基于代数理论的三维主方向关系的反关系推理

为了进一步完善和提高现有三维主方向关系模型对三维空间方向关系的智能推理和预测能力,增强模型的可用性,更好地满足复杂三维空间数据应用需求,着重对三维主方向关系的反关系推理进行研究,在深入研究n-维代数理论的基础上,提出基于三维代数理论的三维基本主方向关系的反关系推理算法。理论分析和实例验证的结果表明该算法是正确性、完备的。该结论能增强空间数据库对复杂三维空间方向关系的智能分析和处理能力。     

基于MBR的主方向关系一致性检验

定性的空间推理在地理信息系统、人工智能、数据库及多媒体等领域中的应用越来越引起人们的注意.空间推理的基础理论以及相应算法也在不断地创新和发展.方向关系推理是空间推理研究领域的重要分支,利用区间代数及矩形代数理论,以物体的极小边界盒(minimum bounding rectangle,简称MBR)为模型,提出了一种基于MBR的主方向关系与矩形代数关系相结合的推理方法.利用该方法,可以将矩形代数良好的计算性质应用于空间方向关系推理中,实现了矩形代数与基于MBR主方向关系的相互转换方法、主方向关系合成及求反方法、主方向关系中凸(convex)关系判定方法及方向关系一致性检验算法.     

结合方向关系和拓扑关系的约束满足推理

结合定性空间推理中的区域连接演算（RCC）和基于区域的主方向关系模型,应用拓扑和方向关系上的复合表,将方向关系和拓扑关系的推理看作约束满足问题（CSP）,给出了结合RCC8和主方向关系的约束满足问题推理算法,该算法可结合拓扑关系和方向关系进行推理。     

一种基于真实物体的主方向关系的合成算法

使用基于真实物体的方向关系模型,通过一系列的定义和定理,研究了一种基于真实物体的主方向关系的合成方法。在此基础上,提出了一种新的合成算法,该算法能够更有效地合成真实物体间更为复杂的主方向关系。     

线型物体主方向关系推理的研究

线型物体主方向关系的推理研究是空间方向关系推理中的重要组成部分.在分析线型物体主方向关系模型的基础上,提出了线型物体主方向关系的投影区间矩形代数方法,从而实现了线型物体主方向关系的合理表示、基本推理运算以及线型物体主方向关系的凸关系判断.结合凸关系网络定理和路径一致性算法,提出了线型物体主方向关系网络一致性检验算法,给出了算法的正确性证明.     

基于坐标映射模型的方向关系一致性检验

为处理复杂三维空间物体间的方向关系,基于单纯形数据模型,利用投影方法及区间运算简单的特性,提出三维空间物体方向关系的坐标映射模型。在此基础上,讨论三维空间方向关系的基本推理运算、凸关系判断方法及路径一致性检验算法,给出方向关系网络一致性检验算法及其正确性证明。     

基于方向关系组合运算表的定性推理

方向关系的定性推理是GIS中的一个重要的理论问题。本文介绍基于井字空间的方向关系定性表示。着重讨论基于方向关系组合运算表的定性推理，最后给出一个基于方向关系组合运算表的定性推理算法。     

基于矩阵模型的方向关系表示与推理

传统方向关系模型难以支持空间的点、线、面物体的表示,其推理采用效率较低的查表运算,不支持复杂方向关系推理。为解决此问题,提出基于矩阵模型的方向关系表示与推理的方法。该方法为空间方向关系的定性表示、描述、推理运算构建基础理论,为空间查询和一致性校验研究提供了新思路。     

一种基于矩阵的MBR方向关系模型

在空间主方向关系推理的研究中,方向关系模型是其中一项至关重要的课题。介绍了区间代数模型、矩形代数模型和极小边界盒模型,提出了区间代数的矩阵表示方法,并给出了以矩阵表示的区间代数和方向关系矩阵之间的转换方法。     

GIS中由多种方向关系推理拓扑关系的方法

研究了根据多种方向关系（包括内部、边界、环部和外部等方向关系）推理拓扑关系的方法．在推理中,首先提出了根据单种方向关系推理拓扑关系的规则;然后,将多种方向关系的组合分为4种基本类型,每种类型的推理方法和规则可表示为单种方向关系推理的组合;最后,讨论了根据多种方向关系可得到的拓扑关系的几何关系、约束条件和推理规则,根据多种方向关系推理拓扑关系的方法和规则可用于空间数据库查询和基于内容的数据检索．     

On the consistency of cardinal direction constraints

We present a formal model for qualitative spatial reasoning with cardinal directions utilizing a co-ordinate system. Then, we study the problem of checking the consistency of a set of cardinal direction constraints. We introduce the first algorithm for this problem, prove its correctness and analyze its computational complexity. Utilizing the above algorithm, we prove that the consistency checking of a set of basic (i.e., non-disjunctive) cardinal direction constraints can be performed in O(n⁵) time. We also show that the consistency checking of a set of unrestricted (i.e., disjunctive and non-disjunctive) cardinal direction constraints is NP-complete. Finally, we briefly discuss an extension to the basic model and outline an algorithm for the consistency checking problem of this extension.     

原子方向与基本方向关系合成方法的研究

随着空间数据库技术的不断发展,基于方向关系的空间推理越来越引起人们的注意,作为空间推理的一部分方向关系合成的研究应运而生。文章使用方向关系矩阵表示物体MBR(MinimumBoundingBox)之间方向关系模型,通过一系列方向关系矩阵的性质和运算的定义、定理,提出了原子方向关系与基本方向关系合成问题的求解方法,并证明其正确性。     

Reasoning about cardinal directions between extended objects

Direction relations between extended spatial objects are important commonsense knowledge. Recently, Goyal and Egenhofer proposed a relation model, known as the cardinal direction calculus (CDC), for representing direction relations between connected plane regions. The CDC is perhaps the most expressive qualitative calculus for directional information, and has attracted increasing interest from areas such as artificial intelligence, geographical information science, and image retrieval. Given a network of CDC constraints, the consistency problem is deciding if the network is realizable by connected regions in the real plane. This paper provides a cubic algorithm for checking the consistency of complete networks of basic CDC constraints, and proves that reasoning with the CDC is in general an NP-complete problem. For a consistent complete network of basic CDC constraints, our algorithm returns a ‘canonical’ solution in cubic time. This cubic algorithm is also adapted to check the consistency of complete networks of basic cardinal constraints between possibly disconnected regions.     

复杂系统完备因子协同学主导分析基础

如何从根本动力学关系基础上将外部条件和内部动因结合起来去研究系统的演化,这是理论拓展的一个基本方向．本文将基本动力学关系和因素归结为”资源配置“与“资源荷载“、”系统功效”与”系统损耗”方面．在建立复杂巨系统基本协同因子动力学分析的基础上,在复杂系统和环境体系之间,围绕内外部耦合关系,我们可以探讨建立复杂巨系统资源配置动力学完备协同因子动态学分析．     

Composing cardinal direction relations

We study the recent proposal of Goyal and Egenhofer who presented a model for qualitative spatial reasoning about cardinal directions. Our approach is formal and complements the presentation of Goyal and Egenhofer. We focus our efforts on the composition operator for two cardinal direction relations. We consider two interpretations of the composition operator: consistency-based and existential composition. We point out that the only published method to compute the consistency-based composition does not always work correctly. Then, we consider progressively more expressive classes of cardinal direction relations and give consistency-based composition algorithms for these classes. Our theoretical framework allows us to prove formally that our algorithms are correct. When we consider existential composition, we demonstrate that the binary relation resulting from the composition of two cardinal direction relations cannot be expressed using the relations defined by Goyal and Egenhofer. Finally, we discuss some extensions to the basic model and consider the composition problem for these extensions.