Deductive verification of simple foraging robotic behaviours
Deductive verification of simple foraging robotic behaviours
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简单觅食机器人行为的演绎验证
DOI：
10.1108/17563780911005818
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发表时间：
2009
影响因子：
4.3
通讯作者：
Behdenna A
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Behdenna A
目的：本文的目的是考虑高层次机器人行为的逻辑规范和自动验证。设计/方法论/方法-本文使用时间逻辑作为一种形式语言来提供觅食机器人行为的抽象，并相继将其扩展到多个机器人，机器人收集的食物项目以及机器人实时行为的约束。对于这些场景中的每一个，相关属性的证明都是以完全自动化的方式进行的。除了命题时间逻辑中的自动演绎证明外，还考虑了涉及任意数量机器人的可能性，从而允许机器人群的表示。这导致了一阶时间逻辑（fotl）的使用。发现-使用命题和fotl的自动演绎时间证明实现了许多性质的证明。研究局限/启示——问题的许多细节，如机器人的位置、回避等都被抽象掉了。实际意义-大型机器人群超出了当前命题时间证明器的能力。虽然使用FOTL表示和证明任意大群体的特性是可行的，但无限数量的食物碎片的表示超出了FOTL目标的可确定片段，并且实际上，证明者甚至要与少量食物碎片斗争。原创性/价值——本文描述的工作是新颖的，因为它应用自动时间定理证明来证明机器人行为的性质。
Purpose–The purpose of this paper is to consider the logical specification, and automated verification, of high‐level robotic behaviours.Design/methodology/approach–The paper uses temporal logic as a formal language for providing abstractions of foraging robot behaviour, and successively extends this to multiple robots, items of food for the robots to collect, and constraints on the real‐time behaviour of robots. For each of these scenarios, proofs of relevant properties are carried out in a fully automated way. In addition to automated deductive proofs in propositional temporal logic, the possibility of having arbitrary numbers of robots involved is considered, thus allowing representations of robot swarms. This leads towards the use of first‐order temporal logics (FOTLs).Findings–The proofs of many properties are achieved using automatic deductive temporal provers for the propositional and FOTLs.Research limitations/implications–Many details of the problem, such as location of the robots, avoidance, etc. are abstracted away.Practical implications–Large robot swarms are beyond the current capability of propositional temporal provers. Whilst representing and proving properties of arbitrarily large swarms using FOTLs is feasible, the representation of infinite numbers of pieces of food is outside of the decidable fragment of FOTL targeted, and practically, the provers struggle with even small numbers of pieces of food.Originality/value–The work described in this paper is novel in that it applies automatic temporal theorem provers to proving properties of robotic behaviour.
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DOI：
10.1007/978-3-642-00867-2
发表时间：
2009-03
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
M. Butler;Cliff B. Jones;A. Romanovsky;E. Troubitsyna
通讯作者：
M. Butler;Cliff B. Jones;A. Romanovsky;E. Troubitsyna
DOI：
--
发表时间：
2005
期刊：
影响因子：
--
作者：
A. Winfield;Jin Sa;Carmen Fernandez;C. Dixon;M. Fisher
通讯作者：
M. Fisher
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影响因子：
2.3
作者：
A. Winfield;Jin Sa;M. Fernández;C. Dixon;M. Fisher
通讯作者：
M. Fisher
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影响因子：
0.8
作者：
Ludwig M
通讯作者：
Ludwig M
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DOI：
--
发表时间：
2005
期刊：
Verification of Infinite-State Systems with Applications to Security
影响因子：
--
作者：
Michael Fisher;B. Konev;A. Lisitsa
通讯作者：
A. Lisitsa