13、通过OBDD进行多智能体系统的符号模型检查

通过OBDD进行多智能体系统的符号模型检查

1 引言

在多智能体系统（MAS）领域，理论研究传统上集中在规范上。已经探索了各种逻辑来为MAS提供形式基础，特别是对于代理的心理态度，如知识、信念、愿望等。为了考虑这些态度的时间演变，已经将时间逻辑如CTL和LTL纳入MAS形式化中，从而产生了时间逻辑与例如认识论、信念论和道义逻辑的组合。尽管研究MAS的形式化工具规格说明很重要，但也必须考虑MAS的验证问题，以确保系统按照预期的方式运行。模型检查是分布式系统验证技术的一个成熟方法，这些系统是通过时间逻辑指定的。模型检查的问题是验证在代表系统的模型M中表示的逻辑公式是否为真，即确定是否可以将此方法也应用于MAS，在这种情况下M是一个表示MAS演变的语义模型，并且是一个表达代理的时间-意图属性的公式。

2 CTL模型检查和OBDD

2.1 计算树逻辑（CTL）

计算树逻辑（CTL）是一种模态逻辑，用于描述和验证并发系统的属性。CTL允许描述系统状态的路径，以及这些路径上的属性。CTL公式由路径量化符（A和E）和状态量化符（G、F、X、U）组成，用于描述系统的所有路径或某些路径上的属性。

2.2 二元决策图（OBDD）

OBDD（有序二叉决策图）是一种用于表示布尔函数的紧凑数据结构。OBDD通过消除冗余节点和共享公共子结构来压缩布尔表达式，从而提高了表示和操作布尔函数的效率。OBDD在模型检查中的应用尤其重要，因为它能够高效地表示和操作状态空间。

2.3 CTL与OBDD的结合

CTL与OBDD的结合可以用于高效地验证多智能体系统的属性。通过将CTL公式转换为布尔表达式，并使