Nested Timed Automata
Guoqiang Li
Shanghai Jiao Tong University
- Feb. 9, 2014
Guoqiang LI | Feb. 9, 2014 1 / 32
Nested Timed Automata Guoqiang Li Shanghai Jiao Tong University - - PowerPoint PPT Presentation
Nested Timed Automata Guoqiang Li Shanghai Jiao Tong University Feb. 9, 2014 Guoqiang LI | Feb. 9, 2014 1 / 32 Joint work with Xiaojuan Cai, Mizuhito Ogawa and Shoji Yuen. Guoqiang LI | Feb. 9, 2014 2 / 32 Motivation Hybrid automata extend
Guoqiang LI | Feb. 9, 2014 1 / 32
Guoqiang LI | Feb. 9, 2014 2 / 32
Guoqiang LI | Feb. 9, 2014 3 / 32
Guoqiang LI | Feb. 9, 2014 4 / 32
(Foo, xA, yA)
Guoqiang LI | Feb. 9, 2014 4 / 32
Guoqiang LI | Feb. 9, 2014 5 / 32
Guoqiang LI | Feb. 9, 2014 6 / 32
Guoqiang LI | Feb. 9, 2014 6 / 32
Guoqiang LI | Feb. 9, 2014 6 / 32
Guoqiang LI | Feb. 9, 2014 6 / 32
Guoqiang LI | Feb. 9, 2014 6 / 32
Guoqiang LI | Feb. 9, 2014 6 / 32
Guoqiang LI | Feb. 9, 2014 6 / 32
Guoqiang LI | Feb. 9, 2014 6 / 32
Guoqiang LI | Feb. 9, 2014 7 / 32
Guoqiang LI | Feb. 9, 2014 8 / 32
Guoqiang LI | Feb. 9, 2014 9 / 32
Guoqiang LI | Feb. 9, 2014 10 / 32
Guoqiang LI | Feb. 9, 2014 11 / 32
Guoqiang LI | Feb. 9, 2014 12 / 32
φ
push
0A, q, νc
pop
internal
0c if
Guoqiang LI | Feb. 9, 2014 13 / 32
q1 q1
1
x ← [0, 0] q1
r
x ∈ (0, 4]? x ← [0, 0] idle idle y ← [0, 2] wt y ∈ (0, 5]? y ← [0, 2] internal push A0 A1 A2
Guoqiang LI | Feb. 9, 2014 14 / 32
q0 q1 x ← [0, 0] qr x ∈ (0, 4]? x ← [0, 0] idle idle y ← [0, 2] wt y ∈ (0, 5]? y ← [0, 2] internal push A0 A1 A2 x = 0
Guoqiang LI | Feb. 9, 2014 14 / 32
q0 q1 x ← [0, 0] qr x ∈ (0, 4]? x ← [0, 0] idle idle y ← [0, 2] wt y ∈ (0, 5]? y ← [0, 2] internal push A0 A1 A2 x = 1.2
Guoqiang LI | Feb. 9, 2014 14 / 32
q0 q1 x ← [0, 0] qr x ∈ (0, 4]? x ← [0, 0] idle idle y ← [0, 2] wt y ∈ (0, 5]? y ← [0, 2] internal push A0 A1 A2 x = 0
Guoqiang LI | Feb. 9, 2014 14 / 32
q0 q1 x ← [0, 0] qr x ∈ (0, 4]? x ← [0, 0] idle idle y ← [0, 2] wt y ∈ (0, 5]? y ← [0, 2] internal push A0 A1 A2 x = 2.5
Guoqiang LI | Feb. 9, 2014 14 / 32
q0 q1 x ← [0, 0] qr x ∈ (0, 4]? x ← [0, 0] idle idle y ← [0, 2] wt y ∈ (0, 5]? y ← [0, 2] internal push A0 A1 A2 x = 2.5 y = 0
Guoqiang LI | Feb. 9, 2014 14 / 32
q0 q1 x ← [0, 0] qr x ∈ (0, 4]? x ← [0, 0] idle idle y ← [0, 2] wt y ∈ (0, 5]? y ← [0, 2] internal push A0 A1 A2 x = 2.5 y = 0
Guoqiang LI | Feb. 9, 2014 14 / 32
q0 q1 x ← [0, 0] qr x ∈ (0, 4]? x ← [0, 0] idle idle y ← [0, 2] wt y ∈ (0, 5]? y ← [0, 2] internal push A0 A1 A2 x = 2.8 y = 0.3
Guoqiang LI | Feb. 9, 2014 14 / 32
q0 q1 x ← [0, 0] qr x ∈ (0, 4]? x ← [0, 0] idle idle y ← [0, 2] wt y ∈ (0, 5]? y ← [0, 2] internal push A0 A1 A2 x = 3.5 y = 1
Guoqiang LI | Feb. 9, 2014 14 / 32
q0 q1 x ← [0, 0] qr x ∈ (0, 4]? x ← [0, 0] idle idle y ← [0, 2] wt y ∈ (0, 5]? y ← [0, 2] internal push A0 A1 A2 x = 4.8 y = 2.3
Guoqiang LI | Feb. 9, 2014 14 / 32
q0 q1 x ← [0, 0] qr x ∈ (0, 4]? x ← [0, 0] idle idle y ← [0, 2] wt y ∈ (0, 5]? y ← [0, 2] internal push A0 A1 A2 pop x = 4.8
Guoqiang LI | Feb. 9, 2014 14 / 32
q0 q1 x ← [0, 0] qr x ∈ (0, 4]? x ← [0, 0] idle idle y ← [0, 2] wt y ∈ (0, 5]? y ← [0, 2] internal push A0 A1 A2 x = 0
Guoqiang LI | Feb. 9, 2014 14 / 32
Guoqiang LI | Feb. 9, 2014 15 / 32
(a, 1.9) (b, 6.7) (a, 3.1) (d, 4.2) x1 ← 0.5 x2 ← 3.9 x3 ← 2.3 (d, 2.5) (a, 1.9) (b, 6.7) (a, 3.1) (d, 4.2) x1 ← 0.5 x2 ← 3.9 x3 ← 2.3 (d, 5.1) (a, 4.5) (b, 9.3) (a, 5.7) (d, 6.8) x1 ← 3.1 x2 ← 6.5 x3 ← 4.9 (d, 5.1) (a, 4.5) (b, 9.3) (a, 5.7) (d, 6.8) x1 ← 3.1 x2 ← 3.8 x3 ← 4.9 (a, 4.5) (b, 9.3) (a, 5.7) (d, 6.8) x1 ← 3.1 x2 ← 3.8 x3 ← 4.9 κ1
push(d,(2,4])
− − − − − − − − − − →D κ2
2.6
− − − − − − − →D κ3
x2←(2,5]
− − − − − − − − →D κ4
pop(d,[4,6))
− − − − − − − − − →D κ5
Guoqiang LI | Feb. 9, 2014 16 / 32
(a, 1.9) (b, 6.7) (a, 3.1) (d, 4.2) x1 ← 0.5 x2 ← 3.9 x3 ← 2.3
(a, 1.9) (b, 6.7) (a, 3.1) (d, 4.2) x1 ← 0.5 x2 ← 3.9 x3 ← 2.3 (d, 5.1) (a, 4.5) (b, 9.3) (a, 5.7) (d, 6.8) x1 ← 3.1 x2 ← 6.5 x3 ← 4.9 (d, 5.1) (a, 4.5) (b, 9.3) (a, 5.7) (d, 6.8) x1 ← 3.1 x2 ← 3.8 x3 ← 4.9 (a, 4.5) (b, 9.3) (a, 5.7) (d, 6.8) x1 ← 3.1 x2 ← 3.8 x3 ← 4.9 κ1
− − − − − − − − − − − − →D κ2
2.6
− − − − − − − →D κ3
x2←(2,5]
− − − − − − − − →D κ4
pop(d,[4,6))
− − − − − − − − − →D κ5
Guoqiang LI | Feb. 9, 2014 16 / 32
(a, 1.9) (b, 6.7) (a, 3.1) (d, 4.2) x1 ← 0.5 x2 ← 3.9 x3 ← 2.3 (d, 2.5) (a, 1.9) (b, 6.7) (a, 3.1) (d, 4.2) x1 ← 0.5 x2 ← 3.9 x3 ← 2.3 (d, 5.1) (a, 4.5) (b, 9.3) (a, 5.7) (d, 6.8) x1 ← 3.1 x2 ← 6.5 x3 ← 4.9 (d, 5.1) (a, 4.5) (b, 9.3) (a, 5.7) (d, 6.8) x1 ← 3.1 x2 ← 3.8 x3 ← 4.9 (a, 4.5) (b, 9.3) (a, 5.7) (d, 6.8) x1 ← 3.1 x2 ← 3.8 x3 ← 4.9 κ1
push(d,(2,4])
− − − − − − − − − − →D κ2
− − − − − − − →D κ3
x2←(2,5]
− − − − − − − − →D κ4
pop(d,[4,6))
− − − − − − − − − →D κ5
Guoqiang LI | Feb. 9, 2014 16 / 32
(a, 1.9) (b, 6.7) (a, 3.1) (d, 4.2) x1 ← 0.5 x2 ← 3.9 x3 ← 2.3 (d, 2.5) (a, 1.9) (b, 6.7) (a, 3.1) (d, 4.2) x1 ← 0.5 x2 ← 3.9 x3 ← 2.3 (d, 5.1) (a, 4.5) (b, 9.3) (a, 5.7) (d, 6.8) x1 ← 3.1 x2 ← 6.5 x3 ← 4.9 (d, 5.1) (a, 4.5) (b, 9.3) (a, 5.7) (d, 6.8) x1 ← 3.1 x2 ← 3.8 x3 ← 4.9 (a, 4.5) (b, 9.3) (a, 5.7) (d, 6.8) x1 ← 3.1 x2 ← 3.8 x3 ← 4.9 κ1
push(d,(2,4])
− − − − − − − − − − →D κ2
2.6
− − − − − − − →D κ3
x2←(2,5]
− − − − − − − − →D κ4
pop(d,[4,6))
− − − − − − − − − →D κ5
Guoqiang LI | Feb. 9, 2014 16 / 32
(a, 1.9) (b, 6.7) (a, 3.1) (d, 4.2) x1 ← 0.5 x2 ← 3.9 x3 ← 2.3 (d, 2.5) (a, 1.9) (b, 6.7) (a, 3.1) (d, 4.2) x1 ← 0.5 x2 ← 3.9 x3 ← 2.3 (d, 5.1) (a, 4.5) (b, 9.3) (a, 5.7) (d, 6.8) x1 ← 3.1 x2 ← 6.5 x3 ← 4.9
(a, 4.5) (b, 9.3) (a, 5.7) (d, 6.8) x1 ← 3.1 x2 ← 3.8 x3 ← 4.9 (a, 4.5) (b, 9.3) (a, 5.7) (d, 6.8) x1 ← 3.1 x2 ← 3.8 x3 ← 4.9 κ1
push(d,(2,4])
− − − − − − − − − − →D κ2
2.6
− − − − − − − →D κ3
x2←(2,5]
− − − − − − − − →D κ4
− − − − − − − − − − − →D κ5
Guoqiang LI | Feb. 9, 2014 16 / 32
Guoqiang LI | Feb. 9, 2014 17 / 32
Guoqiang LI | Feb. 9, 2014 18 / 32
(a, 1.9) (b, 6.7) (a, 3.1) (d, 4.2) x1 ← 0.5 x2 ← 3.9 x3 ← 2.3 (d, 2.3) (a, 1.9) (b, 6.7) (a, 3.1) (d, 4.2) x1 ← 0.5 x2 ← 3.9 x3 ← 2.3 (d, 4.9) (a, 4.5) (b, 9.3) (a, 5.7) (d, 6.8) x1 ← 3.1 x2 ← 6.5 x3 ← 4.9 (d, 4.9) (a, 4.5) (b, 9.3) (a, 5.7) (d, 6.8) x1 ← 3.1 x2 ← 3.8 x3 ← 4.9 (a, 4.5) (b, 9.3) (a, 5.7) (d, 6.8) x1 ← 4.9 x2 ← 3.8 x3 ← 4.9 κ1
push(d,x3)
− − − − − − − − →D κ2
2.6
− − − − − − − →D κ3
x2←(2,5]
− − − − − − − − →D κ4
pop(d,x1)
− − − − − − − − →D κ5
Guoqiang LI | Feb. 9, 2014 19 / 32
(a, 1.9) (b, 6.7) (a, 3.1) (d, 4.2) x1 ← 0.5 x2 ← 3.9
(a, 1.9) (b, 6.7) (a, 3.1) (d, 4.2) x1 ← 0.5 x2 ← 3.9 x3 ← 2.3 (d, 4.9) (a, 4.5) (b, 9.3) (a, 5.7) (d, 6.8) x1 ← 3.1 x2 ← 6.5 x3 ← 4.9 (d, 4.9) (a, 4.5) (b, 9.3) (a, 5.7) (d, 6.8) x1 ← 3.1 x2 ← 3.8 x3 ← 4.9 (a, 4.5) (b, 9.3) (a, 5.7) (d, 6.8) x1 ← 4.9 x2 ← 3.8 x3 ← 4.9 κ1
− − − − − − − − − − →D κ2
2.6
− − − − − − − →D κ3
x2←(2,5]
− − − − − − − − →D κ4
pop(d,x1)
− − − − − − − − →D κ5
Guoqiang LI | Feb. 9, 2014 19 / 32
(a, 1.9) (b, 6.7) (a, 3.1) (d, 4.2) x1 ← 0.5 x2 ← 3.9 x3 ← 2.3 (d, 2.3) (a, 1.9) (b, 6.7) (a, 3.1) (d, 4.2) x1 ← 0.5 x2 ← 3.9 x3 ← 2.3 (d, 4.9) (a, 4.5) (b, 9.3) (a, 5.7) (d, 6.8) x1 ← 3.1 x2 ← 6.5 x3 ← 4.9
(a, 4.5) (b, 9.3) (a, 5.7) (d, 6.8) x1 ← 3.1 x2 ← 3.8 x3 ← 4.9 (a, 4.5) (b, 9.3) (a, 5.7) (d, 6.8)
x2 ← 3.8 x3 ← 4.9 κ1
push(d,x3)
− − − − − − − − →D κ2
2.6
− − − − − − − →D κ3
x2←(2,5]
− − − − − − − − →D κ4
− − − − − − − − − →D κ5
Guoqiang LI | Feb. 9, 2014 19 / 32
Guoqiang LI | Feb. 9, 2014 20 / 32
Guoqiang LI | Feb. 9, 2014 20 / 32
push
push(qi ,d)
1 push(xi
1,xi 1)
mi push(xi
mi ,xi mi )
mi +1 ǫ
1 xj
1←[0,0]
2 · · · r j mj +1 ǫ
xj
1∈[0,0]?
pop
ǫ
pop(xi
mi +1,xi mi +1)
pop(xi
1,xi 1)
pop(q,d)
internal
ǫ
1 xj
1←[0,0]
2 · · · r j mj +1 ǫ
xj
1∈[0,0]?
Guoqiang LI | Feb. 9, 2014 21 / 32
p1 p2
q1 q2
p1 p2
Guoqiang LI | Feb. 9, 2014 22 / 32
2
1
2
3
Guoqiang LI | Feb. 9, 2014 22 / 32
Guoqiang LI | Feb. 9, 2014 23 / 32
Guoqiang LI | Feb. 9, 2014 23 / 32
Guoqiang LI | Feb. 9, 2014 24 / 32
Guoqiang LI | Feb. 9, 2014 25 / 32
A B C x ← [0, 2] x ∈ (0, 7]? x ← [0, 2] x ∈ (7, +∞)?
A B C
qerr
x ← [0, 2] xsch ∈ [0, 11]? x ∈ (0, 7]? xsch ∈ [0, 11]? x ← [0, 2] xsch ∈ [0, 11]? x ∈ (7, +∞)? x
s c h
∈ [ , 1 1 ] ? φ φ φ φ φ φ φ
Guoqiang LI | Feb. 9, 2014 26 / 32
Guoqiang LI | Feb. 9, 2014 27 / 32
Guoqiang LI | Feb. 9, 2014 28 / 32
Guoqiang LI | Feb. 9, 2014 28 / 32
Guoqiang LI | Feb. 9, 2014 28 / 32
Guoqiang LI | Feb. 9, 2014 28 / 32
Guoqiang LI | Feb. 9, 2014 29 / 32
Guoqiang LI | Feb. 9, 2014 30 / 32
Guoqiang LI | Feb. 9, 2014 31 / 32
Guoqiang LI | Feb. 9, 2014 32 / 32