时空推理研究进展

与时态和空间有关的推理问题是人工智能研究中重要的组成部分,在地理信息系统、时空数据库、CAD/CAM等领域有着重要应用.从本体、表示模型和推理方法3个方面分别介绍了时态推理和空间推理的发展,并在此基础上综述了时空结合推理的研究进展.讨论了目前时空推理领域存在的问题,并指出了今后的发展方向.     

拓扑关系的闭球模型及复合表的推导

Egenhofer和Franzosa提出的拓扑关系的4-交集模型是定性空间推理中常用的模型，但基于4-交集模型难以推导出拓扑关系的完备集、概念邻域和复合表．本文以拓扑学为基础，提出了（n，n）完备集的概念，建立了拓扑关系的闭球模型．基于闭球模型可以直接推导出拓扑关系的（n，n）完备集和概念邻域以及复合表．结果表明，对定性空间推理来说，闭球模型比4-交集模型更简单有效．     

CAUPS系统中的时空推理机制与算法

动态城市规划方案仿真系统中的一个重要问题就是抽象和提取仿真对象之间涉及到的空间和时间逻辑关系,并以此作为仿真过程的基本准则和规范动态推理演算。为了建立CAUPS系统中的时空推理机制,针对城市规划方案的动态仿真过程中需要应用到的基本准则和规范,在传统时空关系描述和推理规范的基础上定义出适用于面向城市规划动态仿真的时空关系。考虑到城市规划过程中存在的非刚体对象,提出面向城市辅助规划系统方案应用结果仿真的时间空间推理规范,该规范能够非常好的支持如植被、水域等非刚体对象,并给出一个适合多Agent系统采用的时间空间推理规范执行解决方案,包括时间推理规范算法和空间推理规范算法。面向城市规划的时间推理规范算法和空间推理规范算法已经被成功应用于CAUPS系统底层的多Agent交互关系调整中。     

C#通用倒排表生成算法

通过在Visual Studio 2008中用Visual C#建立静态类和静态方法,将数据倒排算法进行封装,使程序员可以只用一条语句就能轻松自如的实现数据倒排或转置,从而生成倒排表,直接导出至Excel。同时,还展示了C#处理Excel表格和SYBASE数据库的一般方法。     

基于时空推理和XML的时空查询语言

新一代地理信息系统(简称GIS)正在向同时处理时间和空间信息发展,时空查询成为GIS的研究重点。目前的时空查询语言不论在语法还是语义方面都存在不足。为此,设计了一个基于XML的扩展SQL时空查询语言ST—XSQL,并在组件地理信息系统CGIS上实现。鉴于：XML是当前各类基于Web的查询语言普遍采用的技术手段,ST—XSQL采用基于xML的扩展SQL语法。语义解释采用时空推理中著名的RCC和区间代数理论。与同类工作相比,ST—XSQL的语法表达更加清晰和严谨,时空关系语义也更加完备和实用。     

基于标识变化的时空推理

空间变化是空间信息处理中的热点问题,标识变化是空间变化的关键问题之一.但是现有工作侧重表达,知识推理能力较弱.为此,研究了基于标识变化的时空推理问题.给出了基于多段图和集合论的标识变化形式化语义,在此基础上定义了二元关系模型.针对基本关系约束满足问题,提出了构造性求解算法,并证明了代数封闭算法可解;针对全关系约束满足问题,提出了一致场景算法.理论分析和实验应用均表明该方法能有效解决信息不完整、不准确情况下的标识变化表示与推理问题,对此类问题其它同类模型尚不能很好解决.     

基于状态演算的通用游戏系统的自动推理

为提高通用游戏系统的自动推理能力,提出了基于状态演算的通用游戏系统的自动推理方法,并将其作为推理模块构建了通用游戏系统模型.利用状态演算逻辑程序设计语言(state calculus executor,STEX)实现通用游戏的状态更新与动作推理,给出了基于状态演算的通用游戏系统模型的功能模块设计,最后利用prolog语言实现了各功能模块,调试系统并进行实例验证.实验结果表明,采用了基于状态演算的自动推理方法,得到较好的游戏成绩,提高了游戏系统的自动推理能力.     

基于PDA的知识库与数据库集成和通用推理算法

由于关系数据库与传统的演绎推理都基于相同的数学背景,即一阶谓词逻辑,关系数据库的数据检索(关系演算)事实上都可以看成逻辑演算的一种特例,因此有人进行基于PC的知识库与数据库集成的研究,如将基于关系数据库的管理系统扩充为演绎推理等,但是这些处理都较复杂,如带回溯的搜索就很难在PDA上实现。因此,针对PDA的容量和处理能力,为了一体化地管理数据和知识,把农业专家系统中的推理机制放到数据和知识的集成环境中,使推理过程靠近数据,减少由于规则处理和数据分离造成的接口开销,本文研究将知识库与数据库集成,以便在PDA上处理演绎推理,并与文提出的综合知识表示和综合推理策略结合起来,提出了基于PDA的通用推理算法。     

基于数据库系统表的通用查询方法

以数据库系统SQLServer7.0和SybaseSQLAnywhere5.0为例,分析了相关数据库系统表。提出了应用系统表的通用查询方法,并使用PowerBuilder做为开发工具,以具体实例详细论述了实现通用查询功能的一般方法。     

通用表格生成系统的实现

介绍一种依托数据库技术,以表格定义和表格生成相分离为设计原则的通用表格生成系统,通过读取数据库中的表格定义,即可自动生成所需表格。     

Multi-Dimensional Modal Logic as a Framework for Spatio-Temporal Reasoning

In this paper we advocate the use of multi-dimensional modal logics as a framework for knowledge representation and, in particular, for representing spatio-temporal information. We construct a two-dimensional logic capable of describing topological relationships that change over time. This logic, called PSTL (Propositional Spatio-Temporal Logic) is the Cartesian product of the well-known temporal logic PTL and the modal logic S4_u, which is the Lewis system S4 augmented with the universal modality. Although it is an open problem whether the full PSTL is decidable, we show that it contains decidable fragments into which various temporal extensions (both point-based and interval based) of the spatial logic RCC-8 can be embedded. We consider known decidability and complexity results that are relevant to computation with multi-dimensional formalisms and discuss possible directions for further research.     

基于逻辑推理的构件组装策略及其算法

针对构件组装体系框架,提出一种适用于无状态构件的组装策略,用于满足用户的构件检索请求．该策 略通过进程代数理论形式化描述构件行为,提高匹配度,并提出了2 种基于逻辑推理的检索算法SABLR（searching algorithm based on logical reasoning）和ASABLR（advanced searching algorithm based on logical reasoning）加以支持． 检索算法均应用正向推理的思想,判别构件仓库中是否含有用户请求构件信息．算法可以判别2 种状况：一是库中 直接含有请求构件信息,二是库中部分构件可经组装后满足用户请求．克服了普通构件检索算法无法判别第2 种状 况的缺点．最后,通过实例分析和算法ASABLR 的实现,证明该策略的有效性和可行性．     

一种层次的电影视频摘要生成方法

合理地组织视频数据对于基于内容的视频分析和检索有着重要的意义。提出了一种基于运动注意力模型的电影视频摘要生成方法。首先给出了一种基于滑动镜头窗的聚类算法将相似的镜头组织成为镜头类;然后根据电影视频场景内容的发展模式,在定义两个镜头类的3种时序关系的基础上,提出了一种基于镜头类之间的时空约束关系的场景检测方法;最后利用运动注意力模型选择场景中的重要镜头和代表帧,由选择的代表帧集合和重要镜头的关键帧集合建立层次视频摘要(场景级和镜头级)。该方法较全面地涵盖了视频内容,又突出了视频中的重要内容,能够很好地应用于电影视频的快速浏览和检索。     

面向语义Web服务组合的模糊Petri网推理算法

就语义Web服务自动组合技术而言,在服务组合时需要建立形式化的描述模型,以及有效利用这些已有的数据依赖关系实现服务合成的请求.而现有的组合方法与实施框架可能出现全局状态的指数性增长.针对这一问题,提出一种适合于Web环境的模糊Petri网逆向推理算法.该算法结合模糊Petri网的逆向推理和代数运算的优点,能有效减小算法空间复杂度,把一个大的、复杂的系统转化为一个只与问题相关的、小的系统来处理.最后,通过一个例子说明了算法的可用性.     

基于案例推理的服务组合模板的设计及应用

走向工业化的服务组合之路，是一种基于“组合套餐”一服务组合模板的途径．在适于业务用户使用的基于模板的大粒度服务组合方法中组合模板的设计是一个面向目标的、有约束的决策、探索和学习活动．本文有效地利用专家的知识和经验，给出了一种基于案例推理的模板设计方法，并通过在面向城市应急联动的服务组合平台原型系统中的一个应用，对其使用效果进行了评价．     

一种Fuzzy推理合成的新算法

本文针对Ｆｕｚｚｙ控制问题中通常采用的Ｍａｍｄａｎｉ推理合成规则提出一种改进算法．与原算法相比，本文给出的算法具有推理结论更确定，满足一致性条件等优点。理论分析和数值结果表明，该算法是一种更为实用的Ｆｕｚｚｙ推理合成算法．     

Development of a Process-Based Model for Dynamic Interaction in Spatio-Temporal GIS

Spatial processes and their interactions are fundamental in explaining the complex behavior of real world systems. Current GIS describes space based on map layers and by means of either the vector or raster model. However, current vector and raster models cannot dynamically maintain topological relationships between spatial entities while these are changing rapidly in the real world. This makes current GIS incapable of modeling dynamic spatial processes. In this paper, the development of a process-based model is described. The model is developed based on spatial system theory and the Voronoi spatial model. First, the paper discusses spatial system theory, which forms the theoretical background for the model. Second, the Voronoi spatial model is adopted to describe spatial processes; it is more efficient than conventional vector and raster models. Third, the paper presents the capabilities of the model in one application.     

A General Qualitative Framework for Temporal and Spatial Reasoning

To offer a generic framework which groups together several interval algebra generalizations, we simply define a generalized interval as a tuple of intervals. An atomic relation between two generalized intervals is a matrix of atomic relations of Interval Algebra. After introducing the generalized relations we focus on the consistency problem of generalized constraint networks and we present sets of generalized relations for which this problem is tractable, in particular the set of the strongly-preconvex relations.