1. Reasoning about quality and fuzziness of strategic behaviours
- Author
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Nicolas Markey, Bastien Maubert, Aniello Murano, Orna Kupferman, Patricia Bouyer, Giuseppe Perelli, Laboratoire Spécification et Vérification [Cachan] (LSV), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), The Hebrew University of Jerusalem (HUJ), SUpervision of large MOdular and distributed systems (SUMO), Inria Rennes – Bretagne Atlantique, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-LANGAGE ET GÉNIE LOGICIEL (IRISA-D4), Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Dipartimento di Ingegneria Elettrica e delle Tecnologie dell'Informazione [Napoli] (DIETI), University of Naples Federico II = Università degli studi di Napoli Federico II, University of Leicester, European Project: 308087,EC:FP7:ERC,ERC-2012-StG_20111012,EQUALIS(2013), Bouyer, P., Kupferman, O., Markey, N., Maubert, B., Murano, A., Perelli, G., Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes 1 (UR1), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), and Università degli studi di Napoli Federico II
- Subjects
FOS: Computer and information sciences ,Computer Science - Logic in Computer Science ,0209 industrial biotechnology ,Theoretical computer science ,Computer science ,media_common.quotation_subject ,Stability (learning theory) ,02 engineering and technology ,Fuzzy logic ,Multi-Agent Systems ,[INFO.INFO-AI]Computer Science [cs]/Artificial Intelligence [cs.AI] ,020901 industrial engineering & automation ,0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering ,Quality (business) ,ComputingMilieux_MISCELLANEOUS ,media_common ,Strategy Logic ,Fuzzy Reasoning ,[INFO.INFO-LO]Computer Science [cs]/Logic in Computer Science [cs.LO] ,Extension (predicate logic) ,Logic in Computer Science (cs.LO) ,Qualitative reasoning ,[INFO.INFO-MA]Computer Science [cs]/Multiagent Systems [cs.MA] ,020201 artificial intelligence & image processing ,Value (mathematics) - Abstract
Temporal logics are extensively used for the specification of on-going behaviours of reactive systems. Two significant developments in this area are the extension of traditional temporal logics with modalities that enable the specification of on-going strategic behaviours in multi-agent systems, and the transition of temporal logics to a quantitative setting, where different satisfaction values enable the specifier to formalise concepts such as certainty or quality. We introduce and study FSL---a quantitative extension of SL (Strategy Logic), one of the most natural and expressive logics describing strategic behaviours. The satisfaction value of an FSL formula is a real value in [0,1], reflecting `how much' or `how well' the strategic on-going objectives of the underlying agents are satisfied. We demonstrate the applications of FSL in quantitative reasoning about multi-agent systems, by showing how it can express concepts of stability in multi-agent systems, and how it generalises some fuzzy temporal logics. We also provide a model-checking algorithm for our logic, based on a quantitative extension of Quantified CTL*.
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- 2019
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