
BOOKS - Safe Autonomy with Control Barrier Functions: Theory and Applications (Synthe...

Safe Autonomy with Control Barrier Functions: Theory and Applications (Synthesis Lectures on Computer Science)
Author: Wei Xiao
Year: May 11, 2023
Format: PDF
File size: PDF 30 MB
Language: English

Year: May 11, 2023
Format: PDF
File size: PDF 30 MB
Language: English

Safe Autonomy with Control Barrier Functions: Theory and Applications Synthesis Lectures on Computer Science As technology continues to evolve at an unprecedented rate, it is essential to understand the process of its development and how it impacts our lives. Safe Autonomy with Control Barrier Functions: Theory and Applications Synthesis Lectures on Computer Science provides valuable insights into the evolution of safety requirements during the execution of a system, and how they can be enforced to ensure the survival of humanity. The book focuses on the need to develop a personal paradigm for perceiving the technological process of developing modern knowledge as the basis for the survival of humanity and the unification of people in a warring state. The authors present the concept of Control Barrier Functions (CBFs) as a formal approach to safety, which captures the evolution of safety requirements during the execution of a system. This method is computationally efficient and can be easily implemented in real-time systems that require high-frequency reactive control. The CBF approach can handle nonlinear models and complex constraints used in a wide spectrum of applications, including autonomous driving, robotics, and traffic control. Safety plays a crucial role in ensuring the widespread adoption of autonomous systems such as self-driving cars, mobile robots, and unmanned air vehicles. The book considers the integration of safety guarantees into the operation of these systems, including typical safety requirements involving collision avoidance, technological system limitations, and bounds on real-time executions.
Безопасная автономия с функциями барьера управления: Лекции по теории и синтезу приложений в области компьютерных наук Поскольку технология продолжает развиваться беспрецедентными темпами, важно понимать процесс ее развития и то, как она влияет на нашу жизнь. Safe Autonomy with Control Barrier Functions: Theory and Applications Synthesis ctures on Computer Science предоставляет ценную информацию об эволюции требований безопасности во время выполнения системы и о том, как их можно применять для обеспечения выживания человечества. В центре внимания книги - необходимость выработки личностной парадигмы восприятия технологического процесса развития современного знания как основы выживания человечества и объединения людей в воюющем государстве. Авторы представляют концепцию функций контрольных барьеров (CBF) как формальный подход к безопасности, который отражает эволюцию требований безопасности во время выполнения системы. Этот метод является вычислительно эффективным и может быть легко реализован в системах реального времени, требующих высокочастотного реактивного управления. Подход CBF может работать с нелинейными моделями и сложными ограничениями, используемыми в широком спектре приложений, включая автономное вождение, робототехнику и управление движением. Безопасность играет решающую роль в обеспечении широкого распространения автономных систем, таких как беспилотные автомобили, мобильные роботы и беспилотные воздушные транспортные средства. В книге рассматривается интеграция гарантий безопасности в работу этих систем, включая типичные требования безопасности, включающие предотвращение столкновений, ограничения технологических систем и ограничения на исполнение в реальном времени.
Une autonomie sûre avec des fonctions de barrière de contrôle : Conférences sur la théorie et la synthèse des applications dans le domaine de l'informatique Alors que la technologie continue d'évoluer à un rythme sans précédent, il est important de comprendre le processus de développement et comment elle affecte nos vies. Safe Autonomy with Control Barrier Functions : Theory and Applications Synthesis ctures on Computer Science fournit des informations précieuses sur l'évolution des exigences de sécurité pendant l'exécution du système et sur la façon dont elles peuvent être appliquées pour assurer la survie de l'humanité. L'accent est mis sur la nécessité D'élaborer un paradigme personnel pour percevoir le processus technologique du développement de la connaissance moderne comme base de la survie de L'humanité et de L'unification des gens dans un État en guerre. s auteurs présentent le concept de fonction barrière de contrôle (CBF) comme une approche formelle de la sécurité qui reflète l'évolution des exigences de sécurité pendant l'exécution du système. Cette technique est efficace sur le plan informatique et peut facilement être mise en oeuvre dans des systèmes temps réel nécessitant une commande réactive haute fréquence. L'approche CBF peut fonctionner avec des modèles non linéaires et des contraintes complexes utilisées dans un large éventail d'applications, y compris la conduite autonome, la robotique et le contrôle du mouvement. La sécurité joue un rôle crucial dans la généralisation des systèmes autonomes tels que les véhicules sans pilote, les robots mobiles et les véhicules aériens sans pilote. livre examine l'intégration des garanties de sécurité dans le fonctionnement de ces systèmes, y compris les exigences de sécurité typiques, y compris la prévention des collisions, les limitations des systèmes technologiques et les restrictions d'exécution en temps réel.
Autonomía segura con funciones de barrera de control: Conferencias sobre teoría y síntesis de aplicaciones en ciencias de la computación A medida que la tecnología continúa evolucionando a un ritmo sin precedentes, es importante comprender el proceso de su desarrollo y cómo afecta a nuestras vidas. Safe Autonomy with Control Barrier Functions: Theory and Applications Synthesis ctures on Computer Science proporciona información valiosa sobre la evolución de los requisitos de seguridad durante la ejecución del sistema y cómo se pueden aplicar para garantizar la supervivencia de la humanidad. libro se centra en la necesidad de desarrollar un paradigma personal para percibir el proceso tecnológico del desarrollo del conocimiento moderno como base para la supervivencia de la humanidad y la unión de las personas en un Estado en guerra. autores presentan el concepto de funciones de barrera de control (CBF) como un enfoque formal de seguridad que refleja la evolución de los requisitos de seguridad durante la ejecución del sistema. Este método es computacionalmente eficiente y se puede implementar fácilmente en sistemas en tiempo real que requieren un control reactivo de alta frecuencia. enfoque CBF puede funcionar con modelos no lineales y restricciones complejas utilizadas en una amplia gama de aplicaciones, incluyendo conducción autónoma, robótica y control de tráfico. La seguridad desempeña un papel crucial para garantizar la amplia difusión de los sistemas autónomos, como los vehículos no tripulados, los robots móviles y los vehículos aéreos no tripulados. libro aborda la integración de las garantías de seguridad en el funcionamiento de estos sistemas, incluyendo requisitos de seguridad típicos que incluyen la prevención de colisiones, limitaciones de sistemas tecnológicos y restricciones de ejecución en tiempo real.
Autonomia segura com funções de barreira de controle: palestras sobre teoria e síntese de aplicações em ciências da computação Como a tecnologia continua a evoluir a um ritmo sem precedentes, é importante compreender o processo de desenvolvimento e como ela afeta nossas vidas. Safe Autonomy with Control Barrier Functions: A Theory and Implicações Synthesis ctures on Computador Science fornece informações valiosas sobre a evolução das exigências de segurança durante a execução do sistema e como elas podem ser aplicadas para garantir a sobrevivência da humanidade. O foco do livro é a necessidade de estabelecer um paradigma pessoal para a percepção do processo tecnológico de desenvolvimento do conhecimento moderno como base para a sobrevivência da humanidade e a união das pessoas num estado em guerra. Os autores apresentam o conceito de funções de barreiras de controle (CBF) como uma abordagem formal de segurança que reflete a evolução dos requisitos de segurança durante a execução do sistema. Este método é computadoramente eficiente e pode ser facilmente implementado em sistemas em tempo real que requerem controle de alta frequência. A abordagem da CBF pode lidar com modelos não lineares e limitações complexas usadas em uma ampla gama de aplicações, incluindo condução autônoma, robótica e controle de movimento. A segurança é crucial para a distribuição generalizada de sistemas autônomos, como carros não tripulados, robôs móveis e veículos aéreos não tripulados. O livro aborda a integração das garantias de segurança com esses sistemas, incluindo requisitos de segurança típicos que incluem a prevenção de colisões, restrições de sistemas tecnológicos e restrições de execução em tempo real.
chere Autonomie mit Kontrollbarrierefunktionen: Vorlesungen zur Theorie und Synthese von Anwendungen in der Informatik Da sich die Technologie in einem beispiellosen Tempo weiterentwickelt, ist es wichtig, den Prozess ihrer Entwicklung und die Auswirkungen auf unser ben zu verstehen. Safe Autonomy with Control Barrier Functions: Theory and Applications Synthesis ctures on Computer Science liefert wertvolle Einblicke in die Entwicklung von cherheitsanforderungen während der Systemausführung und wie diese angewendet werden können, um das Überleben der Menschheit zu sichern. Im Mittelpunkt des Buches steht die Notwendigkeit, ein persönliches Paradigma für die Wahrnehmung des technologischen Prozesses der Entwicklung des modernen Wissens als Grundlage für das Überleben der Menschheit und die Vereinigung der Menschen in einem kriegführenden Staat zu entwickeln. Die Autoren stellen das Konzept der Control Barrier Functions (CBF) als formalen cherheitsansatz dar, der die Entwicklung der cherheitsanforderungen während der Systemausführung widerspiegelt. Dieses Verfahren ist recheneffizient und kann leicht in Echtzeitsystemen implementiert werden, die eine hochfrequente reaktive Steuerung erfordern. Der CBF-Ansatz kann mit nichtlinearen Modellen und komplexen Einschränkungen arbeiten, die in einer Vielzahl von Anwendungen verwendet werden, darunter autonomes Fahren, Robotik und Bewegungssteuerung. cherheit spielt eine entscheidende Rolle, wenn es darum geht, die weite Verbreitung autonomer Systeme wie selbstfahrender Autos, mobiler Roboter und unbemannter Luftfahrzeuge sicherzustellen. Das Buch befasst sich mit der Integration von cherheitsgarantien in den Betrieb dieser Systeme, einschließlich typischer cherheitsanforderungen, einschließlich Kollisionsvermeidung, Einschränkungen technologischer Systeme und Einschränkungen bei der Echtzeitausführung.
Bezpieczna autonomia z funkcjami bariery sterowania: Wykłady na temat teorii i syntezy aplikacji w informatyce Ponieważ technologia nadal rozwija się w bezprecedensowym tempie, ważne jest, aby zrozumieć proces jej rozwoju i jak wpływa na nasze życie. Bezpieczna autonomia z funkcjami bariery sterowania: Teoria i aplikacje Wykłady syntezy informatyki dostarczają cennych informacji na temat ewolucji wymagań bezpieczeństwa podczas wykonywania systemu i sposobu ich stosowania w celu zapewnienia ludzkiego przetrwania. Tematem książki jest potrzeba opracowania osobistego paradygmatu postrzegania technologicznego procesu rozwoju nowoczesnej wiedzy jako podstawy do przetrwania ludzkości i zjednoczenia ludzi w stanie wojennym. Autorzy przedstawiają koncepcję funkcji bariery sterowania (CBF) jako formalne podejście do bezpieczeństwa, które odzwierciedla ewolucję wymagań bezpieczeństwa podczas wykonywania systemu. Metoda ta jest wydajna obliczeniowo i może być łatwo wdrożona w systemach czasu rzeczywistego wymagających wysokiej częstotliwości kontroli reaktywnej. Podejście CBF może współpracować z nieliniowymi modelami i złożonymi ograniczeniami stosowanymi w szerokim zakresie zastosowań, w tym autonomicznej jazdy, robotyki i kontroli ruchu. Bezpieczeństwo odgrywa kluczową rolę w zapewnieniu powszechnego przyjmowania autonomicznych systemów, takich jak samochody samojezdne, roboty ruchome i samojezdne pojazdy lotnicze. Książka omawia integrację gwarancji bezpieczeństwa z działaniem tych systemów, w tym typowych wymogów bezpieczeństwa, w tym unikania kolizji, ograniczeń systemu procesowego i ograniczeń wykonania w czasie rzeczywistym.
אוטונומיה בטוחה עם פונקציות מחסום בקרה: הרצאות על תיאוריה וסינתזה של יישומים במדעי המחשב בעוד שהטכנולוגיה ממשיכה להתקדם בקצב חסר תקדים, חשוב להבין את תהליך התפתחותה וכיצד היא משפיעה על חיינו. אוטונומיה בטוחה עם פונקציות מחסום בקרה: הרצאות סינתזה תיאורטיות ויישומים על מדעי המחשב מספקות מידע רב ערך על האבולוציה של דרישות האבטחה במהלך ביצוע מערכת וכיצד ניתן ליישם אותן כדי להבטיח הישרדות אנושית. עיקרו של הספר הוא הצורך לפתח פרדיגמה אישית לתפיסת התהליך הטכנולוגי של התפתחות הידע המודרני כבסיס להישרדות האנושות ולאיחוד בני האדם במדינה לוחמת. המחברים מציגים את הרעיון של פונקציות מחסום בקרה (CBF) כגישה ביטחונית פורמלית המשקפת את האבולוציה של דרישות הבטיחות במהלך ביצוע המערכת. שיטה זו היא יעילה מבחינה חישובית וניתן ליישמה בקלות במערכות בזמן אמת הדורשות בקרת תגובה בתדר גבוה. גישת CBF יכולה לעבוד עם מודלים לא ליניאריים ואילוצים מורכבים המשמשים במגוון רחב של יישומים, כולל נהיגה אוטונומית, רובוטיקה ובקרת תנועה. בטיחות ממלאת תפקיד קריטי בהבטחת אימוץ נרחב של מערכות אוטונומיות כגון מכוניות נהיגה עצמית, רובוטים ניידים וכלי רכב אוויריים. הספר דן באינטגרציה של ערבויות בטיחות לתפעול מערכות אלה, כולל דרישות בטיחות טיפוסיות כולל הימנעות מהתנגשות, מגבלות מערכת תהליכים ומגבלות ביצוע בזמן אמת.''
Kontrol Bariyeri İşlevleriyle Güvenli Özerklik: Bilgisayar Bilimlerinde Uygulamaların Teorisi ve Sentezi Üzerine Dersler Teknoloji benzeri görülmemiş bir hızda ilerlemeye devam ederken, gelişim sürecini ve hayatımızı nasıl etkilediğini anlamak önemlidir. Kontrol Bariyeri Fonksiyonları ile Güvenli Özerklik: Teori ve Uygulamalar Bilgisayar Bilimleri Sentez Dersleri, sistem yürütme sırasında güvenlik gereksinimlerinin evrimi ve insan hayatta kalmasını sağlamak için nasıl uygulanabilecekleri hakkında değerli bilgiler sağlar. Kitabın odak noktası, modern bilginin gelişiminin teknolojik sürecinin insanlığın hayatta kalması ve insanların savaşan bir durumda birleşmesinin temeli olarak algılanması için kişisel bir paradigma geliştirme ihtiyacıdır. Yazarlar, kontrol bariyeri fonksiyonları (CBF) kavramını, sistem yürütme sırasında güvenlik gereksinimlerinin evrimini yansıtan resmi bir güvenlik yaklaşımı olarak sunmaktadır. Bu yöntem hesaplama açısından verimlidir ve yüksek frekanslı reaktif kontrol gerektiren gerçek zamanlı sistemlerde kolayca uygulanabilir. CBF yaklaşımı, doğrusal olmayan modeller ve otonom sürüş, robotik ve hareket kontrolü dahil olmak üzere çok çeşitli uygulamalarda kullanılan karmaşık kısıtlamalarla çalışabilir. Güvenlik, kendi kendini süren otomobiller, mobil robotlar ve kendi kendini süren hava araçları gibi özerk sistemlerin yaygın olarak benimsenmesini sağlamada kritik bir rol oynamaktadır. Kitap, çarpışmadan kaçınma, süreç sistemi sınırlamaları ve gerçek zamanlı yürütme sınırlamaları dahil olmak üzere tipik güvenlik gereksinimleri de dahil olmak üzere bu sistemlerin işletimine güvenlik garantilerinin entegrasyonunu tartışıyor.
استقلالية آمنة مع وظائف حاجز التحكم: محاضرات حول نظرية وتوليف التطبيقات في علوم الكمبيوتر مع استمرار التكنولوجيا في التقدم بوتيرة غير مسبوقة، من المهم فهم عملية تطويرها وكيف تؤثر على حياتنا. يوفر الاستقلالية الآمنة مع وظائف حاجز التحكم: محاضرات توليف النظرية والتطبيقات حول علوم الكمبيوتر معلومات قيمة عن تطور متطلبات الأمن أثناء تنفيذ النظام وكيف يمكن تطبيقها لضمان بقاء الإنسان. ينصب تركيز الكتاب على الحاجة إلى تطوير نموذج شخصي لتصور العملية التكنولوجية لتطوير المعرفة الحديثة كأساس لبقاء البشرية وتوحيد الناس في دولة متحاربة. يقدم المؤلفون مفهوم وظائف حاجز التحكم (CBF) كنهج أمان رسمي يعكس تطور متطلبات السلامة أثناء تنفيذ النظام. هذه الطريقة فعالة من الناحية الحسابية ويمكن تنفيذها بسهولة في أنظمة الوقت الحقيقي التي تتطلب تحكمًا تفاعليًا عالي التردد. يمكن أن يعمل نهج CBF مع النماذج غير الخطية والقيود المعقدة المستخدمة في مجموعة واسعة من التطبيقات، بما في ذلك القيادة الذاتية والروبوتات والتحكم في الحركة. تلعب السلامة دورًا مهمًا في ضمان الاعتماد الواسع النطاق للأنظمة المستقلة مثل السيارات ذاتية القيادة والروبوتات المتنقلة والمركبات الجوية ذاتية القيادة. يناقش الكتاب دمج ضمانات السلامة في تشغيل هذه الأنظمة، بما في ذلك متطلبات السلامة النموذجية بما في ذلك تجنب الاصطدام، وقيود نظام العملية، وقيود التنفيذ في الوقت الفعلي.
제어 장벽 기능을 갖춘 보안 자율성: 컴퓨터 과학 응용 프로그램의 이론 및 합성에 대한 강의 기술이 전례없는 속도로 계속 발전함에 따라 개발 과정과 그것이 우리의 삶에 미치는 영향을 이해하는 것이 중요합니다. 제어 장벽 기능을 갖춘 안전한 자율성: 컴퓨터 과학에 대한 이론 및 응용 프로그램 합성 강의는 시스템 실행 중 보안 요구 사항의 진화와 사람의 생존을 보장하기 위해 적용되는 방법에 대한 유용한 정보를 제공합니다. 이 책의 초점은 인류의 생존과 전쟁 상태에있는 사람들의 통일의 기초로서 현대 지식 개발의 기술 과정에 대한 인식을위한 개인적인 패러다임을 개발할 필요성이다. 저자는 제어 장벽 함수 (CBF) 개념을 시스템 실행 중 안전 요구 사항의 진화를 반영하는 공식적인 안전 접근 방식으로 제시합니다. 이 방법은 계산 효율적이며 고주파 반응성 제어가 필요한 실시간 시스템에서 쉽게 구현할 수 있습니다. CBF 접근 방식은 자율 주행, 로봇 공학 및 모션 제어를 포함한 광범위한 응용 분야에서 사용되는 비선형 모델 및 복잡한 제약 조건과 함께 작동 할 수 있습니다. 안전은 자율 주행 자동차, 모바일 로봇 및 자율 주행 항공 차량과 같은 자율 시스템의 광범위한 채택을 보장하는 데 중요한 역할을합니다. 이 책은 충돌 방지, 프로세스 시스템 제한 및 실시간 실행 제한을 포함한 일반적인 안전 요구 사항을 포함하여 안전 보장을 이러한 시스템의 작동에 통합하는 방법에 대해 설명합니다.
制御障壁機能を備えた安全な自律性:コンピュータサイエンスにおける応用の理論と合成に関する講義技術が前例のないペースで進歩し続ける中で、その開発過程とそれが私たちの生活にどのように影響するかを理解することが重要です。制御障壁機能を備えた安全な自律性:理論と応用コンピュータサイエンスの統合講義では、システム実行中のセキュリティ要件の進化と、それらをどのように適用して人間の生存を確保することができるかについて貴重な情報を提供します。本書の焦点は、人類の生存と戦争状態における人々の統一の基礎としての近代的知識の発展の技術的プロセスの認識のための個人的なパラダイムを開発する必要性である。著者たちは、システム実行時の安全要件の進化を反映した正式な安全アプローチとして、制御障壁機能(CBF)の概念を提示している。この方法は計算効率が高く、高周波反応制御を必要とするリアルタイムシステムで容易に実装できます。CBFアプローチは、自動運転、ロボット工学、モーションコントロールなど、幅広いアプリケーションで使用される非線形モデルや複雑な制約に対応できます。安全は、自動運転車、移動ロボット、自動運転空気自動車などの自動運転システムの普及を確保する上で重要な役割を果たしています。この本では、衝突回避、プロセスシステムの制限、リアルタイムの実行制限などの一般的な安全要件を含む、これらのシステムの動作に安全保証を統合することについて説明します。
具有控制障礙功能的安全自主權:關於計算機科學應用理論和綜合的講座隨著技術繼續以前所未有的速度發展,了解其發展過程及其如何影響我們的生活至關重要。計算機科學理論和應用綜合講座通過控制障礙功能實現安全自給自足,提供了有關系統運行過程中安全要求的演變以及如何將其應用於確保人類生存的寶貴信息。這本書的重點是需要制定個人範式,將現代知識的技術發展過程視為人類生存和交戰國人民團結的基礎。作者將控制屏障功能(CBF)的概念作為一種正式的安全方法,反映了系統運行時安全要求的演變。該技術在計算上是有效的,可以在需要高頻反應控制的實時系統中輕松實現。CBF方法可以與非線性模型和復雜約束一起工作,這些限制用於廣泛的應用中,包括自主駕駛,機器人技術和運動控制。安全在確保自動駕駛汽車、移動機器人和無人駕駛飛機等自主系統的廣泛傳播方面發揮著至關重要的作用。該書探討了將安全保證集成到這些系統的操作中,包括典型的安全要求,包括避免碰撞,技術系統限制和實時執行限制。
