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加权定时游戏中鲁棒最优策略的合成

计算机科学与博弈论 2024-07-02 v2

摘要

加权定时游戏(WTG)是描述涉及实时问题的控制合成问题最常用的模型。合成的策略依赖于对时间流逝的完美测量,这在实际中并不现实。为了产生对时序不确定性具有容错性的策略,我们依赖于最初用于时序自动机的鲁棒性概念。具体而言,WTG是由两个玩家在带有整数权重的时序自动机中进行的零和游戏,其中一个玩家(称为Min)希望到达目标位置并最小化累计权重。本文中,我们将底层时序自动机置于一种取决于某些参数(代表最大可能扰动)的语义下, opponent(对手)此外还能扰动Min所选择的延迟。于是,鲁棒值问题可表述为:给定某个阈值,是否存在正的扰动且存在一种Min的策略,确保无论对手如何操作,都能以累计权重低于阈值的方式到达目标。我们提供了该鲁棒值问题的首个可判决性结果,通过以参数化方式计算鲁棒值函数来实现这一点,针对的是被称为WTG的发散类(该类被引入以在不限制时钟数量的WTG中实现对(经典)值的可判决性)。为此,我们显示鲁棒值是某些算子的不动点,就像在价值迭代算法中所做的那样。随后,我们小心地结合了两种表示方法:用于分析WTG的分段仿射函数引入于[1],以及用于分析时序自动机鲁棒性的缩小差分界限矩阵(shrunken Difference Bound Matrices)引入于[29]。最后,我们还研究了质性决策问题,解决了一个关于鲁棒可达性的开放问题,表明对于一般WTG,鲁棒可达性是EXPTIME-complete的。

关键词

引用

@article{arxiv.2403.06921,
  title  = {Synthesis of Robust Optimal Strategies in Weighted Timed Games},
  author = {Benjamin Monmege and Julie Parreaux and Pierre-Alain Reynier},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2403.06921},
  year   = {2024}
}