28、混合多智能体系统与智能体竞赛分析

混合多智能体系统与智能体竞赛分析

混合多智能体系统的模型检查与转换

混合自动机模型检查基础

混合自动机具备形式化语义，这使得运用形式化方法证明指定系统的某些属性成为可能，比如通过模型检查。在混合自动机的语境中，模型检查通常指可达性测试，即判断从指定系统的初始配置是否能到达某些（不期望的）状态。具体操作是，不断将通过离散转换或根据流条件演化连续变量所能到达的所有状态添加到当前配置中，直至达到不动点R。然后，只需将可达状态集与不期望状态集相交，就能测试不期望状态是否可达。对于矩形混合自动机（线性自动机的一个子类），即使是LTL模型检查也是可判定的。

标准模型检查器示例

使用标准模型检查器HYTECH和PHAVer对行为规范进行了实验。这两个模型检查器用于分析线性混合自动机，它们以混合自动机的文本表示作为输入，并对所得乘积自动机的状态空间进行可达性测试。一般先计算从初始配置可达的所有状态，然后检查结果集是否满足所需属性。以下是救援场景的一些模型检查任务示例：
1. 能否灭火 ：当模拟火灾的自动机状态从无火变为燃烧时，变量neededw存储灭火所需的水量（初始值为120）。当neededw = 0时，自动机进入灭火状态。因此，只要存在一个可达配置cout，其中火灾处于灭火状态，就可以灭火。从规范中可以看出，由于neededw在初始设置后只会减少，所以最终必然会从燃烧状态过渡到灭火状态。借助HYTECH的跟踪生成能力，可以轻松比较不同的策略，例如水箱补水策略。比较使用不同策略生成的到cout的跟踪，较短的跟踪（相对于时间单位，而非离散转换）意味着更快地完成灭火任务。
2. 智能体是否会用