論文の概要: Optimal by Design: Model-Driven Synthesis of Adaptation Strategies for Autonomous Systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2001.08525v1
• Date: Thu, 16 Jan 2020 12:49:55 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-11 00:57:58.184281
• Title: Optimal by Design: Model-Driven Synthesis of Adaptation Strategies for Autonomous Systems
• Title（参考訳）: 最適設計:自律システムのための適応戦略のモデル駆動合成
• Authors: Yehia Elrakaiby and Paola Spoletini and Bashar Nuseibeh
• Abstract要約: 我々は,自律システムのための最適適応戦略のモデルベース要求駆動型合成のためのフレームワークであるOptimal by Design (ObD)を提案する。 ObDは、自己適応システムの基本的な要素、すなわちシステム、能力、要求、環境の高レベルな記述のためのモデルを提案する。 これらの要素に基づいてマルコフ決定プロセス(MDP)が構築され、最適な戦略や最も報いるシステム行動を計算する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 9.099295007630484
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Many software systems have become too large and complex to be managed efficiently by human administrators, particularly when they operate in uncertain and dynamic environments and require frequent changes. Requirements-driven adaptation techniques have been proposed to endow systems with the necessary means to autonomously decide ways to satisfy their requirements. However, many current approaches rely on general-purpose languages, models and/or frameworks to design, develop and analyze autonomous systems. Unfortunately, these tools are not tailored towards the characteristics of adaptation problems in autonomous systems. In this paper, we present Optimal by Design (ObD ), a framework for model-based requirements-driven synthesis of optimal adaptation strategies for autonomous systems. ObD proposes a model (and a language) for the high-level description of the basic elements of self-adaptive systems, namely the system, capabilities, requirements and environment. Based on those elements, a Markov Decision Process (MDP) is constructed to compute the optimal strategy or the most rewarding system behaviour. Furthermore, this defines a reflex controller that can ensure timely responses to changes. One novel feature of the framework is that it benefits both from goal-oriented techniques, developed for requirement elicitation, refinement and analysis, and synthesis capabilities and extensive research around MDPs, their extensions and tools. Our preliminary evaluation results demonstrate the practicality and advantages of the framework.
• Abstract（参考訳）: 多くのソフトウェアシステムは、人間管理者によって効率的に管理されるには大きすぎる複雑化しており、特に不確実で動的な環境で運用され、頻繁な変更を必要とする場合である。 要求駆動適応技術は、要求を満たす方法を自律的に決定するために必要な手段をシステムに与えるために提案されている。 しかし、現在の多くのアプローチは、自律システムの設計、開発、分析に汎用言語、モデルおよび/またはフレームワークに依存している。 残念ながら、これらのツールは自律システムにおける適応問題の特徴に合わせたものではない。 本稿では,自律システムに対する最適適応戦略のモデルベース要求駆動合成のためのフレームワークであるOptimal by Design (ObD)を提案する。 ObDは、自己適応システムの基本的な要素、すなわちシステム、能力、要求、環境の高レベルな記述のためのモデル(および言語)を提案する。 これらの要素に基づいてマルコフ決定プロセス(MDP)が構築され、最適な戦略や最も報いるシステム行動を計算する。 さらに、変更に対するタイムリーな応答を保証する反射コントローラを定義する。 フレームワークの新たな特徴の1つは、要求の引き込み、洗練と分析のために開発されたゴール指向技術と、MDPとその拡張とツールに関する広範な研究の両方の恩恵を受けていることである。 予備評価の結果,フレームワークの実用性と利点が示された。

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