可达集一致性系统辨识

形式化验证技术在确保复杂网络-物理系统安全方面发挥着关键作用。为了将基于模型的验证结果迁移到实际世界，我们需要目标系统的测量值位于相应模型可达输出集合之内，我们称之为可达集一致性。本文关注自动识别可达集一致性模型。虽然现有方法针对线性状态空间模型进行可达集一致性辨识，但我们将这些方法推广到非线性状态空间模型以及线性和非线性输入-输出模型。此外，我们的辨识框架适用于对系统动力学具有不同程度先验知识的情况。具体而言，我们从数据中识别单盒模型的模型不确定性集合、灰盒模型的参数以及模型不确定性集合，以及整体可达集一致性黑盒模型。我们的框架在大量数值实验中表现出良好的鲁棒性和有效性，这些实验使用模拟数据和真实数据均得到验证。