定性空间表示和推理及其在定性导航中应用的研究

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结合定性推理,空间推理与人工智能产生的定性空间推理是人工智能的一个重要研究方向。近几年来,定性空间推理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。定性导航问题(如虚拟人导航、机器人导航),作为定性空间推理的一个应用领域,已经逐渐成为新的研究热点。本文主要工作如下:(1)提出了一种新的定性空间关系表示模型即区域球拓展演算模型(Region Sphere Extension Calculus,简写为RSEC)。给出了一种以球区域为单位的形式化度量方法。不仅细化RCC-8拓扑关系为RCC-9拓扑关系,而且能以灵活多样的粒度来描述区域间的距离关系、方向关系等多种空间关系。(2)在区域球拓展演算模型的基础上根据组合表和约束处理规则提出了一种多种定性空间关系的融合推理技术,并利用逻辑程序语言实现了定性空间关系的融合推理。(3)提出了一种定性导航的新方法。将该定性空间推理技术运用于定性导航,使得智能体在不知道目标物体具体位置的情况下,根据定性空间关系通过自主推理便可以知道如何到达目标物体。以上工作增强了RCC的空间关系表示能力,拓展了RCC理论的适用范围,给出了空间关系定性表示与度量相结合的一种途径,融合了定性空间关系表示与推理技术,并为定性导航提供了一条有效的可行路径。
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