39、使用OBDD进行多智能体系统的符号模型检查

使用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 OBDD的基本概念

二元决策图（Binary Decision Diagram, BDD）是一种用于表示布尔函数的数据结构。有序二元决策图（Ordered Binary Decision Diagram, OBDD）是BDD的一种变体，它通过对变量的顺序进行规范化，从而提高了布尔函数表示的效率和紧凑性。OBDD在处理多智能体系统时具有显著的优势，比如高效的状态空间表示和操作。以下是OBDD的几个关键特性：

• 唯一性 ：给定变量顺序，每个布尔函数有唯一的OBDD表示。
• 紧凑性 ：OBDD通过共享公共子图减少了布尔函数表示的空间。
• 高效操作 ：OBDD支持高效的布尔运算，如AND、OR和NOT。