制策略对$ω$ -定期的属性，可以通过接受语言的确定性Streett自动机（DSA），以及提供概率保证满足这些规格。建议的框架利用互连拓扑结构和所谓的子系统的\emph{control sub-barrier certificates}的概念，这是用来构成构造控制屏障证书的互连系统施加一些耗散型组合性条件。我们提出了一个系统的方法来分解高层次的$ω$ -定期规格到更简单的任务，利用自动机对应的规格。此外，我们制定了一个交替方向的乘法器（ADMM）优化问题，以获得合适的控制子屏障证书的子系统，同时满足组合条件。对于多项式动态系统，我们提供了一个平方和（SOS）优化问题的计算控制子屏障证书和局部控制策略的子系统。最后，我们证明了我们提出的方法的有效性，将它们应用到一个物理案例研究。
2022-07-05 cs.SY eess.SY
From Small-Gain Theory to Compositional Construction of Barrier Certificates for Large-Scale Stochastic Systems
针对大规模互联随机系统，提出了一种构造控制屏障证书的合成方法，并针对高层次逻辑特性合成了混合控制器.我们提出的方法涉及到分解的互连系统到更小的子系统，并利用子系统的控制子屏障证书的概念，使一个构建控制屏障证书的互连系统，采用一些最大型小增益条件。主要目标是合成混合控制器执行复杂的逻辑属性，包括接受语言的确定性有限自动机所代表的，同时提供概率保证给定的规格在有界时间范围内的满意度。要做到这一点，我们提出了一个系统的方法，首先分解成简单的可达性任务，利用自动机对应的补充规范的高层次规范。然后，我们构建控制子屏障证书和合成本地控制器的那些简单的任务，并将它们结合起来，以获得一个混合控制器，确保满足复杂的规格与一些下界的满意度的概率。为了计算控制子屏障证书和相应的本地控制器，我们提供了两个系统的方法，基于平方和（SOS）优化程序和反例引导归纳合成（CEGIS）框架。最后，我们将我们提出的技术，两个物理案例研究。
2022-06-22 cs.SY eess.SY
Symbolic Models for Interconnected Impulsive Systems
本文提出一种组合方法，利用交替模拟函数和小增益条件，为非线性互联脉冲系统构建符号模型，并通过案例验证其有效性。
2023-12-28 cs.SY eess.SY
Finite Abstractions of Network of Impulsive Systems Using Dissipativity Approach
本文提出一种基于耗散性条件的组合框架，利用交替模拟函数和增量无源特性，为非线性互联脉冲系统构建有限抽象，实现了复杂系统由子系统抽象组合表示。
2024-12-10 cs.SY eess.SY
Contraction Certification from Streaming Data: Wasserstein Robustness and Compositional Stability for Interconnected Nonlinear System
Lehigh University（利哈伊大学）
针对流数据收缩认证面临的干扰分布变化和系统耦合问题，提出瓦瑟斯坦鲁棒认证及组合框架，无需联合模型，在多噪声状态测试中，瓦瑟斯坦认证效果显著提升，组合框架能准确识别耦合状态。
2026-07-15 cs.SY eess.SY math.DS
Symbolic Abstractions with Guarantees: A Data-Driven Divide-and-Conquer Strategy
本文提出一种数据驱动的分治策略，为未知数学模型的互联控制网络构建符号抽象，利用交替互模拟函数和组合条件，在室温网络上验证了其在形式化验证和控制器合成中的有效性。
2023-09-14 cs.SY eess.SY
Compositional Abstraction-based Synthesis for Networks of Stochastic Switched Systems
在本文中，我们提供了一个组合的方法来构建有限的抽象（a.k.a.有限马尔可夫决策过程（MDP））的互联离散时间随机切换系统。所提出的框架是基于一个概念的随机模拟功能，使用它可以采用一个抽象的系统作为替代原来的控制器设计过程中的输出轨迹上的保证误差界。为此，我们首先提供随机切换子系统的互连和它们的有限抽象通过随机模拟功能之间的概率接近保证。然后，我们利用足够的小增益类型的条件来显示这项工作的组合性结果。之后，我们证明了在标准假设下，确保切换系统的增量输入到状态稳定性（即，存在共同的增量李雅普诺夫函数，或多个增量李雅普诺夫函数与驻留时间），人们可以构造有限的MDP的一般设置的非线性随机切换系统。我们还提出了一种方法来构造有限的MDP的一类特殊的非线性随机切换系统。为了证明我们所提出的结果的有效性，我们首先将我们的方法应用到一个由200个单元组成的圆形级联环中的道路交通网络，并构造一个有限的MDP的网络组成。我们采用构造的有限抽象作为替代品，合成的政策，保持交通密度低于20辆车每细胞。然后，我们将我们提出的技术完全互连的网络的500个非线性子系统（共1000维），并构建其有限的MDP保证误差界。我们将我们提出的结果与文献中的结果进行了比较。
2019-12-24 cs.SY eess.SY
A Compositional Approach to Safety-Critical Resilient Control for Systems with Coupled Dynamics
复杂、互联的信息物理系统（CPS）在包括智能电网和交通在内的应用中越来越常见。确保动态耦合的互连系统的安全性是具有挑战性的，因为一个子系统中的故障和攻击的影响可以传播到其他子系统并导致安全违规。本文研究了具有耦合动力学的CPS系统在部分子系统遭受故障或攻击时的安全临界控制问题。首先，我们提出了故障或受损的子系统的约束的最坏情况下的影响，一组指定的安全约束的故障或受损的子系统的顺应性安全指数（RSIs）。通过将RSIs，我们提供了一个充分条件，在每个故障和攻击的子系统的控制策略的合成。综合控制策略补偿故障或受损子系统的影响，以保证安全。我们制定了平方和优化程序来计算RSIs和安全保证控制策略。我们提出了一个案例研究，应用我们提出的方法对三个耦合房间的温度调节。算例表明，利用该算法得到的控制策略能够保证系统的安全约束。
2022-04-01 cs.SY eess.SY
A contract negotiation scheme for safety verification of interconnected systems
本文提出一种基于假设-保证合同与平方和技术的互联非线性系统屏障函数综合与安全验证方案，通过将综合问题分解为子系统局部合同并进行合同层协商，缓解SOS方法在高维系统中的扩展性问题，并在车辆编队和室温调节两个算例上验证了有效性。
2024-03-27 cs.SY eess.SY
Sequential Synthesis of Distributed Controllers for Cascade Interconnected Systems
University of Notre Dame（圣母大学）
本文研究了在级联拓扑下设计分布式控制器以确保大规模线性子系统被动性的方法，提出了一种在子系统层面依次设计控制器的分布式方法，允许在不重设计现有控制器的情况下添加新子系统。
2019-02-22 cs.SY eess.SY
Data-Driven Incremental GAS Certificate of Nonlinear Homogeneous Networks: A Scenario Approach with Noisy Data
Newcastle University（纽卡斯尔大学）；Imperial College London（伦敦帝国理工学院）；University of Florence（佛罗伦萨大学）
本文提出一种数据驱动方法，通过场景优化程序验证未知动态的同构网络的增量全局渐近稳定性，利用鲁棒优化和辅助优化程序处理噪声数据，提供正确性保证。
2026-04-28 cs.SY eess.SY
From Data to Global Asymptotic Stability of Unknown Large-Scale Networks with Provable Guarantees
本文提出一种组合式数据驱动方法，仅利用每个未知子系统的一条轨迹数据设计局部控制器，并通过小增益推理合成网络级控制Lyapunov函数，将计算复杂度从多项式降为线性，从而为大规模互连网络提供全局渐近稳定性保证。
2025-03-11 cs.SY eess.SY
Scalable Synthesis and Verification of String Stable Neural Certificates for Interconnected Systems
针对互联系统，提出结合离散时间sISS与神经网络验证的框架，实现字符串稳定性的形式化保证，并扩展到大规模系统及外部控制输入，在车队、无人机编队和微电网中验证有效。
2025-09-12 cs.SY eess.SY
Compositional Abstraction-Based Controller Synthesis for Continuous-Time Systems
MPI-SWS（德国马克斯·普朗克计算机研究所）
本文提出基于扰动仿真的组合抽象方法，用于大规模连续时间系统控制器综合，通过分解系统组件实现高效抽象与控制。
2017-08-09 cs.SY eess.SY
Localization of Control Synthesis Problem for Large-Scale Interconnected System Using IQC and Dissipativity Theories
University of California, Davis（加州大学戴维斯分校）
本文基于IQC和耗散性理论，提出了一种统一的控制综合方法，通过局部子系统的耗散性特性验证全局性能目标，引入局部化概念以简化大规模系统的控制综合问题。
2015-04-13 cs.SY eess.SY math.OC
Compositional Formal Analysis Based on Conventional Engineering Models
状态空间探索的形式化方法已成功应用于评估鲁棒关键软件系统。形式化方法能够发现常规测试可能遗漏的错误条件，并有助于规划复杂的系统操作。然而，形式化方法的广泛应用受到了为实际系统生成形式化规范所需的努力的阻碍。在本文中，我们提出了状态链接接口符合性引擎的数据（SLICED），一种方法，它解决了复杂的正式状态机规范生成，利用传统的工程模型，以获得组成的正式状态模型，并生成正式的断言的状态机。我们演示切片使用虚拟自适应模型发表的NASA和验证我们的结果，通过复制它们使用Simulink。
2020-04-07 cs.SE cs.SY eess.SY
Compositional Synthesis of Finite Abstractions for Networks of Systems: A Small-Gain Approach
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；University of Colorado Boulder（科罗拉多大学博尔德分校）；Ludwig Maximilian University of Munich（慕尼黑大学）
本文提出了一种基于小增益原理的组合方法，用于构建互联离散时间控制系统网络的有限抽象（符号模型）。通过交替模拟函数关系，该方法在满足小增益条件时，能够组合性地构建整体交替模拟函数，从而实现对系统网络的符号模型和原系统之间的关系建模。最后，本文将该方法应用于圆形容器温度调节问题，并展示了其在非线性全连接网络中的有效性。
2019-05-29 cs.SY eess.SY
From Dissipativity Theory to Compositional Construction of Finite Markov Decision Processes
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；Newcastle University（纽卡斯尔大学）
本文提出一种组合方法，用于构建互联离散时间随机控制系统的有限马尔可夫决策过程，通过利用互联拓扑和描述子系统及其抽象联合耗散性性质的随机存储函数，实现误差量化和决策过程构造。
2017-12-21 cs.SY eess.SY
Decentralized and Compositional Interconnection Topology Synthesis for Linear Networked Systems
本文针对线性网络化系统，提出首个分布式组合式最优互连拓扑综合方法，通过求解子系统级线性矩阵不等式实现系统镇定/耗散化，可高效扩展，适用于多类场景并通过案例验证了有效性。
2023-05-04 cs.SY eess.SY
Neural Cooperative Reach-While-Avoid Certificates for Interconnected Systems
National University of Singapore（新加坡国立大学）；Amherst College（阿默斯特学院）
本文提出神经协作可达-回避证书用于互联系统，结合动态局部向量控制李雅普诺夫和障碍函数，通过状态依赖邻域结构捕捉协作动态，并开发可扩展的训练和验证框架以确保安全性和稳定性。
2026-01-28 cs.SY eess.SY
Leveraging Compositional Methods for Modeling and Verification of an Autonomous Taxi System
本文将组合化形式化建模与验证方法应用于自主飞机滑行系统，总结建模经验并指出异构语义、模型库、验证提升、概率契约等六项研究需求。
2023-04-26 cs.SY eess.SY
From Dissipativity Property to Data-Driven GAS Certificate of Degree-One Homogeneous Networks with Unknown Topology
School of Computing, Newcastle University（纽卡斯尔大学计算机学院）；Department of Electrical and Electronic Engineering, Imperial College London（帝国理工学院电气与电子工程系）；Department of Information Engineering, University of Florence（佛罗伦萨大学信息工程系）
本文提出一种数据驱动的分而治之策略，用于分析具有未知模型和拓扑的互联一阶齐次非线性网络的稳定性，通过构造存储函数和Lyapunov函数保证全局渐近稳定性。
2025-12-23 cs.SY eess.SY
Formal Estimation of Collision Risks for Autonomous Vehicles: A Compositional Data-Driven Approach
在这项工作中，我们提出了一个组成的数据驱动的方法，为自动驾驶汽车（AV）的碰撞风险的正式估计，同时在一个随机的多智能体框架。所提出的方法是基于每个随机代理通过一组从其轨迹收集的数据的子屏障证书的建设，同时提供一个先验的保证信心的数据驱动的估计。在我们提出的设置中，我们首先将每个代理的原始碰撞风险问题转换为鲁棒优化程序（ROP）。求解所获得的ROP是不容易的，因为在其约束之一中出现了未知模型。为了解决这个困难，我们收集有限数量的数据从每个代理的轨迹，并提供了一个场景优化程序（SOP）对应于原始ROP。然后，我们建立了一个概率之间的桥梁SOP的最佳值和ROP，相应地，我们正式构建的子屏障证书的基础上的数据和所需的置信水平的数量为每个未知的代理。然后，我们提出了一种组合技术的基础上小增益推理，以量化的碰撞风险的多智能体自动驾驶汽车与一些理想的信心的基础上，从数据构建的各个代理的子屏障证书。对于建议的组合性条件不满足的情况下，我们提供了一个宽松的版本的组合结果，不需要任何组合性条件，但在提供一个潜在的保守的碰撞风险的成本。最后，我们还提出了我们的方法，非随机多智能体AV。我们证明了我们提出的结果的有效性，将它们应用到一个车辆编队组成的100辆车，1个领导者和99个追随者。我们正式估计碰撞的风险，通过收集数据，从每个代理的轨迹。
2022-07-20 cs.SY eess.SY math.OC
Compositional Policy Learning in Stochastic Control Systems with Formal Guarantees
Institute of Science and Technology Austria (ISTA)（奥地利科学技术研究所（ISTA））；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）
本文提出在随机环境中学习神经网络策略组合并利用可达-避障上鞅提供形式化概率保证的方法，通过更紧的概率下界支持复杂任务，并在随机九房间环境中验证了有效性。
2023-12-03 cs.LG cs.SY eess.SY
A composition theorem for bisimulation functions
本文提出了一种组合方法，用于计算动态系统的仿射函数，通过子系统的仿射函数计算整体系统的仿射函数。
2013-06-28 cs.SY eess.SY
MDP Abstractions from Data: Large-Scale Stochastic Networks
本文提出一种组合式数据驱动技术，利用随机存储函数和耗散性条件，为未知大规模随机网络构建有限MDP，并量化网络与其MDP轨迹间的概率距离。
2023-09-14 cs.SY eess.SY
Decentralized Signal Temporal Logic Control for Perturbed Interconnected Systems via Assume-Guarantee Contract Optimization
针对一类具有动态耦合的受扰线性系统网络，提出了一种新的分散控制方法。我们首先将STL的需求转化为集合包容问题，然后开发控制器来解决这些问题。我们的方法是基于处理子系统之间的耦合干扰，这是有界的子系统协商的形式参数假设保证合同。将所设置的包含需求和参数化契约添加到子系统的约束中。我们引入了一个集中式优化问题，以获得合同，可达性管，和分散的闭环控制律。我们表明，当STL公式是可分离的子系统，集中式优化问题可以解决在一个分布式的方式，规模大的系统。我们提出了正式的理论保证STL满意度的鲁棒性。通过电网算例验证了该方法的有效性。
2022-06-30 cs.SY eess.SY
Data-Driven Safety Certificates of Infinite Networks with Unknown Models and Interconnection Topologies
School of Computing, Newcastle University（纽卡斯尔大学计算机学院）
本文提出了一种基于组成框架的数据驱动方法，用于验证具有未知数学模型和未知互联拓扑的无限网络的安全性，通过利用子系统的联合耗散性特性，构建安全证书并提供正确性保证。
2026-05-18 cs.SY eess.SY
Compositional Synthesis via a Convex Parameterization of Assume-Guarantee Contracts
我们开发了一个假设保证框架，用于控制大规模线性（时变）系统从有限时间到达和避免或无限时间不变的规格。契约描述了各个子系统的状态和控制的容许集合。如果相互的假设和保证以我们形式化的方式匹配，则一组合同可以正确组合。我们提出了一个丰富的参数化的合同，这样的参数组成正确的是凸的。此外，我们设计了一个潜在的函数的参数，描述的距离合同从一个正确的组成。因此，验证和综合的聚合系统被打破，以解决小凸规划的各个子系统，其中的正确性最终实现了组合的方式。说明性的例子证明了我们的方法的可扩展性。
2020-02-16 cs.SY eess.SY
Characterizing Compositionality of LQR from the Categorical Perspective
本文从范畴论视角，利用资源共享机器形式化组合LQR控制设计，提出充分条件并简化为可控可观测性检查，以刻画组合系统与子系统LQR控制器间的等价性。
2023-05-02 cs.SY eess.SY
Learning Subsystem Dynamics in Nonlinear Systems via Port-Hamiltonian Neural Networks
Eindhoven University of Technology（埃因霍温理工大学）；Eindhoven Artificial Intelligence Systems Institute（埃因霍温人工智能系统研究所）；Institute for Computer Science and Control（计算机科学与控制研究所）
本研究提出一种基于端口-哈密顿神经网络的方法，仅利用输入输出数据识别互连系统中的子系统动力学，并采用输出误差结构处理噪声，实验验证了其有效性。
2024-11-08 cs.LG cs.SY eess.SY
Safe Control of Feedback-Interconnected Systems via Singular Perturbations
Department of Electrical, Electronic and Information Engineering, Alma Mater Studiorum Università di Bologna（博洛尼亚大学电气、电子与信息工程系）
本文提出利用奇点扰动方法，将减少阶模型的安全证书提升到整体反馈互联系统，通过设计复合CBF确保安全集的前向不变性，适用于多尺度子系统互联场景。
2026-08-03 cs.SY eess.SY math.OC
