Symbolic logic framework for situational awareness in mixed autonomy

Projektinformationen

SymAware

ID Finanzhilfevereinbarung: 101070802

DOI

10.3030/101070802

Projekt abgeschlossen

EK-Unterschriftsdatum 22 Juni 2022

Startdatum 1 Oktober 2022

Enddatum 31 März 2026

Finanziert unter

• The European Innovation Council (EIC)

Gesamtkosten

€ 3 980 291,25

EU-Beitrag

€ 3 980 291,00

Koordiniert durch

MAX-PLANCK-GESELLSCHAFT ZUR FORDERUNG DER WISSENSCHAFTEN EV
Germany

CORDIS bietet Links zu öffentlichen Ergebnissen und Veröffentlichungen von HORIZONT-Projekten.

Links zu Ergebnissen und Veröffentlichungen von RP7-Projekten sowie Links zu einigen Typen spezifischer Ergebnisse wie Datensätzen und Software werden dynamisch von OpenAIRE abgerufen.

Leistungen

Data Management Plan (1)

Data Management Plan (1st version)

“Data Management Plan (first version)”.

Websites, patent fillings, videos etc. (1)

Public website

“Public website”, Design and first implementation with core (static) content.

Other (2)

Software tools on public Git repository (first release)

“Software tools on public Git repository (first release)”.

First version of the framework and tool integration

Veröffentlichungen

Conference proceedings (24)

Including intent in detect-and-avoid systems for remotely piloted aircraft systems

Autoren: Sybert Stroeve, Mirco Kroon
Veröffentlicht in: Air Transportation Research and Development Symposium (ATRDS2025), 2025
Herausgeber: ATRDS
DOI: 10.5281/ZENODO.18366169

Conformal Data-driven Control of Stochastic Multi-Agent Systems under Collaborative Signal Temporal Logic Specifications

Autoren: Eleftherios E. Vlahakis, Lars Lindemann, Dimos V. Dimarogonas
Veröffentlicht in: 2025 IEEE 64th Conference on Decision and Control (CDC), 2026
Herausgeber: IEEE
DOI: 10.1109/CDC57313.2025.11312039

SySCoRe: Synthesis via Stochastic Coupling Relations

Autoren: Birgit van Huijgevoort; Oliver Schön; Sadegh Soudjani; Sofie Haesaert
Veröffentlicht in: HSCC '23: Proceedings of the 26th ACM International Conference on Hybrid Systems: Computation and Control, 2023, ISBN 9798400700330
Herausgeber: Association for Computing Machinery
DOI: 10.48550/ARXIV.2302.12294

Communicating Awareness: Designing a Framework for Cognitive Human-Agent Interaction for Autonomous Vehicles

Autoren: Ana Tanevska, Arabinda Ghosh, Katie Winkle, Ginevra Castellano, Sadegh Soudjani
Veröffentlicht in: CARSA @ HAI 2023, 2023
Herausgeber: CARSA
DOI: 10.5281/ZENODO.17144239

Maximally Resilient Controllers under Temporal Logic Specifications

Autoren: Youssef Ait Si, Ratnangshu Das, Negar Monir, Sadegh Soudjani, Pushpak Jagtap, Adnane Saoud
Veröffentlicht in: 2025 IEEE 64th Conference on Decision and Control (CDC), 2025
Herausgeber: IEEE
DOI: 10.1109/CDC57313.2025.11312103

Verification of Quantum Systems using Barrier Certificates

Autoren: Marco Lewis; Paolo Zuliani; Sadegh Soudjani
Veröffentlicht in: Quantitative Evaluation of Systems. QEST 2023, 2023, ISBN 978-3-031-43835-6
Herausgeber: Springer
DOI: 10.48550/arXiv.2307.07307

Formal Verification of Unknown Stochastic Systems via Non-parametric Estimation

Autoren: Zhi Zhang; Chenyu Ma; Saleh Soudijani; Sadegh Soudjani
Veröffentlicht in: Proceedings of The 27th International Conference on Artificial Intelligence and Statistics, Ausgabe Volume 238, 2024
Herausgeber: PMLR
DOI: 10.60882/CISPA.29457704

Regret-Free Reinforcement Learning for Temporal Logic Specifications

Autoren: Rupak Majumdar, Mahmoud Salamati, Sadegh Soudjani
Veröffentlicht in: Proceedings of the 42nd International Conference on Machine Learning, PMLR, 2025
Herausgeber: ICML

Computation of Feasible Assume-Guarantee Contracts: A Resilience-based Approach

Autoren: Negar Monir, Youssef AIT Si, Ratnangshu Das, Pushpak Jagtap, Adnane Saoud, Sadegh Soudjani
Veröffentlicht in: 2025 IEEE 64th Conference on Decision and Control (CDC), 2025
Herausgeber: IEEE
DOI: 10.1109/CDC57313.2025.11312943

Rare Collision Risk Estimation of Autonomous Vehicles with Multi-Agent Situation Awareness

Autoren: Mahdieh Zaker, Henk A.P. Blom, Sadegh Soudjani, Abolfazl Lavaei
Veröffentlicht in: 2024 IEEE 27th International Conference on Intelligent Transportation Systems (ITSC), 2025
Herausgeber: IEEE
DOI: 10.1109/ITSC58415.2024.10920039

"""I don't like things where I do not have control"": Participants' Experience of Trustworthy Interaction with Autonomous Vehicles"

Autoren: Ana Tanevska, Katie Winkle, Ginevra Castellano
Veröffentlicht in: CARSA NordiCHI 2024, 2024
Herausgeber: CARSA
DOI: 10.48550/ARXIV.2503.15522

Poster Abstract: A Toolchain for Accelerated Symbolic Control

Autoren: Rupak Majumdar, Kaushik Mallik, Mateusz Rychlicki, Anne-Kathrin Schmuck, Sadegh Soudjani
Veröffentlicht in: HSCC '23: Proceedings of the 26th ACM International Conference on Hybrid Systems: Computation and Control, 2023, ISBN 9798400700330
Herausgeber: Association for Computing Machinery
DOI: 10.1145/3575870.3589554

Poster Abstract: Data-Driven Correct-by-Design Control of Parametric Stochastic Systems✱

Autoren: Oliver Schön; Birgit Van Huijgevoort; Sofie Haesaert; Sadegh Soudjani
Veröffentlicht in: HSCC '23: Proceedings of the 26th ACM International Conference on Hybrid Systems: Computation and Control, 2023, ISBN 9798400700330
Herausgeber: Association for Computing Machinery
DOI: 10.1145/3575870.3589547

Energy-Constrained Active Exploration Under Incremental-Resolution Symbolic Perception

Autoren: Disha Kamale, Sofie Haesaert, Cristian-Ioan Vasile
Veröffentlicht in: 2023 62nd IEEE Conference on Decision and Control (CDC), 2024
Herausgeber: IEEE
DOI: 10.1109/CDC49753.2023.10383606

Formalizing Vocabulary for Scenario-Based Testing of Automated Driving Systems: From Semantics to Mathematics

Autoren: Kevin Tom Kurian, Nishant Rajesh, Erjen Lefeber, Jeroen Ploeg, Nathan Van De Wouw, Igo Besselink, Mohsen Alirezaei
Veröffentlicht in: 2024 IEEE 27th International Conference on Intelligent Transportation Systems (ITSC), 2025
Herausgeber: IEEE
DOI: 10.1109/ITSC58415.2024.10919488

Data-Driven Abstraction and Synthesis for Stochastic Systems with Unknown Dynamics

Autoren: Mahdi Nazeri, Thom Badings, Anne-Kathrin Schmuck, Sadegh Soudjani, Alessandro Abate
Veröffentlicht in: 2025 IEEE 64th Conference on Decision and Control (CDC), 2025
Herausgeber: IEEE
DOI: 10.1109/CDC57313.2025.11312907

Temporal Logic Resilience for Cyber-Physical Systems

Autoren: Adnane Saoud, Pushpak Jagtap, Sadegh Soudjani
Veröffentlicht in: 2023 62nd IEEE Conference on Decision and Control (CDC), 2024
Herausgeber: IEEE
DOI: 10.1109/CDC49753.2023.10384033

Visualizing Confidence in Delivery Robots: Insights from Two Online Studies

Autoren: Ronald Cumbal, Natalia Calvo-Barajas, Marina Escobar-Planas, Alexandros Rouchitsas, Ginevra Castellano
Veröffentlicht in: Proceedings of the Extended Abstracts of the CHI Conference on Human Factors in Computing Systems, 2025
Herausgeber: ACM
DOI: 10.1145/3706599.3719695

Correct-by-Design Control of Parametric Stochastic Systems

Autoren: Oliver Schön, Birgit van Huijgevoort, Sofie Haesaert, Sadegh Soudjani
Veröffentlicht in: 2022 IEEE 61st Conference on Decision and Control (CDC 2022), 2023, ISSN 2576-2370
Herausgeber: IEEE
DOI: 10.48550/arXiv.2210.08269

Compositional Synthesis of Signal Temporal Logic Tasks via Assume-Guarantee Contracts

Autoren: Siyuan Liu, Adnane Saoud, Pushpak Jagtap, Dimos V. Dimarogonas, Majid Zamani
Veröffentlicht in: 2022 IEEE 61st Conference on Decision and Control (CDC, 2023, ISSN 2576-2370
Herausgeber: IEEE
DOI: 10.48550/arXiv.2203.10041

Data-Driven Yet Formal Policy Synthesis for Stochastic Nonlinear Dynamical Systems

Autoren: Mahdi Nazeri, Thom Badings, Sadegh Soudjani, Alessandro Abate
Veröffentlicht in: Proceedings of Machine Learning Research, 2025
Herausgeber: PMLR
DOI: 10.48550/ARXIV.2501.01191

Stability of Open Multi-Agent Systems over Dynamic Signed Graphs

Autoren: Pelin Sekercioglu, Angela Fontan, Dimos V. Dimarogonas
Veröffentlicht in: 2025 IEEE 64th Conference on Decision and Control (CDC), 2025
Herausgeber: IEEE
DOI: 10.1109/CDC57313.2025.11312939

A flexible toolchain for symbolic rabin games under fair and stochastic uncertainties

Autoren: Rupak Majumdar, Kaushik Mallik, Mateusz Rychlicki, Anne-Kathrin Schmuck & Sadegh Soudjani
Veröffentlicht in: International Conference on Computer Aided Verification 2023, 2023, ISBN 978-3-031-37709-9
Herausgeber: Springer
DOI: 10.5281/zenodo.7877791

How Unsafe was the Scenario? A Criticality Measure for Scenario-Based Testing of Automated Vehicles

Autoren: Kevin Tom Kurian, Nishant Rajesh, Erjen Lefeber, Jeroen Ploeg, Nathan van de Wouw, Igo Besselink, Mohsen Alirezaei
Veröffentlicht in: 2025 IEEE Intelligent Vehicles Symposium (IV), 2025
Herausgeber: IEEE
DOI: 10.1109/IV64158.2025.11097344

Peer reviewed articles (31)

Verifying the Unknown: Correct-by-Design Control Synthesis for Networks of Stochastic Uncertain Systems

Autoren: Oliver Schön; Birgit van Huijgevoort; Sofie Haesaert; Sadegh Soudjani
Veröffentlicht in: 2023 62nd IEEE Conference on Decision and Control (CDC), 2023, ISSN 2576-2370
Herausgeber: IEEE
DOI: 10.48550/ARXIV.2309.01276

Stochastic MPC for Finite Gaussian Mixture Disturbances with Guarantees

Autoren: Maico Hendrikus Wilhelmus Engelaar; Micha P. P. Swaanen; Mircea Lazar; Sofie Haesaert
Veröffentlicht in: 2025 European Control Conference (ECC), 2025, ISSN 2996-8895
Herausgeber: IEEE
DOI: 10.48550/ARXIV.2411.07887

Average Reward Reinforcement Learning for Omega-Regular and Mean-Payoff Objectives

Autoren: Milad Kazemi, Mateo Perez, Fabio Somenzi, Sadegh Soudjani, Ashutosh Trivedi, Alvaro Velasquez
Veröffentlicht in: Journal of Artificial Intelligence Research, Ausgabe 85, 2025, ISSN 1076-9757
Herausgeber: AI Access Foundation
DOI: 10.1613/JAIR.1.19233

Data-Driven Distributionally Robust Safety Verification Using Barrier Certificates and Conditional Mean Embeddings

Autoren: Oliver Schön; Zhengang Zhong; Sadegh Soudjani
Veröffentlicht in: 2024 American Control Conference (ACC), 2024, ISSN 2571-0613
Herausgeber: IEEE
DOI: 10.13140/RG.2.2.12824.61444

Lyapunov-Based Policy Synthesis for Multi-Objective Interval MDPs

Autoren: Negar Monir, Oliver Schön, Sadegh Soudjani
Veröffentlicht in: IFAC-PapersOnLine, Ausgabe 58, 2024, ISSN 2405-8963
Herausgeber: Elsevier BV
DOI: 10.1016/J.IFACOL.2024.07.432

Compositional Reinforcement Learning for Discrete-Time Stochastic Control Systems

Autoren: Abolfazl Lavaei; Mateo Perez; Milad Kazemi; Fabio Somenzi; Sadegh Soudjani; Ashutosh Trivedi; Majid Zamani
Veröffentlicht in: IEEE Open Journal of Control Systems, 2023, ISSN 2694-085X
Herausgeber: IEEE
DOI: 10.48550/ARXIV.2208.03485

Using Knowledge Awareness to Improve Safety of Autonomous Driving

Autoren: Calvagna, Andrea; Ghosh, Arabinda; Soudjnai, Sadegh
Veröffentlicht in: 2023 IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics (SMC), 2023, ISSN 2473-2001
Herausgeber: IEEE
DOI: 10.48550/ARXIV.2310.16760

Data-driven verification and synthesis of stochastic systems via barrier certificates

Autoren: Ali Salamati, Abolfazl Lavaei, Sadegh Soudjani, Majid Zamani
Veröffentlicht in: Automatica, Ausgabe 159, 2024, ISSN 0005-1098
Herausgeber: Elsevier BV
DOI: 10.1016/J.AUTOMATICA.2023.111323

A Communication Consistent Approach to Signal Temporal Logic Task Decomposition in Multi-Agent Systems

Autoren: Gregorio Marchesini; Siyuan Liu 0002; Lars Lindemann; Dimos V. Dimarogonas
Veröffentlicht in: IEEE Transactions on Automatic Control, 2025, ISSN 1558-2523
Herausgeber: IEEE
DOI: 10.48550/ARXIV.2410.12563

Data-Driven Abstractions via Binary-Tree Gaussian Processes for Formal Verification

Autoren: Oliver Schön, Shammakh Naseer, Ben Wooding, Sadegh Soudjani
Veröffentlicht in: IFAC-PapersOnLine, Ausgabe 58, 2024, ISSN 2405-8963
Herausgeber: Elsevier BV
DOI: 10.1016/J.IFACOL.2024.07.434

Robust Model Predictive Control for Aircraft Intent-Aware Collision Avoidance

Autoren: Arash Bahari Kordabad; Andrea Da Col; Arabinda Ghosh; Sybert Stroeve; Sadegh Soudjani
Veröffentlicht in: 2025 European Control Conference (ECC), 2025, ISSN 2996-8895
Herausgeber: ECC
DOI: 10.48550/ARXIV.2408.06999

Neural Abstraction-Based Controller Synthesis and Deployment

Autoren: Rupak Majumdar, Mahmoud Salamati, Sadegh Soudjani
Veröffentlicht in: ACM Transactions on Embedded Computing Systems, Ausgabe Vol. 22, No. 5s, 2023, ISSN 1558-3465
Herausgeber: ACM
DOI: 10.1145/360810

Safe Reach Set Computation via Neural Barrier Certificates

Autoren: Alessandro Abate, Sergiy Bogomolov, Alec Edwards, Kostiantyn Potomkin, Sadegh Soudjani, Paolo Zuliani
Veröffentlicht in: IFAC-PapersOnLine, Ausgabe 58, 2024, ISSN 2405-8963
Herausgeber: Elsevier BV
DOI: 10.1016/J.IFACOL.2024.07.433

Bayesian Formal Synthesis of Unknown Systems via Robust Simulation Relations

Autoren: Oliver Schön; Birgit van Huijgevoort; Sofie Haesaert; Sadegh Soudjani
Veröffentlicht in: IEEE Transactions on Automatic Control, Ausgabe Volume 70, issue 3, 2024, ISSN 1558-2523
Herausgeber: IEEE
DOI: 10.48550/ARXIV.2304.07428

Necessary and Sufficient Certificates for Almost Sure Reachability

Autoren: Rupak Majumdar, V. R. Sathiyanarayana, Sadegh Soudjani
Veröffentlicht in: IEEE Control Systems Letters, Ausgabe 8, 2024, ISSN 2475-1456
Herausgeber: Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)
DOI: 10.1109/LCSYS.2024.3507279

Automated Formation Control Synthesis from Temporal Logic Specifications

Autoren: Shuhao Qi; Zengjie Zhang; Sofie Haesaert; Zhiyong Sun
Veröffentlicht in: 2023 62nd IEEE Conference on Decision and Control (CDC), 2023, ISSN 1558-2256
Herausgeber: IEEE
DOI: 10.48550/ARXIV.2304.00275

SySCoRe 2.0: Toolset for formal control synthesis of continuous-state stochastic systems and temporal logic specifications

Autoren: B.C. van Huijgevoort, M.H.W. Engelaar, S. Soudjani, S. Haesaert
Veröffentlicht in: Nonlinear Analysis: Hybrid Systems, Ausgabe 58, 2025, ISSN 1751-570X
Herausgeber: Elsevier BV
DOI: 10.1016/J.NAHS.2025.101607

Risk-Aware Real-Time Task Allocation for Stochastic Multi-Agent Systems under STL Specifications

Autoren: Maico Hendrikus Wilhelmus Engelaar; Zengjie Zhang; Eleftherios E. Vlahakis; Dimos V. Dimarogonas; Mircea Lazar; Sofie Haesaert
Veröffentlicht in: 2024 IEEE 63rd Conference on Decision and Control (CDC), 2024, ISSN 2576-2370
Herausgeber: IEEE
DOI: 10.48550/ARXIV.2404.02111

UpStory: the uppsala storytelling dataset

Autoren: Fraile, Marc; Calvo-Barajas, Natalia; Apeiron, Anastasia Sophia; Varni, Giovanna; Lindblad, Joakim; Sladoje, Nataša; Castellano, Ginevra
Veröffentlicht in: Frontiers in Robotics and AI, Ausgabe 12, 2025, ISSN 2296-9144
Herausgeber: Frontiers
DOI: 10.48550/ARXIV.2407.04352

Incremental Data-Driven Policy Synthesis via Game Abstractions

Autoren: Irmak Sağlam, Mahdi Nazeri, Alessandro Abate, Sadegh Soudjani, Anne-Kathrin Schmuck
Veröffentlicht in: Proceedings of the AAAI Conference on Artificial Intelligence, Ausgabe 40, 2026, ISSN 2374-3468
Herausgeber: Association for the Advancement of Artificial Intelligence (AAAI)
DOI: 10.1609/AAAI.V40I43.40956

Data-driven abstraction-based control synthesis

Autoren: Milad Kazemi, Rupak Majumdar, Mahmoud Salamati, Sadegh Soudjani, Ben Wooding
Veröffentlicht in: Nonlinear Analysis: Hybrid Systems, Ausgabe 52, 2024, ISSN 1751-570X
Herausgeber: Elsevier BV
DOI: 10.1016/J.NAHS.2024.101467

Distributionally Robust Control for Chance-Constrained Signal Temporal Logic Specifications

Autoren: Arash Bahari Kordabad; Eleftherios E. Vlahakis; Lars Lindemann; Dimos V. Dimarogonas; Sadegh Soudjani
Veröffentlicht in: 2024 IEEE 63rd Conference on Decision and Control (CDC), 2024, ISSN 2576-2370
Herausgeber: IEEE
DOI: 10.48550/ARXIV.2409.03855

Risk-Aware Reward Shaping of Reinforcement Learning Agents for Autonomous Driving

Autoren: Lin-Chi Wu; Zengjie Zhang; Sofie Haesaert; Zhiqiang Ma 0001; Zhiyong Sun
Veröffentlicht in: IECON 2023- 49th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society, 2023, ISSN 2577-1647
Herausgeber: IECON
DOI: 10.48550/ARXIV.2306.03220

User Evaluation by Remote Pilots of Two Types of Detect-and-Avoid Systems: Remain Well Clear Bands Versus Route Guidance

Autoren: Sybert Stroeve, Ana Tanevska, Mirco Kroon, Ginevra Castellano
Veröffentlicht in: Aerospace, Ausgabe 13, 2026, ISSN 2226-4310
Herausgeber: MDPI AG
DOI: 10.3390/AEROSPACE13030295

Risk-Aware MPC for Stochastic Systems with Runtime Temporal Logics

Autoren: Maico Hendrikus Wilhelmus Engelaar; Zengjie Zhang; M. Lazar; Sofie Haesaert
Veröffentlicht in: IFAC-PapersOnLine, 2024, ISSN 2405-8963
Herausgeber: Elsevier
DOI: 10.48550/ARXIV.2402.03165

Symbolic control for stochastic systems via finite parity games

Autoren: Rupak Majumdar, Kaushik Mallik, Anne-Kathrin Schmuck, Sadegh Soudjani
Veröffentlicht in: Nonlinear Analysis: Hybrid Systems, Ausgabe 51, 2024, ISSN 1751-570X
Herausgeber: Elsevier BV
DOI: 10.1016/J.NAHS.2023.101430

A case study in designing trustworthy interactions: implications for socially assistive robotics

Autoren: Mengyu Zhong, Marc Fraile, Ginevra Castellano, Katie Winkle
Veröffentlicht in: Frontiers in Computer Science, Ausgabe 1152532, 2023, ISSN 2624-9898
Herausgeber: Frontiers Media
DOI: 10.3389/fcomp.2023.1152532

Assume-Guarantee Reinforcement Learning

Autoren: Kazemi, Milad; Perez, Mateo; Somenzi, Fabio; Soudjani, Sadegh; Trivedi, Ashutosh; Velasquez, Alvaro
Veröffentlicht in: Proceedings of the AAAI Conference on Artificial Intelligence, Ausgabe Volume 38 Ausgabe 19 Pages 21223-21231, 2024, ISSN 2159-5399
Herausgeber: AAAI
DOI: 10.48550/ARXIV.2312.09938

LUCID: Learning-Enabled Uncertainty-Aware Certification of Stochastic Dynamical Systems

Autoren: Ernesto Casablanca, Oliver Schön, Paolo Zuliani, Sadegh Soudjani
Veröffentlicht in: Proceedings of the AAAI Conference on Artificial Intelligence, Ausgabe 40, 2026, ISSN 2374-3468
Herausgeber: Association for the Advancement of Artificial Intelligence (AAAI)
DOI: 10.1609/AAAI.V40I24.39075

A Distributed Kalman-Like Observer With Dynamic Inversion-Based Correction for Multi-Agent Estimation

Autoren: Nicola De Carli; Dimos V. Dimarogonas
Veröffentlicht in: IEEE Control Systems Letters, Ausgabe vol. 9, pp. 523-528, 2025, 2025, ISSN 2475-1456
Herausgeber: IEEE
DOI: 10.1109/LCSYS.2025.3576671

Modularized Control Synthesis for Complex Signal Temporal Logic Specifications

Autoren: Zengjie Zhang; Sofie Haesaert
Veröffentlicht in: 2023 62nd IEEE Conference on Decision and Control (CDC), 2023, ISSN 1558-2256
Herausgeber: IEEE
DOI: 10.48550/ARXIV.2303.17086

Book chapters (1)

Formal Control for Uncertain Systems via Contract-Based Probabilistic Surrogates

Autoren: Oliver Schön, Sofie Haesaert, Sadegh Soudjani
Veröffentlicht in: Lecture Notes in Computer Science, Quantitative Evaluation of Systems and Formal Modeling and Analysis of Timed Systems, 2025
Herausgeber: Springer Nature Switzerland
DOI: 10.1007/978-3-032-05792-1_4