Stability is required for real world controlled systems as it ensures that those systems can tolerate small, real world perturbations around their desired operating states. This paper shows how stability for continuous systems modeled by ordinary differential equations (ODEs) can be formally verified in differential dynamic logic (dL). The key insight is to specify ODE stability by suitably nesting the dynamic modalities of dL with first-order logic quantifiers. Elucidating the logical structure of stability properties in this way has three key benefits: i) it provides a flexible means of formally specifying various stability properties of interest, ii) it yields rigorous proofs of those stability properties from dL's axioms with dL's ODE safety and liveness proof principles, and iii) it enables formal analysis of the relationships between various stability properties which, in turn, inform proofs of those properties. These benefits are put into practice through an implementation of stability proofs for several examples in KeYmaera X, a hybrid systems theorem prover based on dL.


翻译:真正世界控制的系统需要稳定,因为它能确保这些系统能够容忍其理想的运行状态周围的小的、真实的世界扰动。本文件展示了以普通差分方程(ODEs)建模的连续系统的稳定如何能以不同的动态逻辑(dL)进行正式核实。关键见解是通过将 dL 的动态模式与一阶逻辑限定符适当嵌套,来说明ODE 的稳定。用这种方式来说明稳定性属性的逻辑结构有三个关键好处:一)它提供了一种灵活的方式,正式说明各种利益稳定的特性;二)它从dL 的对等方方方格中得出了这些稳定性特性的严格证明,并用 dL 的值安全和活性验证原则,以及三)它使得能够对各种稳定性属性之间的关系进行正式分析,而这种分析反过来又为这些特性的证明提供证据。这些好处通过在KeYmaera X(一种基于 dL的混合系统理论)中为几个例子实施稳定性证明而付诸实践。

0
下载
关闭预览

相关内容

让 iOS 8 和 OS X Yosemite 无缝切换的一个新特性。 > Apple products have always been designed to work together beautifully. But now they may really surprise you. With iOS 8 and OS X Yosemite, you’ll be able to do more wonderful things than ever before.

Source: Apple - iOS 8
专知会员服务
39+阅读 · 2020年9月6日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
78+阅读 · 2020年7月26日
因果图,Causal Graphs,52页ppt
专知会员服务
246+阅读 · 2020年4月19日
开源书:PyTorch深度学习起步
专知会员服务
50+阅读 · 2019年10月11日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
92+阅读 · 2019年10月10日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
《科学》(20190517出版)一周论文导读
科学网
5+阅读 · 2019年5月19日
ICLR2019最佳论文出炉
专知
12+阅读 · 2019年5月6日
《自然》(20190221出版)一周论文导读
科学网
6+阅读 · 2019年2月23日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
15+阅读 · 2019年1月18日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
ICLR 2018最佳论文AMSGrad能够取代Adam吗
论智
6+阅读 · 2018年4月20日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
【推荐】免费书(草稿):数据科学的数学基础
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年10月1日
【推荐】SVM实例教程
机器学习研究会
17+阅读 · 2017年8月26日
Arxiv
7+阅读 · 2020年6月29日
Arxiv
6+阅读 · 2018年10月3日
VIP会员
相关VIP内容
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
《科学》(20190517出版)一周论文导读
科学网
5+阅读 · 2019年5月19日
ICLR2019最佳论文出炉
专知
12+阅读 · 2019年5月6日
《自然》(20190221出版)一周论文导读
科学网
6+阅读 · 2019年2月23日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
15+阅读 · 2019年1月18日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
ICLR 2018最佳论文AMSGrad能够取代Adam吗
论智
6+阅读 · 2018年4月20日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
【推荐】免费书(草稿):数据科学的数学基础
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年10月1日
【推荐】SVM实例教程
机器学习研究会
17+阅读 · 2017年8月26日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员