論文の概要: Correct-by-Construction Design of Contextual Robotic Missions Using Contracts

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.08144v3
• Date: Fri, 29 Dec 2023 19:50:19 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-01-03 02:22:31.893246
• Title: Correct-by-Construction Design of Contextual Robotic Missions Using Contracts
• Title（参考訳）: 契約によるコンテキストロボットミッションの正しい構成設計
• Authors: Piergiuseppe Mallozzi, Pierluigi Nuzzo, Nir Piterman, Gerardo Schneider, Patrizio Pelliccione
• Abstract要約: 本稿では,コンテキストロボットのミッションを規定し,実装するための新しい構成フレームワークを提案する。 ミッション仕様は階層的でモジュラーな方法で構成されており、各サブミッションを独立したロボットコントローラとして合成することができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.890369837091434
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Effectively specifying and implementing robotic missions poses a set of challenges to software engineering for robotic systems. These challenges stem from the need to formalize and execute a robot's high-level tasks while considering various application scenarios and conditions, also known as contexts, in real-world operational environments. Writing correct mission specifications that explicitly account for multiple contexts can be tedious and error-prone. Furthermore, as the number of contexts, and consequently the complexity of the specification, increases, generating a correct-by-construction implementation (e.g., by using synthesis methods) can become intractable. A viable approach to address these issues is to decompose the mission specification into smaller, manageable sub-missions, with each sub-mission tailored to a specific context. Nevertheless, this compositional approach introduces its own set of challenges in ensuring the overall mission's correctness. In this paper, we propose a novel compositional framework for specifying and implementing contextual robotic missions using assume-guarantee contracts. The mission specification is structured in a hierarchical and modular fashion, allowing for each sub-mission to be synthesized as an independent robot controller. We address the problem of dynamically switching between sub-mission controllers while ensuring correctness under predefined conditions.
• Abstract（参考訳）: ロボットミッションを効果的に指定し実装することは、ロボットシステムのソフトウェア工学にいくつかの課題をもたらす。 これらの課題は、現実の運用環境において、さまざまなアプリケーションシナリオや状況(コンテキストとしても知られる)を考慮して、ロボットのハイレベルなタスクを形式化し実行する必要があることに起因する。 複数のコンテキストを明示的に記述した正確なミッション仕様を書くのは面倒でエラーを起こしやすい。 さらに、コンテキストの数が増え、したがって仕様の複雑さが増すにつれて、コンストラクションの正しい実装(例えば、合成法を使って)を生成することができる。 これらの問題に対処するための実行可能なアプローチは、ミッション仕様をより小さく管理可能なサブミッションに分解し、それぞれのサブミッションを特定のコンテキストに合わせて調整することである。 しかしながら、この構成的アプローチは、ミッション全体の正しさを保証するために、独自の課題を導入する。 本稿では,前提-保証契約を用いたコンテキストロボットミッションの特定と実装のための新しい構成フレームワークを提案する。 ミッション仕様は階層的でモジュラーな方法で構成されており、各サブミッションを独立したロボットコントローラとして合成することができる。 本稿では,事前定義された条件下での精度を確保しつつ,サブミッションコントローラ間の動的切り替えの問題に対処する。

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