Skip to main content

2018 | OriginalPaper | Buchkapitel

Maximum Realizability for Linear Temporal Logic Specifications

verfasst von : Rayna Dimitrova, Mahsa Ghasemi, Ufuk Topcu

Erschienen in: Automated Technology for Verification and Analysis

Verlag: Springer International Publishing

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

Automatic synthesis from linear temporal logic (LTL) specifications is widely used in robotic motion planning and control of autonomous systems. A common specification pattern in such applications consists of an LTL formula describing the requirements on the behaviour of the system, together with a set of additional desirable properties. We study the synthesis problem in settings where the overall specification is unrealizable, more precisely, when some of the desirable properties have to be (temporarily) violated in order to satisfy the system’s objective. We provide a quantitative semantics of sets of safety specifications, and use it to formalize the “best-effort” satisfaction of such soft specifications while satisfying the hard LTL specification. We propose an algorithm for synthesizing implementations that are optimal with respect to this quantitative semantics. Our method builds upon the idea of bounded synthesis, and we develop a MaxSAT encoding which allows for maximizing the quantitative satisfaction of the soft specifications. We evaluate our algorithm on scenarios from robotics and power distribution networks.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Wirtschaft"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 340 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Versicherung + Risiko




Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Literatur
1.
3.
Zurück zum Zitat Baier, C., Katoen, J.-P.: Principles of model checking (2008) Baier, C., Katoen, J.-P.: Principles of model checking (2008)
7.
Zurück zum Zitat Dimitrova, R., Ghasemi, M., Topcu, U.: Maximum realizability for linear temporal logic specifications. CoRR, abs/1804.00415 (2018) Dimitrova, R., Ghasemi, M., Topcu, U.: Maximum realizability for linear temporal logic specifications. CoRR, abs/1804.00415 (2018)
8.
Zurück zum Zitat Duret-Lutz, A., Lewkowicz, A., Fauchille, A., Michaud, T., Renault, E., Xu, L.: Spot 2.0 - a framework for LTL and \(\omega \) -automata manipulation. In: Proceedings of ATVA 2016. LNCS, vol. 9938 (2016)CrossRef Duret-Lutz, A., Lewkowicz, A., Fauchille, A., Michaud, T., Renault, E., Xu, L.: Spot 2.0 - a framework for LTL and \(\omega \) -automata manipulation. In: Proceedings of ATVA 2016. LNCS, vol. 9938 (2016)CrossRef
9.
Zurück zum Zitat Ehlers, R., Raman, V.: Low-effort specification debugging and analysis. In: Proceedings of SYNT 2014.EPTCS, vol. 157, pp. 117–133 (2014)MathSciNetCrossRef Ehlers, R., Raman, V.: Low-effort specification debugging and analysis. In: Proceedings of SYNT 2014.EPTCS, vol. 157, pp. 117–133 (2014)MathSciNetCrossRef
10.
Zurück zum Zitat Finkbeiner, B., Schewe, S.: Bounded synthesis. STTT 15(5—-6), 519–539 (2013)CrossRef Finkbeiner, B., Schewe, S.: Bounded synthesis. STTT 15(5—-6), 519–539 (2013)CrossRef
12.
Zurück zum Zitat Kim, K., Fainekos, G.E., Sankaranarayanan, S.: On the minimal revision problem of specification automata. Int. J. Robot. Res. 34(12), 1515–1535 (2015)CrossRef Kim, K., Fainekos, G.E., Sankaranarayanan, S.: On the minimal revision problem of specification automata. Int. J. Robot. Res. 34(12), 1515–1535 (2015)CrossRef
13.
Zurück zum Zitat Kupferman, O., Vardi, M.Y.: Safraless decision procedures. In: Proceedings of FOCS 2005, pp. 531–542 (2005) Kupferman, O., Vardi, M.Y.: Safraless decision procedures. In: Proceedings of FOCS 2005, pp. 531–542 (2005)
14.
Zurück zum Zitat Lahijanian, M., Almagor, S., Fried, D., Kavraki, L.E., Vardi, M.Y.: This time the robot settles for a cost: a quantitative approach to temporal logic planning with partial satisfaction. In: Proceedings of AAAI 2015 (2015) Lahijanian, M., Almagor, S., Fried, D., Kavraki, L.E., Vardi, M.Y.: This time the robot settles for a cost: a quantitative approach to temporal logic planning with partial satisfaction. In: Proceedings of AAAI 2015 (2015)
15.
Zurück zum Zitat Lahijanian, M., Kwiatkowska, M.Z.: Specification revision for markov decision processes with optimal trade-off. In: Proceedings of CDC 2016, pp. 7411–7418 (2016) Lahijanian, M., Kwiatkowska, M.Z.: Specification revision for markov decision processes with optimal trade-off. In: Proceedings of CDC 2016, pp. 7411–7418 (2016)
18.
Zurück zum Zitat Tabuada, P., Neider, D.: Robust linear temporal logic. In: Proceedings of CSL 2016. LIPIcs, , vol. 62, pp. 10:1–10:21 (2016) Tabuada, P., Neider, D.: Robust linear temporal logic. In: Proceedings of CSL 2016. LIPIcs, , vol. 62, pp. 10:1–10:21 (2016)
19.
Zurück zum Zitat Tomita, T., Ueno, A., Shimakawa, M., Hagihara, S., Yonezaki, N.: Safraless LTL synthesis considering maximal realizability. Acta Inform. 54(7), 655–692 (2017)MathSciNetCrossRef Tomita, T., Ueno, A., Shimakawa, M., Hagihara, S., Yonezaki, N.: Safraless LTL synthesis considering maximal realizability. Acta Inform. 54(7), 655–692 (2017)MathSciNetCrossRef
20.
Zurück zum Zitat Tumova, J., Hall, G.C., Karaman, S., Frazzoli, E., Rus, D.: Least-violating control strategy synthesis with safety rules. In: Proceedings of HSCC 2013 (2013) Tumova, J., Hall, G.C., Karaman, S., Frazzoli, E., Rus, D.: Least-violating control strategy synthesis with safety rules. In: Proceedings of HSCC 2013 (2013)
Metadaten
Titel
Maximum Realizability for Linear Temporal Logic Specifications
verfasst von
Rayna Dimitrova
Mahsa Ghasemi
Ufuk Topcu
Copyright-Jahr
2018
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-030-01090-4_27