We consider the problem of computing the maximal probability of satisfying an $\omega$-regular specification for stochastic, continuous-state, nonlinear systems evolving in discrete time. The problem reduces, after automata-theoretic constructions, to finding the maximal probability of satisfying a parity condition on a (possibly hybrid) state space. While characterizing the exact satisfaction probability is open, we show that a lower bound on this probability can be obtained by (I) computing an under-approximation of the qualitative winning region, i.e., states from which the parity condition can be enforced almost surely, and (II) computing the maximal probability of reaching this qualitative winning region. The heart of our approach is a technique to symbolically compute the under-approximation of the qualitative winning region in step (I) via a finite-state abstraction of the original system as a $2\frac{1}{2}$-player parity game. Our abstraction procedure uses only the support of the probabilistic evolution; it does not use precise numerical transition probabilities. We prove that the winning set in the abstract $2\frac{1}{2}$-player game induces an under-approximation of the qualitative winning region in the original synthesis problem, along with a policy to solve it. By combining these contributions with (a) existing symbolic fixpoint algorithms to solve $2\frac{1}{2}$-player games and (b) existing techniques for reachability policy synthesis in stochastic nonlinear systems, we get an abstraction-based symbolic algorithm for finding a lower bound on the maximal satisfaction probability. We have implemented our approach and evaluated it on the nonlinear model of the perturbed Dubins vehicle.


翻译:我们考虑的是计算满足美元=oomega2 常规规则的最大概率的问题。 在不连续的时间里, 持续状态和非线性系统在不连续的时间里演变。 在自动化理论构造后, 问题会降低在( 可能混合的) 状态空间中找到满足对等条件的最大概率。 虽然精确满意度概率的特征是开放的, 我们显示, 计算质量赢取区域低于对等值的方法可以降低这一概率的约束值, 即, 可以几乎肯定地执行对等条件的国家, 并且( II) 计算达到这个质量赢取区域的最大概率。 我们的方法的核心是象征性地将质量赢取区域低于对等( I), 将原始系统定点抽象地抽象地计算为 2\ frac { 1\\\\\ 美元 平价游戏。 我们的解决程序只能使用对等值进化方法的支持; 它不会使用精确的数值过渡性非正值的精确性策略 。 我们的策略的核心是, 正在以正向的正向的平价化区域 。

0
下载
关闭预览

相关内容

Fariz Darari简明《博弈论Game Theory》介绍,35页ppt
专知会员服务
106+阅读 · 2020年5月15日
深度强化学习策略梯度教程,53页ppt
专知会员服务
176+阅读 · 2020年2月1日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
57+阅读 · 2019年10月17日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
167+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
25+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
人工智能 | COLT 2019等国际会议信息9条
Call4Papers
6+阅读 · 2018年9月21日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
强化学习族谱
CreateAMind
26+阅读 · 2017年8月2日
Arxiv
0+阅读 · 2021年3月4日
VIP会员
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
25+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
人工智能 | COLT 2019等国际会议信息9条
Call4Papers
6+阅读 · 2018年9月21日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
强化学习族谱
CreateAMind
26+阅读 · 2017年8月2日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员