Fully Observable Non-deterministic Planning as Assumption-Based Reactive Synthesis

We contribute to recent efforts in relating two approaches to automatic synthesis, namely, automated planning and discrete reactive synthesis. First, we develop a declarative characterization of the standard “fairness” assumption on environments in non-deterministic planning, and show that strong-cyclic plans are correct solution concepts for fair environments. This complements, and arguably completes, the existing foundational work on non-deterministic planning, which focuses on characterizing (and computing) plans enjoying special “structural” properties, namely loopy but closed policy structures. Second, we provide an encoding suitable for reactive synthesis that avoids the naive exponential state space blowup. To do so, special care has to be taken to specify the fairness assumption on the environment in a succinct manner.Fil: D'ippolito, Nicolás Roque. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Investigación en Ciencias de la Computación. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Investigación en Ciencias de la Computación; ArgentinaFil: Rodriguez, Natalia. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Computación; ArgentinaFil: Sardina, Sebastian. RMIT University; Australi

Synthesizing nonanomalous event-based controllers for liveness goals

We present SGR(1), a novel synthesis technique and methodological guidelines for automatically constructing event-based behaviour models. Our approach works for an expressive subset of liveness properties, distinguishes between controlled and monitored actions, and differentiates system goals from environment assumptions. We show that assumptions must be modelled carefully in order to avoid synthesising anomalous behaviour models. We characterise non-anomalous models and propose assumption compatibility, a sufficient condition, as a methodological guideline.Fil: D'ippolito, Nicolás Roque. Imperial College London; Reino Unido. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Braberman, Victor Adrian. Universidad de Buenos Aires; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Piterman, Nir. University of Leicester; Reino UnidoFil: Uchitel, Sebastian. Imperial College London; Reino Unido. Universidad de Buenos Aires; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

Interaction Models and Automated Control under Partial Observable Environments

The problem of automatically constructing a software component such that when executed in a given environment satisfies a goal, is recurrent in software engineering. Controller synthesis is a field which fits into this vision. In this paper we study controller synthesis for partially observable LTS models. We exploit the link between partially observable control and non-determinism and show that, unlike fully observable LTS or Kripke structure control problems, in this setting the existence of a solution depends on the interaction model between the controller-to-be and its environment. We identify two interaction models, namely Interface Automata and Weak Interface Automata, define appropriate control problems and describe synthesis algorithms for each of them.Fil: Ciolek, Daniel Alfredo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Investigación En Ciencias de la Computación. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Investigación En Ciencias de la Computacion; ArgentinaFil: Braberman, Victor Adrian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Investigación En Ciencias de la Computación. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Investigación En Ciencias de la Computacion; ArgentinaFil: D'ippolito, Nicolás Roque. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Investigación En Ciencias de la Computación. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Investigación En Ciencias de la Computacion; Argentina. Imperial College London; Reino UnidoFil: Piterman, Nir. University of Leicester; Reino UnidoFil: Uchitel, Sebastian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Investigación En Ciencias de la Computación. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Investigación En Ciencias de la Computacion; Argentina. Imperial College London; Reino Unid

Compositional Supervisory Control via Reactive Synthesis and Automated Planning

We show how reactive synthesis and automated planning can be leveraged effectively to find nonmaximal solutions to deterministic supervisory control problems of discrete event systems. To do so, we propose efficient translations of the supervisory control problem into the reactive synthesis and planning frameworks. Notably, our translation methods capture the compositional and reactive nature of control specifications, avoiding a potential exponential explosion found in alternative translation approaches. Additionally, we report on experimental results comparing the efficacy of different tools from the three disciplines, for a particular supervisory control benchmark.Fil: Ciolek, Daniel Alfredo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Investigación en Ciencias de la Computación. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Investigación en Ciencias de la Computación; ArgentinaFil: Braberman, Victor Adrian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Investigación en Ciencias de la Computación. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Investigación en Ciencias de la Computación; ArgentinaFil: D'ippolito, Nicolás Roque. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Investigación en Ciencias de la Computación. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Investigación en Ciencias de la Computación; ArgentinaFil: Uchitel, Sebastian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Investigación en Ciencias de la Computación. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Investigación en Ciencias de la Computación; ArgentinaFil: Sardiña, Sebastian. Royal Melbourne Institute Of Technology.; Australi

Assured automatic dynamic reconfiguration of business processes

In order to manage evolving organisational practice and maintain compliance with changes in policies and regulations, businesses must be capable of dynamically reconfiguring their business processes. However, such dynamic reconfiguration is a complex, human-intensive and error prone task. Not only must new business process rules be devised but also, crucially, the transition between the old and new rules must be managed. In this paper we present a fully automated technique based on formal specifications and discrete event controller synthesis to produce correct-by-construction reconfiguration strategies. These strategies satisfy user-specified transition requirements, be they domain independent – such as delayed and immediate change – or domain specific. To achieve this, we provide a discrete-event control theoretic approach to operationalise declarative business process specifications, and show how this can be extended to resolve reconfiguration problems. In this way, given the old and the new business process rules described as Dynamic Condition Response Graphs, and given the transition requirements described with linear temporal logic, the technique produces a control strategy that guides the organisation through a business process reconfiguration ensuring that all transition requirements and process rules are satisfied. The technique outputs a reconfiguration DCR whose traces reproduce the controller's reconfiguration strategy. We illustrate and validate the approach using realistic cases and examples from the BPM Academic Initiative.Fil: Nahabedian, Leandro Ezequiel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Investigación en Ciencias de la Computación. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Investigación en Ciencias de la Computación; ArgentinaFil: Braberman, Victor Adrian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Investigación en Ciencias de la Computación. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Investigación en Ciencias de la Computación; ArgentinaFil: D'ippolito, Nicolás Roque. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Investigación en Ciencias de la Computación. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Investigación en Ciencias de la Computación; ArgentinaFil: Kramer, Jeff. Imperial College London; Reino UnidoFil: Uchitel, Sebastian. Imperial College London; Reino Unido. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Investigación en Ciencias de la Computación. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Investigación en Ciencias de la Computación; Argentin

Supporting incremental behaviour model elaboration

Behaviour model construction remains a difficult and labour intensive task which hinders the adoption of model-based methods by practitioners. We believe one reason for this is the mismatch between traditional approaches and current software development process best practices which include iterative development, adoption of use-case and scenario-based techniques and viewpoint- or stakeholder-based analysis; practices which require modelling and analysis in the presence of partial information about system behaviour. Our objective is to address the limitations of behaviour modelling and analysis by shifting the focus from traditional behaviour models and verification techniques that require full behaviour information to partial behaviour models and analysis techniques, that drive model elaboration rather than asserting adequacy. We aim to develop sound theory, techniques and tools that facilitate the construction of partial behaviour models through model synthesis, enable partial behaviour model analysis and provide feedback that prompts incremental elaboration of partial models. In this paper we present how the different research threads that we have and currently are developing help pursue this vision as part of the “Partial Behaviour Modelling—Foundations for Iterative Model Based Software Engineering” Starting Grant funded by the ERC. We cover partial behaviour modelling theory and construction, controller synthesis, automated diagnosis and refinement, and behaviour validation.Fil: Uchitel, Sebastian. Imperial College London; Reino Unido. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Alrajeh, Dalal. Imperial College London; Reino UnidoFil: Ben David, Shoham. University of Toronto; CanadáFil: Braberman, Victor Adrian. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Chechik, Marsha. University of Toronto; CanadáFil: de Caso, Guido. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: D'ippolito, Nicolás Roque. Imperial College London; Reino Unido. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Fischbein, Dario. Imperial College London; Reino UnidoFil: Garbervetsky, Diego David. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Kramer, Jeff. Imperial College London; Reino UnidoFil: Russo, Alessandra. Imperial College London; Reino UnidoFil: Sibay, German. Imperial College London; Reino Unid