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线与面目标间拓扑关系的层次表达方法

测绘学报 2008年第4期37卷 507-513,520页

作者：邓敏马杭英中南大学测绘与国土信息工程系湖南长沙410083

拓扑关系已广泛应用于空间查询、相似性分析、制图综合、不一致性探测以及空间推理等实际应用中。本文研究IR2中一条线与一个简单面目标拓扑关系的描述和区分方法,采用的基本策略是分解与组合方法。首先,将线/面拓扑关系分为两类:基本... 详细信息

拓扑关系已广泛应用于空间查询、相似性分析、制图综合、不一致性探测以及空间推理等实际应用中。本文研究IR2中一条线与一个简单面目标拓扑关系的描述和区分方法,采用的基本策略是分解与组合方法。首先,将线/面拓扑关系分为两类:基本关系和复合关系。其中复合关系描述为若干个基本关系的组合,即基本关系的一个集合。然后,提出了基本拓扑关系分类和区分方法,建立了相应的层次概念邻域图。针对复合拓扑关系,从空间集合的角度提出了具有三个层次的拓扑不变量,分别是(a)集合层次上的分离数和维数,(b)元素层次上的交分量类型和(c)综合层次上的交分量序列。分析发现,在IR2中一条线与一个简单面目标间具有16种潜在的基本关系。其中,它们的13种是描述复合线/面关系的基本构成单元。

关键词：拓扑关系层次性拓扑不变量概念邻域图

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一种动态定性空间关系自动规划方法

软件学报 2012年第10期23卷 2564-2571页

作者：宋小华欧阳丹彤吉林大学计算机科学与技术学院吉林长春130012 符号计算与知识工程教育部重点实验室(吉林大学) 吉林长春130012 空军航空大学数学应用中心吉林长春130022

为解决定性空间关系的规划问题,在概念邻域图的基础上提出描述动作与定性空间关系交互的邻域划分图.基于邻域划分图,提出了定性空间关系自动规划的形式化表示和推理算法,证明了算法的可靠性,并举例说明了新方法的应用.该方法在处理单方... 详细信息

为解决定性空间关系的规划问题,在概念邻域图的基础上提出描述动作与定性空间关系交互的邻域划分图.基于邻域划分图,提出了定性空间关系自动规划的形式化表示和推理算法,证明了算法的可靠性,并举例说明了新方法的应用.该方法在处理单方面空间关系规划中具有用通用性,在机器人导航方面具有潜在的应用前景.

关键词：定性空间推理自动规划邻域划分图概念邻域图

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运动对象间的方位关系推理方法

吉林大学学报（工学版） 2014年第1期44卷 117-123页

作者：欧阳继红李双孙伟富倩吉林大学计算机科学与技术学院长春130012 吉林大学符号计算与知识工程教育部重点实验室长春130012

针对传统时空推理研究大多局限于静态空间对象以及Rupam方位关系模型ROR复合表和概念邻域图所存在的问题,提出了一种动态方位关系推理方法。首先对ROR关系模型中复合表及概念邻域图进行完善:提出了ROR关系静态推理算法,并给出了复合表;... 详细信息

针对传统时空推理研究大多局限于静态空间对象以及Rupam方位关系模型ROR复合表和概念邻域图所存在的问题,提出了一种动态方位关系推理方法。首先对ROR关系模型中复合表及概念邻域图进行完善:提出了ROR关系静态推理算法,并给出了复合表;提出了一种ROR概念邻域关系自动生成算法并构建了概念邻域图;将ROR关系复合表和概念邻域图与Rupam方法进行比较,结果表明,本文方法不仅能给出Rupam所给的正确结果,还能修正Rupam方位关系模型不存在的复合结果,且复合结果和概念邻域图更完整。然后基于ROR关系复合表和概念邻域图给出了运动对象间方位关系推理方法DRA。最后通过智能家居中的应用实例,说明了DRA方法的有效性。

关键词：人工智能方位关系复合表概念邻域图区间关系运动对象

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多种空间关系和时间结合的定性时空推理

计算机科学 2012年第8期39卷 215-219页

作者：李波梁晶晶周正康谢玉枚西安交通大学电子与信息工程学院西安通信学院

空间实体之间存在多种时空关系,主要包含拓扑、方向、距离、尺寸和时间等。以往的研究工作主要集中于3种以下时空关系结合的表示和推理,而3种以上结合的研究很少。但多种时空关系之间是相互统一和相互约束的,所以,将它们全部综合起来研... 详细信息

空间实体之间存在多种时空关系,主要包含拓扑、方向、距离、尺寸和时间等。以往的研究工作主要集中于3种以下时空关系结合的表示和推理,而3种以上结合的研究很少。但多种时空关系之间是相互统一和相互约束的,所以,将它们全部综合起来研究是时空推理研究发展的必然趋势,也是实际应用的迫切需要。提出了采用矩形关系统一表示多种空间关系,以矩形关系变化次数表示时间的时空统一表示模型,并在此基础上,利用概念邻域图推导空间关系变化和时间变化。据此,结合矩形关系网络和路径一致性算法,提出了检验上述统一模型网络一致性的算法,并分析了算法复杂度。该研究成果提高了空间关系分析方法的准确性,减小了时间信息的冗余,对地理信息系统中空间实体间的空间关系以及时间变化的分析和查询等有一定的理论意义与应用价值。

关键词：时空关系矩形关系概念邻域图一致性

动态环境下方位关系及其与拓扑关系结合推理的研究

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动态环境下方位关系及其与拓扑关系结合推理的研究

作者：李双吉林大学

学位级别：硕士

时空知识的建模是人工智能亟待解决的最重要问题之一。在现实世界中，时空知识大多随时间动态变化，且这些动态变化的时空知识在机器人导航、自动规划等领域具有广泛的应用。再有，处理实际问题时，仅考虑单方面空间关系是不够的，通常... 详细信息

时空知识的建模是人工智能亟待解决的最重要问题之一。在现实世界中，时空知识大多随时间动态变化，且这些动态变化的时空知识在机器人导航、自动规划等领域具有广泛的应用。再有，处理实际问题时，仅考虑单方面空间关系是不够的，通常要综合考虑多方面空间关系。如GIS查询中，常会出现多种空间关系结合的查询。因此为了使对动态场景的描述更加准确，需要对多方面关系结合模型进行研究。已有研究主要集中在动态环境下简单对象间拓扑关系，缺少方位关系以及拓扑、方位结合关系的研究。关于动态环境下方位以及拓扑、方位相结合的代表性工作有Rupam对运动事件的建模以及Marco结合RCC8和方位关系概念邻域图对区域拓扑-方位关系的连续变换进行描述与推理。然而Rupam方位关系模型ROR复合表和概念邻域图存在问题，Marco拓扑-方位结合关系模型RCC8-CD的复合结果及概念邻域图也不够完整。针对RCC8-CD关系复合结果和概念邻域图不够完整以及ROR关系复合表和概念邻域图所存在的问题，我们对ROR关系模型中复合表及概念邻域图进行了完善;基于RCC8-CD模型的构建方法，我们将拓扑关系模型RCC8与方位关系模型ROR相结合，得到拓扑-方位结合关系模型RCC8-ROR;给出ROR和RCC8-ROR关系模型在动态环境下的推理算法。本文主要进行了如下几方面的工作：（1）分析动态环境下方位关系以及拓扑、方位结合关系的研究现状，介绍了本文的研究背景和意义。（2）介绍本文所涉及的理论基础知识。其中包括Allen提出的时间区间关系、Marco拓扑-方位结合关系模型RCC8-CD、Rupam方位关系模型ROR以及Freksa概念邻域结构等。（3）对ROR关系模型中复合表及概念邻域图进行完善并给出动态环境下ROR关系推理算法。首先我们提出ROR关系静态推理算法，并给出复合表;之后提出ROR概念邻域关系自动生成算法并构建其概念邻域图;然后将ROR关系复合表和概念邻域图与Rupam的进行比较;最后给出动态环境下ROR关系推理算法。（4）基于RCC-CD模型的构建方法，将ROR与RCC8相结合，从而得到拓扑-方位结合关系模型RCC8-ROR。我们首先给出RCC8-ROR模型的定义;之后给出RCC8-ROR完备互斥关系集合;在此基础上，提出RCC8-ROR关系静态推理算法，给出复合表;提出RCC8-ROR概念邻域关系自动生成算法并构建其概念邻域图;然后给出动态环境下RCC8-ROR关系推理算法;最后通过一个应用实例，将RCC8-ROR动态推理结果与ROR的进行比较。（5）设计并实现ROR和RCC8-ROR关系推理结果的演示系统。方位关系和拓扑关系在空间推理中占有重要地位。随着空间推理在实际应用中的不断深入，仅考虑单方面空间关系并不能满足实际需求，通常需要结合不同空间关系进行推理。动态时空知识的表示与推理已逐渐成为研究热点，但已有工作缺少方位关系以及拓扑、方位结合关系的研究。本文利用矩形代数以及Freksa的概念邻域结构，对Rupam方位关系模型ROR复合表及概念邻域图进行完善并给出动态环境下ROR关系推理方法。基于RCC8-CD模型的构建方法，本文提出了拓扑-方位结合关系模型RCC8-ROR，并对其在动态环境下的推理问题展开了研究。

关键词：方位关系区间关系复合表概念邻域图