Practical Framework for the Formal Verification of Cooperative Mobile Robots Algorithms
协作移动机器人算法形式化验证的实用框架
基本信息
- 批准号:21K11748
- 负责人:
- 金额:$ 2.58万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
- 财政年份:2021
- 资助国家:日本
- 起止时间:2021-04-01 至 2024-03-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
The project aims at applying model checking to automatically verify the correctness of multi-robot algorithms and the problem of rendezvous in particular. Based on several important theorems that we have proved, we have developed a verification model that allows us to automatically verify the correctness of a given rendezvous algorithm in a model-checker (SPIN). Our model is designed to be conservative in the sense that, if an algorithm A passes the verification in the model, then this algorithm is correct in the real-world but the reverse is not true (A could be correct in the real-world even if it fails in the model).During this year, we have further extended the verification model with support for several consistency models and found novel algorithms that can work in these models. We have published the results as a journal version and made the model publicly available under an open-source license.In addition, we have progressed on the front of algorithm synthesis. In short, given a system model, we generate all possible algorithms, reduce the search space with several filtering rules to keep only those that are viable, and check each remaining algorithm with the model checker. This allows us to find known algorithms as well as new ones in models that are solvable, and partially map the known models for the existence of algorithms.Our model does not allow to prove the non-existence: when an algorithm is found it is guaranteed to be correct, but some correct algorithm can possibly be evaluated as incorrect.
该项目旨在应用模型检测来自动验证多机器人算法的正确性,特别是交会问题。基于我们已经证明的几个重要定理,我们开发了一个验证模型,该模型允许我们在模型检验器(SPIN)中自动验证给定会合算法的正确性。我们的模型被设计成保守的,如果一个算法A在模型中通过了验证,那么这个算法在现实世界中是正确的,但反之亦然(A在现实世界中可能是正确的,即使它在模型中失败了)。在这一年里,我们进一步扩展了验证模型,支持几个一致性模型,并发现了可以在这些模型中工作的新算法。我们已经将结果作为期刊版本发表,并在开放源码许可下公开提供该模型。此外,我们在算法合成方面取得了进展。简而言之,给定一个系统模型,我们生成所有可能的算法,用几个过滤规则来减少搜索空间,只保留那些可行的,并用模型检查器检查剩下的每个算法。这允许我们在可解的模型中找到已知算法以及新算法,并部分映射已知模型以确定算法的存在。我们的模型不允许证明算法的不存在:当发现算法时,保证该算法是正确的,但某些正确的算法可能被评估为不正确。
项目成果
期刊论文数量(16)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Solving Simultaneous Target Assignment and Path Planning Efficiently with Time-Independent Execution
- DOI:10.1609/icaps.v32i1.19810
- 发表时间:2021-09
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Keisuke Okumura;Xavier D'efago
- 通讯作者:Keisuke Okumura;Xavier D'efago
Using model checking to formally verify rendezvous algorithms for robots with lights in Euclidean space
使用模型检查正式验证欧几里得空间中带灯机器人的交会算法
- DOI:10.1016/j.robot.2023.104378
- 发表时间:2023
- 期刊:
- 影响因子:4.3
- 作者:Defago Xavier;Heriban Adam;Tixeuil Sebastien;Wada Koichi
- 通讯作者:Wada Koichi
Offline Time-Independent Multi-agent Path Planning
离线时间无关的多智能体路径规划
- DOI:10.24963/ijcai.2022/645
- 发表时间:2022
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:K. Okumura;F. Bonnet;Y. Tamura;X. Defago
- 通讯作者:X. Defago
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DEFAGO Xavier其他文献
Decentralized Route Planning and Exploration in Multi-Robot Systems
多机器人系统中的分散式路径规划和探索
- DOI:
- 发表时间:
2018 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
Yuichi Asahiro;Tetsuya Furukawa;Keiichi Ikegami;Eiji Miyano;Tsuyoshi Yagita;Makoto Kanazawa;DEFAGO Xavier - 通讯作者:
DEFAGO Xavier
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Fault-tolerant distributed algorithms and realistic models for groups of autonomous mobile robots
自主移动机器人组的容错分布式算法和现实模型
- 批准号:
23500060 - 财政年份:2011
- 资助金额:
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$ 2.58万 - 项目类别:
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$ 2.58万 - 项目类别:
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18049032 - 财政年份:2006
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Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
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04F04786 - 财政年份:2004
- 资助金额:
$ 2.58万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
相似海外基金
水蒸気の吸着過程に着目した建築材料の湿気物性値測定法の高効率化とモデル検証
以水蒸气吸附过程为重点的建筑材料水分性能测量方法的提高效率和模型验证
- 批准号:
23K26262 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 2.58万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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- 批准号:
23K02652 - 财政年份:2023
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$ 2.58万 - 项目类别:
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電子制御モデル検証における形式手法と確率・統計的手法の融合
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- 批准号:
20K19773 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 2.58万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
ベイツ型擬態の理論モデルの統合および時空間変動データによるモデル検証
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- 批准号:
19J21533 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 2.58万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
高赤方偏移宇宙における天体分布の定量化とその宇宙モデル検証への応用
高红移宇宙中天体分布的量化及其在宇宙学模型验证中的应用
- 批准号:
01J08914 - 财政年份:2001
- 资助金额:
$ 2.58万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for JSPS Fellows