Dynamical systems are a widely used model of computation and an intuitive representation of many natural phenomena in many applied fields. The last decades have seen an impressive use of computers in studying and analysing them, with several visible theoretical breakthroughs. The question of reachability for dynamical systems is central: given two points, is there a trajectory between them in the dynamical system? Reachability, in particular over the reals, is undecidable in the general case: it is only computably enumerable, even under reasonable hypotheses, e.g. for a computable dynamics in general. But it is known to become decidable, and even lies in PSPACE, under suitably quantified robustness assumptions. In this paper, we focus on PSPACE-completeness results over the reals, in the sense of computable analysis, regarding discrete-time and continuous-time robust dynamical systems. We prove that, under some additional and rather reasonable hypotheses, the reachability relation becomes even PSPACE-complete for both classical and second-order complexity second-order complexity, for an adapted notion of reduction. As a side-effect, we also prove an improvement of an algebraic Ordinary Differential Equations-based characterisation of PSPACE, removing one of the base functions of the algebra. By doing so, we link results from dynamical systems and complexity over the reals, including the models of computable analysis and second-order complexity.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

面向深度研究系统的强化学习基础:综述
专知会员服务
24+阅读 · 2025年9月22日
面向复杂城市系统的物理引导人工智能综述
专知会员服务
26+阅读 · 2025年6月18日
【硬核书】信息物理系统理论、方法和应用,291页pdf
专知会员服务
106+阅读 · 2022年9月23日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
61+阅读 · 2019年10月17日
经典书《斯坦福大学-多智能体系统》532页pdf
论文浅尝 | 虚拟知识图谱:软件系统和应用案例综述
开放知识图谱
15+阅读 · 2019年5月7日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
【推荐】ResNet, AlexNet, VGG, Inception:各种卷积网络架构的理解
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年12月17日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
7+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
12+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
人工智能与战争的未来
专知会员服务
3+阅读 · 11月8日
《Agent Mosaic:识别智能体LLM系统中的机密泄露》
人工智能在军事教育中的应用:若干视角与经验
“星链”减速与不断适应的乌克兰
专知会员服务
7+阅读 · 11月6日
美国中期选举之后:帕兰提尔面临不确定性?
专知会员服务
4+阅读 · 11月6日
相关基金
国家自然科学基金
6+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
7+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
12+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员