Verification of discrete time or continuous time dynamical systems over the reals is known to be undecidable. It is however known that undecidability does not hold for various classes of systems: if robustness is defined as the fact that reachability relation is stable under infinitesimal perturbation, then their reachability relation is decidable. In other words, undecidability implies sensitivity under infinitesimal perturbation, a property usually not expected in systems considered in practice, and hence can be seen (somehow informally) as an artefact of the theory, that always assumes exactness. In a similar vein, it is known that, while undecidability holds for logical formulas over the reals, it does not hold when considering delta-undecidability: one must determine whether a property is true, or $\delta$-far from being true. We first extend the previous statements to a theory for general (discrete time, continuous-time, and even hybrid) dynamical systems, and we relate the two approaches. We also relate robustness to some geometric properties of reachability relation. But mainly, when a system is robust, it then makes sense to quantify at which level of perturbation. We prove that assuming robustness to polynomial perturbations on precision leads to reachability verifiable in complexity class PSPACE, and even to a characterization of this complexity class. We prove that assuming robustness to polynomial perturbations on time or length of trajectories leads to similar statements, but with PTIME. It has been recently unexpectedly shown that the length of a solution of a polynomial ordinary differential equation corresponds to a time of computation: PTIME corresponds to solutions of polynomial differential equations of polynomial length. Our results argue that the answer is given by precision: space corresponds to the involved precision.


翻译:对真实的离散时间或连续时间动态系统的核查已知是不可降低的。 但已知的是,不可降解性对于各类系统来说并不持久:如果将稳健性定义为在无限的扰动下,可实现性关系稳定,那么其可实现性关系是可以降低的。换句话说,不可降解性意味着在无限的扰动下敏感,一种在实际中考虑的系统中通常不预期的属性,因此可以被视为(某种非正式的)该理论的精度,它总是具有精确性。在类似的情况下,人们知道,不可降解性对于各种系统的精度公式来说并不持久:虽然不可降解性可以导致对真实性的逻辑公式,但在考虑 delta- 不可降低性时, 则不能维持。 换句话说, 我们首先将先前的语句扩展为一般的理论( 不稳定时间、 持续时间、 甚至混合的) 动态系统的精度, 而我们把两种方法联系起来。 我们还把坚固性与某种直径直径的直径直径性时间关系联系起来, 在可实现的直径的直径直径直径直径直径直到直的直的直径直径直径直径直径直径直到直到直的直到直到直到直径直到直到直直直到直到直到直到直到直到直的系统。

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