概要
本論文は、不確実性や望ましくない外部影響がある環境において、制御システムが複雑なタスクを遂行する際に必要とされる追加エネルギーを定量化する「エネルギー復元力指標」を提案しています。時間論理を用いた仕様表現により、システムが望ましくない影響に対して復元力を保ちながら、追加的に消費するエネルギーの最大値を測定できます。この指標は仕様の組み合わせに対しても計算可能であり、順序的到達可能性と安全性タスクの考慮を可能にします。
ポイント
- エネルギー復元力指標: 外部干渉下でシステムが目標達成に必要とする最大追加エネルギーを定量化する新しい指標を開発
- 時間論理仕様: 複雑な制御仕様をTLで表現することで、形式的かつ厳密な要件定義を実現
- 計算効率: 有限時間到達可能性と安全性に関連する仕様について、制御入力の合成と指標計算が二次計画問題に帰着され、効率的に解ける
- 実証例: 戦闘機モデルと平面移動ロボットのケーススタディにより、合成された制御入力が望ましくない影響下でも仕様を満たす実用性を実証
- 応用可能性: エネルギー制約がある自律システムや再生可能エネルギー統合システムにおける最適制御設計に活用可能
出典
Energetic Resilience under Temporal Logic Specifications
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