論文の概要: Mining Environment Assumptions for Cyber-Physical System Models
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2005.08435v1
- Date: Mon, 18 May 2020 03:05:21 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2022-12-01 22:54:50.250664
- Title: Mining Environment Assumptions for Cyber-Physical System Models
- Title(参考訳): サイバー物理システムモデルのための鉱業環境仮定
- Authors: Sara Mohammadinejad, Jyotirmoy V. Deshmukh, Aniruddh G. Puranic
- Abstract要約: 出力要求を満たす入力信号のサブセットをコンパクトに記述できることを示す。
教師付き学習手法を用いて,そのような環境仮定をマイニングするアルゴリズムを提案する。
本研究では、交通や医療など複数の分野の現実データに関する実験結果を示す。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.19336815376402716
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Many complex cyber-physical systems can be modeled as heterogeneous
components interacting with each other in real-time. We assume that the
correctness of each component can be specified as a requirement satisfied by
the output signals produced by the component, and that such an output guarantee
is expressed in a real-time temporal logic such as Signal Temporal Logic (STL).
In this paper, we hypothesize that a large subset of input signals for which
the corresponding output signals satisfy the output requirement can also be
compactly described using an STL formula that we call the environment
assumption. We propose an algorithm to mine such an environment assumption
using a supervised learning technique. Essentially, our algorithm treats the
environment assumption as a classifier that labels input signals as good if the
corresponding output signal satisfies the output requirement, and as bad
otherwise. Our learning method simultaneously learns the structure of the STL
formula as well as the values of the numeric constants appearing in the
formula. To achieve this, we combine a procedure to systematically enumerate
candidate Parametric STL (PSTL) formulas, with a decision-tree based approach
to learn parameter values. We demonstrate experimental results on real world
data from several domains including transportation and health care.
- Abstract(参考訳): 多くの複雑なサイバー物理システムは、リアルタイムで相互に相互作用する異種成分としてモデル化することができる。
本稿では,各コンポーネントの正しさを,各コンポーネントが生成する出力信号に満足する要件として指定し,信号テンポラル論理(STL)などのリアルタイム時相論理でその出力保証を表現できることを仮定する。
本稿では,対応する出力信号が出力要求を満たす入力信号の大規模なサブセットを,環境仮定と呼ぶSTL式を用いてコンパクトに記述することができることを仮定する。
教師付き学習手法を用いて,そのような環境仮定をマイニングするアルゴリズムを提案する。
基本的に,本アルゴリズムは環境仮定を,対応する出力信号が出力要求を満たす場合の入力信号を良好にラベル付けする分類器として扱う。
我々の学習方法は,STL式の構造と,式に現れる数値定数の値を同時に学習する。
そこで本研究では,PSTL(Parametric STL)の公式を体系的に列挙する手法と,パラメータ値の学習のための決定木に基づくアプローチを組み合わせる。
本研究では、交通や医療など複数の分野の現実データに関する実験結果を示す。
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