Skip to main content

2018 | OriginalPaper | Buchkapitel

Tropical Abstractions of Max-Plus Linear Systems

verfasst von : Muhammad Syifa’ul Mufid, Dieky Adzkiya, Alessandro Abate

Erschienen in: Formal Modeling and Analysis of Timed Systems

Verlag: Springer International Publishing

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

search-config
loading …

Abstract

This paper describes the development of finite abstractions of Max-Plus-Linear (MPL) systems using tropical operations. The idea of tropical abstraction is inspired by the fact that an MPL system is a discrete-event model updating its state with operations in the tropical algebra. The abstract model is a finite-state transition system: we show that the abstract states can be generated by operations on the tropical algebra, and that the generation of transitions can be established by tropical multiplications of matrices. The complexity of the algorithms based on tropical algebra is discussed and their performance is tested on a numerical benchmark against an existing alternative abstraction approach.

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!

Fußnoten
1
A permutation \(\alpha \) is called maximal if \(\bigotimes _{i=1}^n A(i,\alpha (i))=\text {per}(A)\), where \(\text {per}(A)\) is the permanent of A [6, 17].
 
2
\(\hat{R}\) is the collection of non-empty \(R_g\). We use small letter \(\hat{r}_i\) for sake of simplicity.
 
Literatur
1.
Zurück zum Zitat Adzkiya, D.: Finite abstractions of max-plus-linear systems: theory and algorithms. Ph.D. thesis, Delft University of Technology (2014) Adzkiya, D.: Finite abstractions of max-plus-linear systems: theory and algorithms. Ph.D. thesis, Delft University of Technology (2014)
3.
Zurück zum Zitat Adzkiya, D., De Schutter, B., Abate, A.: Finite abstractions of max-plus-linear systems. IEEE Trans. Autom. Control 58(12), 3039–3053 (2013)MathSciNetCrossRef Adzkiya, D., De Schutter, B., Abate, A.: Finite abstractions of max-plus-linear systems. IEEE Trans. Autom. Control 58(12), 3039–3053 (2013)MathSciNetCrossRef
4.
Zurück zum Zitat Adzkiya, D., De Schutter, B., Abate, A.: Computational techniques for reachability analysis of max-plus-linear systems. Automatica 53, 293–302 (2015)MathSciNetCrossRef Adzkiya, D., De Schutter, B., Abate, A.: Computational techniques for reachability analysis of max-plus-linear systems. Automatica 53, 293–302 (2015)MathSciNetCrossRef
5.
Zurück zum Zitat Baccelli, F., Cohen, G., Olsder, G.J., Quadrat, J.-P.: Synchronization and Linearity: An Algebra for Discrete Event Systems. Wiley, Hoboken (1992)MATH Baccelli, F., Cohen, G., Olsder, G.J., Quadrat, J.-P.: Synchronization and Linearity: An Algebra for Discrete Event Systems. Wiley, Hoboken (1992)MATH
6.
8.
Zurück zum Zitat Floyd, R.W.: Algorithm 97: shortest path. Commun. ACM 5(6), 345 (1962)CrossRef Floyd, R.W.: Algorithm 97: shortest path. Commun. ACM 5(6), 345 (1962)CrossRef
9.
Zurück zum Zitat Heemels, W., De Schutter, B., Bemporad, A.: Equivalence of hybrid dynamical models. Automatica 37(7), 1085–1091 (2001)CrossRef Heemels, W., De Schutter, B., Bemporad, A.: Equivalence of hybrid dynamical models. Automatica 37(7), 1085–1091 (2001)CrossRef
10.
Zurück zum Zitat Heidergott, B., Olsder, G.J., Van der Woude, J.: Max Plus at Work: Modeling and Analysis of Synchronized Systems: A Course on Max-Plus Algebra and Its Applications. Princeton University Press, Princeton (2014) Heidergott, B., Olsder, G.J., Van der Woude, J.: Max Plus at Work: Modeling and Analysis of Synchronized Systems: A Course on Max-Plus Algebra and Its Applications. Princeton University Press, Princeton (2014)
12.
Zurück zum Zitat Lu, Q., Madsen, M., Milata, M., Ravn, S., Fahrenberg, U., Larsen, K.G.: Reachability analysis for timed automata using max-plus algebra. J. Logic Algebraic Program. 81(3), 298–313 (2012)MathSciNetCrossRef Lu, Q., Madsen, M., Milata, M., Ravn, S., Fahrenberg, U., Larsen, K.G.: Reachability analysis for timed automata using max-plus algebra. J. Logic Algebraic Program. 81(3), 298–313 (2012)MathSciNetCrossRef
15.
Zurück zum Zitat Pin, J.-E.: Tropical semirings. Idempotency, pp. 50–69 (1998) Pin, J.-E.: Tropical semirings. Idempotency, pp. 50–69 (1998)
17.
Zurück zum Zitat Sergeev, S.: Max-plus definite matrix closures and their eigenspaces. Linear Algebra Appl. 421(2–3), 182–201 (2007)MathSciNetCrossRef Sergeev, S.: Max-plus definite matrix closures and their eigenspaces. Linear Algebra Appl. 421(2–3), 182–201 (2007)MathSciNetCrossRef
Metadaten
Titel
Tropical Abstractions of Max-Plus Linear Systems
verfasst von
Muhammad Syifa’ul Mufid
Dieky Adzkiya
Alessandro Abate
Copyright-Jahr
2018
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-030-00151-3_16