创建一个使用Temporal Logic在两种不同状态之间切换的模型?

时间:2012-11-04 18:12:57

标签: python logic discrete-mathematics continuous temporal

我试图设计一个可以管理不同水源不同需求的模型。 平台:MAC OSX,使用安装了TuLip模块的最新Python。

例如,

Definitions :

Two water sources : w1 and w2
3 different requests : r1,r2,and r3

-

Specifications :

Water 1 (w1) is preferred, but w2 will be used if w1 unavailable.
Water 2 is only used if w1 is depleted.
r1 has the maximum priority.
If all entities request simultaneously, r1's supply must not fall below 50%.

-

水源不是离散的,而是连续的,这将增加创建模型的难度。我可以对水位进行粗略的离散化,但我更愿意首先找到连续状态的模型。

那么我该怎么做呢?

我的一些想法:

  • 创建矩阵W,其中w1,w2∈W
  • 创建矩阵R,其中r1,r2,r3∈R
  • 或将所有变量保留为单数而不将它们放在矩阵中

我不是编码专家,所以我需要帮助。不确定什么是开始解决这个问题的最佳方法。 我只对模型或代码样本感兴趣,如何将它组合在一起。

修改

现在想象一下,我对水源进行粗略的离散化,得到w1 = [0 ... 4]和w2 = [0 ... 4]分别为0,25,50,75,100%。

==>意味着意味着

水源的使用:

  • 如果w1 [0] ==> w2 [4] - 意思是如果水源1有0%,那么使用100%水源2等
  • 如果w1 [1] ==> w2 [3]
  • 如果w1 [2] ==> w2 [2]
  • 如果w1 [3] ==> w2 [1]
  • 如果w1 [4] ==> w2 [0]

r1 = r2 = r3 = [0,1] - 0表示请求 OFF ,1表示请求 ON

现在可以设计什么样的模型,根据w1和w2的值给出每个请求100%的水(w1和w2值是不可控制的,因此无法定义特定值,但为简单起见使用0 ... 4)< / p>

1 个答案:

答案 0 :(得分:1)

这称为流量问题:http://en.wikipedia.org/wiki/Maximum_flow_problem

Wiki有一些解决方案的代码:http://en.wikipedia.org/wiki/Ford%E2%80%93Fulkerson_algorithm

我不确定时间逻辑在这里有多大帮助。例如,负载平衡是一个主要的研究课题,我相信大多数都没有使用这种形式主义。

我编写了一些代码,它只代表一个简单的优先级列表,这是一种微不足道的事情。我会使用类和函数来表示状态,而不是矩阵。优先级方面的依赖关系很简单。否则你可以将它们添加到类watersource中。 (类WaterSourcePriorityQueue或类似的东西)。要进行模拟,最好使用线程,我还没有。您可以使用逐步迭代(轮次),这更符合程序性程序。

import time
from random import random
from math import floor
import operator

class Watersource:

    def __init__(self,initlevel,prio,name):
        self.level = initlevel
        self.priority = prio
        self.name = name

    def requestWater(self,amount):
        if amount < self.level:
            self.level -= amount
            return True
        else:
            return False


#watersources
w1 = Watersource(40,1,"A")
w2 = Watersource(30,2,"B")
w3 = Watersource(20,3,"C")

probA = 0.8 # probability A will be requested
probB = 0.7
probC = 0.9

probs = {w1:probA,w2:probB,w3:probC}
amounts = {w1:10,w2:10,w3:20} # amounts requested

ws = [w1,w2,w3]

numrounds = 100
for round in range(1,numrounds):
    print 'round ',round

    done = False
    i = 0
    priorRequest = False
    prioramount = 0

    while not done or priorRequest:
        if i==len(ws):
            done=True
            break

        w = ws[i]
        probtresh = probs[w]
        prob = random()

        if prob > probtresh: # request water
            if prioramount != 0:
                amount = prioramount
            else:
                amount = floor(random()*amounts[w])
                prioramount = amount

            print 'requesting ',amount

            success = w.requestWater(amount)

            if not success:
                print 'not enough'

                priorRequest=True
            else:
                print 'got water'
                done = True
                priorRequest=False

        i+=1



    time.sleep(1)