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复杂区域中定性空间推理及机器人避障研究与应用

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复杂区域中定性空间推理及机器人避障研究与应用

作者：宫海彦青海师范大学

学位级别：硕士

随着计算机科技的发展,许多实际应用领域涉及到大量空间目标对象,空间关系反映空间目标的几何位置及属性之间的关系,它是人工智能、空间数据库、地理信息系统（GIS）、机器人学等领域的重要研究内容。它对空间关系的描述和表达以及空间... 详细信息

随着计算机科技的发展,许多实际应用领域涉及到大量空间目标对象,空间关系反映空间目标的几何位置及属性之间的关系,它是人工智能、空间数据库、地理信息系统（GIS）、机器人学等领域的重要研究内容。它对空间关系的描述和表达以及空间数据库的空间查询、分析和推理等方面具有重要的影响。拓扑关系是一种重要的空间关系,是当前空间关系研究的热点。在解决实际问题时,很多时候空间信息的数值很难精确获得,并且有时无需对空间关系进行精确的表示,所以可用定性语言描述空间信息。近年来,空间关系的定性表示和推理发展迅速,已被广泛应用于空间数据查询、定性导航、地理信息系统等相关领域。在实际环境中,空间区域往往是复杂的,比如区域中包含洞,或者包含不连通的子部分、分支等,仅仅利用简单区域间的关系已经不足以描述复杂区域内部各组成对象间的空间关系。因此为了更符合实际环境的需求,空间对象间关系的研究也从简单空间对象发展为复杂空间对象。本文针对复杂区域内各对象间的空间关系的定性推理问题,利用层次理论给出复杂区域的连接图表示,提出一种层次定性空间推理模型与方法,并用来分析移动对象的运动模式和运动状态,运用于机器人避障及轨迹预测问题的研究。首先,基于复杂区域的连接图定义一种邻域层次矩阵,可两两互斥并完备地表示复杂区域中n个成分对象间的连接关系,以此给出一种层次定性空间推理方法和启发式推理算法。利用该方法对机器人与障碍物的层次关系进行模拟,从理论和实践上证明所给方法的有效性,为制定机器人避障方案提供依据。

关键词：复杂区域定性空间推理连接图邻域层次矩阵机器人避障

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一种复杂区域层次定性空间推理方法

计算机应用与软件 2018年第10期35卷 245-251页

作者：雒海东宫海彦耿生玲青海师范大学教务处青海西宁810008 青海师范大学计算机学院青海西宁810008

定性空间推理在人工智能、地理信息系统、机器人等领域中有着非常重要的研究价值。在复杂区域的邻域连接图的基础上提出一种层次定性空间推理模型与方法。基于复杂区域的邻域连接图定义了一种邻域层次矩阵,可两两互斥并完备地表示复杂... 详细信息

定性空间推理在人工智能、地理信息系统、机器人等领域中有着非常重要的研究价值。在复杂区域的邻域连接图的基础上提出一种层次定性空间推理模型与方法。基于复杂区域的邻域连接图定义了一种邻域层次矩阵,可两两互斥并完备地表示复杂区域中n个成分间的连接关系,以此给出一种层次定性空间推理方法和启发式推理算法。利用该方法对机器人与障碍物的层次关系进行模拟,对制定机器人避障方案提供依据。从理论和实践上验证了该方法的有效性。

关键词：定性空间推理复杂区域邻域层次矩阵层次关系机器人避障

复杂障碍空间中基于移动对象运动规律的不确定轨迹预测

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计算机科学 2018年第B06期45卷 130-134页

作者：宫海彦耿生玲青海师范大学计算机学院西宁810008 青海师范大学物联网省级重点实验室西宁810008

现有移动对象的轨迹预测大部分是针对路网空间,然而在实际地理环境中往往存在障碍物,移动对象的运动基本在障碍空间中进行。近年来,已有较多关于路网空间中移动对象轨迹预测的研究以及障碍空间中障碍范围查询、最近邻查询等的研究,但是... 详细信息

现有移动对象的轨迹预测大部分是针对路网空间,然而在实际地理环境中往往存在障碍物,移动对象的运动基本在障碍空间中进行。近年来,已有较多关于路网空间中移动对象轨迹预测的研究以及障碍空间中障碍范围查询、最近邻查询等的研究,但是目前尚没有障碍空间中移动对象不确定轨迹预测的相关研究。为此,提出障碍空间中基于移动对象运动规律的不确定轨迹预测方法。首先,利用障碍物之间的区域关系对障碍空间进行剪枝;其次,提出障碍空间期望距离概念,对障碍空间的轨迹数据进行轨迹聚类,从而挖掘移动对象的热点区域;然后,根据各热点区域间的障碍距离和历史访问习惯得到转移的综合概率,提出基于移动对象运动规律的轨迹预测算法;最后,通过实验验证了算法的准确性和高效性。

关键词：障碍空间移动对象运动规律不确定轨迹预测

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基于可能性时空混成自动机的CPS软件建模

现代电子技术 2018年第5期41卷 173-177页

作者：彭姣耿生玲童英华宫海彦青海师范大学计算机学院青海西宁810008 青海师范大学物联网省级重点实验室青海西宁810008

信息物理融合系统(CPS)对复杂系统的建模与验证是当前控制研究领域的一个热点问题。考虑不确定环境因素对CPS系统的影响,结合可能性测度与时空模型,给出一种可能性时空混成自动机的信息物理融合系统的建模方法。以时空混成自动机为建模... 详细信息

信息物理融合系统(CPS)对复杂系统的建模与验证是当前控制研究领域的一个热点问题。考虑不确定环境因素对CPS系统的影响,结合可能性测度与时空模型,给出一种可能性时空混成自动机的信息物理融合系统的建模方法。以时空混成自动机为建模工具,通过分析CPS的体系结构,讨论衡量不确定性的可能性对CPS软件运行时的时空动态影响,给出一个可能性时空CPS系统架构。通过理论证明和实例分析在不确定环境下可能性时空混成自动机为CPS软件系统建模的可行性。

关键词： CPS 不确定性可能性时空混成自动机控制系统建模属性验证

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解毒法治疗糖尿病

中国民族民间医药 2010年第11期19卷 106-106页

作者：宫海彦山东中医药大学临床医学院山东济南250014

基于"阴虚燥热"基本病机,从"痰"、"瘀"、"毒"等标实证角度论证糖尿病的观点不断被提出,推动了糖尿病治疗理论的探讨。由于"毒邪"与"炎症"的密切相关联性,解毒法日益引起临床的关注。

关键词：糖尿病解毒法