概述deKleer的定性模型方法-智能科学.PPT

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 史忠植 高级人工智能 * 几何空间定性推理 空间时间关系描述 1.方位性状态和运动性状态 Galton 将八个RCC 关系分为方位性状态(position state)和运动性状态(motion state)，并且使用Allen 关于时间关系的一些逻辑化的形式, 给出了这种分类的定义。首先介绍一下Galton使用的概念、谓词和函数。 (1) 对时间的描述分为区间和时刻; (2) 状态存在的描述谓词: Holds-on(s,i) 表示在区间i上存在状态s; Holds-at(s,t) 表示在时刻t存在状态s; (3) 谓词 Div(t,i) 表示时刻t在区间i上; (4) 函数inf(i)表示在区间i的开始时刻; (5) 函数sup(i)表示在区间i的结束时刻; * 史忠植 高级人工智能 * 几何空间定性推理 空间时间关系描述 方位性状态。 如果状态s满足 ?i (Holds-on(s,i)) →Holds-at(s,inf(i))∧ Holds-at(s,sup(i)) 即如果一个状态s在时间区间i上存在, 则在该区间的起止时刻 这个状态都存在。具有这一性质的状态称为方位性状态。 * 史忠植 高级人工智能 * 几何空间定性推理 空间时间关系描述 运动性状态。如果状态s满足 ?t (Holds-on(s,t) →?i (Div(t,i) ∧ Holds-on(s,i))) 即如果在某时刻t有状态s, 那么一定存在包含这一时刻的某 一区间使$s$在整个区间都存在, 具有这一性质的状态称为 运动性状态。 * 史忠植 高级人工智能 * 几何空间定性推理 空间时间关系描述 扰动原理 Galton根据这种分类给出了扰动原理, 这是对空间状态在时域变化进行描述的一组公理体系： 定义 4.5 扰动(perturbation)。如果RCC关系R与R满足条件: ?t(Holds-at(R(a,b),t)∧(?i(Holds-on(R(a,b),i)) ∧(inf(i)=t)∨ (sup(i)=t))))) 即如果时刻t有状态R,且有一个区间i开始或结束于t区间i上的状态为R。此时称R与R 互为扰动。 扰动原理: 每个RCC关系是它自身的扰动, 另外一个静止性的状态只能与一个运动性的状态互扰动, 反之亦然(只讨论刚体)。 * 史忠植 高级人工智能 * 几何空间定性推理 Randell算法 假设初始状态S0 已放入状态集合S中。 (1) 如果S空则停止; (2) 从S中选出状态Si, 且移出; (3) 如果Si 为不一致状态将转(2); (4) 应用状态约束选择可用变换规则; (5) 用所选出的规则产生可能的下一个状态集合; (6) 使用添加与删除规则; (7) 进行状态内约束检查; (8) 将剩下的状态加入S并转(1)。 * 史忠植 高级人工智能 * 空间推理的研究进展 对空间推理的许多研究方向进行分类、归纳和整理之后得到的主要研究方向是： (1) 空间数据库的精度。 (2) 空间关系语言。 (3) 空间推理与地理信息系统。 (4) 空间决策支持系统。 (5) 空间数据的不确定性处理。 (6) 形式化的绘图知识。 (7) 时空推理。 * 史忠植 高级人工智能 * (8) 定性空间推理。 (9) 空间推理的用户界面。 (10) 基于案例(CASE-BASED) 的空间推理. (11) 空间推理的认知问题。 (12) 空间推理与机器人视觉。 (13) 常识推理。 (14) 区域连接演算RCC-8。 空间推理的研究进展 * 史忠植 高级人工智能 * 大量的文献空间推理的研究热点： 时空推理STSR (spatio-temporal spatial reasoning)、 定性空间推理QSR (qualitative spatial reasoning) 地理信息系统 空间推理的研究热点 * 史忠植 高级人工智能 * 时空推理 当今世界是在漫长的历史长河中，历经沧桑演变进化而来的。世界中的任何事物和现象都遵循着诞生、生长，直至消失或死亡的自然