Stochastic hybrid systems have received significant attentions as a relevant modelling framework describing many systems, from engineering to the life sciences: they enable the study of numerous applications, including transportation networks, biological systems and chemical reaction networks, smart energy and power grids, and beyond. Automated verification and policy synthesis for stochastic hybrid systems can be inherently challenging: this is due to the heterogeneity of their dynamics (presence of continuous and discrete components), the presence of uncertainty, and in some applications the large dimension of state and input sets. Over the past few years, a few hundred articles have investigated these models, and developed diverse and powerful approaches to mitigate difficulties encountered in the analysis and synthesis of such complex stochastic systems. In this survey, we overview the most recent results in the literature and discuss different approaches, including (in)finite abstractions, verification and synthesis for temporal logic specifications, stochastic similarity relations, (control) barrier certificates, compositional techniques, and a selection of results on continuous-time stochastic systems; we finally survey recently developed software tools that implement the discussed approaches. Throughout the manuscript we discuss a few open topics to be considered as potential future research directions: we hope that this survey will guide younger researchers through a comprehensive understanding of the various challenges, tools, and solutions in this enticing and rich scientific area.


翻译:作为描述从工程到生命科学等许多系统的相关建模框架,托盘混合系统已受到高度重视:它们有助于研究多种应用,包括运输网络、生物系统和化学反应网络、智能能源和电网等。 用于随机混合系统的自动核查和政策合成具有内在挑战性:这是因为其动态(连续和离散组成部分的存在)、存在不确定性以及在某些应用中存在大量的国家和投入系统。在过去几年里,数百篇文章对这些模型进行了调查,并开发了多种强有力的方法,以减轻在分析和综合这类复杂诊断系统过程中遇到的困难。在这次调查中,我们概述了文献中的最新结果,并讨论了不同方法,包括(精确的)时间逻辑规范的抽象、核查和合成、随机相似关系、(控制)障碍证书、组成技术以及选择连续时间调查系统的结果。我们最近开发了实施这些讨论方法的软件工具。我们在整个手稿中,将讨论文献中的最新结果,并讨论各种方法,包括(精确的)时间逻辑规范的抽象抽象的抽象的抽象的抽象、核查和合成的相似性关系、(控制)障碍证书、构成技术,以及选择连续调查系统的结果。我们最后调查了应用了实施讨论这些讨论方法的软件工具。在整个手稿中,我们将讨论一些开放的先进研究领域,并将讨论各种研究工具作为潜在的工具。

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