Leroux has proved that unreachability in Petri nets can be witnessed by a Presburger separator, i.e. if a marking $\vec{m}_\text{src}$ cannot reach a marking $\vec{m}_\text{tgt}$, then there is a formula $\varphi$ of Presburger arithmetic such that: $\varphi(\vec{m}_\text{src})$ holds; $\varphi$ is forward invariant, i.e., $\varphi(\vec{m})$ and $\vec{m} \rightarrow \vec{m}'$ imply $\varphi(\vec{m}'$); and $\neg \varphi(\vec{m}_\text{tgt})$ holds. While these separators could be used as explanations and as formal certificates of unreachability, this has not yet been the case due to their worst-case size, which is at least Ackermannian, and the complexity of checking that a formula is a separator, which is at least exponential (in the formula size). We show that, in continuous Petri nets, these two problems can be overcome. We introduce locally closed separators, and prove that: (a) unreachability can be witnessed by a locally closed separator computable in polynomial time; (b) checking whether a formula is a locally closed separator is in NC (so, simpler than unreachability, which is P-complete). We further consider the more general problem of (existential) set-to-set reachability, where two sets of markings are given as convex polytopes. We show that, while our approach does not extend directly, we can efficiently certify unreachability via an altered Petri net.


翻译:Leroux已证明,Petri网中的不可达性可通过Presburger分隔符来验证,即若标记$\vec{m}_\text{src}$无法到达标记$\vec{m}_\text{tgt}$,则存在一个Presburger算术公式$\varphi$满足:$\varphi(\vec{m}_\text{src})$成立;$\varphi$是前向不变的,即若$\varphi(\vec{m})$且$\vec{m} \rightarrow \vec{m}'$,则$\varphi(\vec{m}')$成立;且$\neg \varphi(\vec{m}_\text{tgt})$成立。尽管这些分隔符可作为不可达性的解释和形式化凭证,但因其最坏情况规模至少为阿克曼函数级,且验证公式是否为分隔符的复杂度至少为指数级(相对于公式规模),这一方法尚未得到应用。我们证明,在连续Petri网中,这两个问题可以被克服。我们引入局部闭分隔符,并证明:(a) 不可达性可由可在多项式时间内计算的局部闭分隔符验证;(b) 验证公式是否为局部闭分隔符属于NC复杂度类(因此比P完全的不可达性问题更简单)。我们进一步考虑更一般的(存在性)集合到集合可达性问题,其中两组标记由凸多面体给出。我们表明,尽管我们的方法无法直接扩展,但可通过修改后的Petri网高效验证不可达性。

0
下载
关闭预览

相关内容

【ACL2020】多模态信息抽取,365页ppt
专知会员服务
151+阅读 · 2020年7月6日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2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
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+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
2+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
2+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2024年3月15日
Arxiv
0+阅读 · 2024年3月15日
Arxiv
0+阅读 · 2024年3月15日
Arxiv
0+阅读 · 2024年3月13日
Arxiv
0+阅读 · 2024年3月13日
Arxiv
0+阅读 · 2024年3月13日
Arxiv
0+阅读 · 2024年3月12日
Arxiv
31+阅读 · 2021年6月30日
Deep Anomaly Detection with Outlier Exposure
Arxiv
17+阅读 · 2018年12月21日
VIP会员
最新内容
综述 | 世界动作模型:少做梦,多行动
专知会员服务
4+阅读 · 6月23日
美以伊冲突:无人机与人工智能的运用
专知会员服务
7+阅读 · 6月23日
《特种部队在透明战场中的生存力》最新报告
专知会员服务
4+阅读 · 6月23日
综述 | 3D场景图:开放挑战与未来方向
专知会员服务
8+阅读 · 6月22日
21世纪的无人机战争
专知会员服务
4+阅读 · 6月22日
《量子技术的军事任务技术适配与利用》
专知会员服务
5+阅读 · 6月22日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2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
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关论文
Arxiv
0+阅读 · 2024年3月15日
Arxiv
0+阅读 · 2024年3月15日
Arxiv
0+阅读 · 2024年3月15日
Arxiv
0+阅读 · 2024年3月13日
Arxiv
0+阅读 · 2024年3月13日
Arxiv
0+阅读 · 2024年3月13日
Arxiv
0+阅读 · 2024年3月12日
Arxiv
31+阅读 · 2021年6月30日
Deep Anomaly Detection with Outlier Exposure
Arxiv
17+阅读 · 2018年12月21日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+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
2+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
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员