标记有限状态自动机离散事件系统状态/事件推理与隐藏的统一并发组合方法

IF 7.3 2区计算机科学 Q1 AUTOMATION & CONTROL SYSTEMS

Annual Reviews in Control Pub Date : 2023-01-01 DOI:10.1016/j.arcontrol.2023.100902

Kuize Zhang

引用次数: 1

摘要

离散事件系统（DESs）通常由标记事件的自发发生引起的离散状态及其之间的转换组成。在这篇综述文章中，我们研究了由标记（不确定性）有限状态自动机（LFSA）建模的DES。由于DESs的部分观测特征，其中的基本性质可分为两类：基于状态/事件推理的性质（例如，强可检测性、可诊断性和可预测性）和基于状态隐藏的性质（如，不透明度）。直观地，前一类描述了是否可以使用观察到的输出序列来推断当前和后续状态、故障事件的过去发生或故障事件的未来特定发生；而后者描述了是否不能使用观察到的输出序列来推断秘密状态是否已经被访问（即DES是否可以隐藏其秘密状态已经被访问的状态）。在过去的二十年里，使用不同的方法分别研究了这些性质，特别是在大多数工作中，基于推理的性质是基于死锁自由度和发散自由度这两个基本假设来验证的，其中前者意味着自动机将始终运行，后者意味着自动机没有可达的不可观测循环，因此这种自动机的运行将总是最终被观察到。在本文中，对于LFSA，展示了一种统一的并发组合方法来验证所有上述基于推理和隐藏的属性，从而为这两类属性提供了统一的数学框架。此外，与文献中以前的方法相比，并发合成方法不依赖于假设，是目前最有效的方法。最后，基于并发合成，我们将上述基于推理的性质的否定表示为线性时间逻辑（LTL）公式；通过将并发组合和一个称为观测器的附加工具（即LFSA的经典幂集构造）相结合，我们还将上述基于隐藏的属性表示为LTL公式。尽管LTL公式模型检查算法不能为这些基于推断和隐藏的属性提供更有效的验证，但所获得的LTL公式在这些属性之间显示出共同的相似性。

本文章由计算机程序翻译，如有差异，请以英文原文为准。

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Annual Reviews in Control 工程技术-自动化与控制系统

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期刊介绍： The field of Control is changing very fast now with technology-driven “societal grand challenges” and with the deployment of new digital technologies. The aim of Annual Reviews in Control is to provide comprehensive and visionary views of the field of Control, by publishing the following types of review articles: Survey Article: Review papers on main methodologies or technical advances adding considerable technical value to the state of the art. Note that papers which purely rely on mechanistic searches and lack comprehensive analysis providing a clear contribution to the field will be rejected. Vision Article: Cutting-edge and emerging topics with visionary perspective on the future of the field or how it will bridge multiple disciplines, and Tutorial research Article: Fundamental guides for future studies.