22、多智能体系统的规范与验证

多智能体系统的规范与验证

1 引言

多智能体系统（MAS）为计算机科学、人工智能、博弈论、社会选择理论等领域的各种问题提供了重要的形式化框架。模态逻辑是用于计算系统规范和验证的最合适、最通用的逻辑形式之一。下面将介绍该领域的一些重要发展，包括用于系统时态、认知和战略属性规范的模态逻辑，一些模型检查算法，以及模型检查问题的计算复杂性。还会考虑基于二元决策图（BDD）和命题逻辑公式的系统符号（紧凑）表示，并说明这些表示如何改变模型检查的算法方面。此外，还将讨论其他有助于降低复杂性、使大型系统验证可行的技术。

1.1 内容概述

材料分为5个部分：
1. 系统演化推理：涉及多智能体系统、模态逻辑、克里普克模型、认知逻辑、时态逻辑（线性与分支时间、同步与异步积）、知识与时间推理、μ - 演算，以及基本复杂性类和结果。
2. 知识与时间的模型检查简介：介绍标准非符号算法和符号模型检查。
3. 智能体及其团队的规范：包括战略逻辑（联盟逻辑、ATL）、元属性（公理化、模型等价）以及不完全信息场景的推理。
4. 验证的复杂性：讨论显式模型的模型检查复杂性、复杂性证明、状态空间爆炸问题，以及紧凑转换表示和高阶表示对复杂性的影响。
5. 实际模型检查：介绍基于BDD和SAT的模型检查方法，以及CTLK的有界和无界模型检查、ATL的无界模型检查。

2 系统演化推理

2.1 多智能体系统

多智能体系统（MAS）是涉及多个自主实体在同一环境中行动的系统，这些实体被称为智能体。目前对于智能体尚无明确的定义。可以认为MAS主要是一种哲学隐喻，它引导我们以特定方式看待世界，并在描述感兴趣的现象