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.

莫扎特音乐对幼儿时空推理能力影响的研究

音乐对幼儿身心发展起重要的促进作用。利用实验法探讨莫扎特"D大调双钢琴奏鸣曲"(K.448)对幼儿时空推理能力的影响,并试图探究"莫扎特效应"产生的机制。采用相同唤醒度和情绪效价但不同结构化和周期性的三首音乐为刺激,共342名大班幼儿参与实验。结果显示:高度结构化、长时程周期性的莫扎特音乐K.448显著提高了女童时空推理能力,而在男童未发现此效应;而不具备高度结构化与周期性的科普兰"猫和老鼠"类似无声静息,对幼儿时空推理能力无显著影响。综上,产生"莫扎特效应",音乐需具备长时程周期性和高度结构化特点,支持"直接启动说"理论。

基于地理本体和SWRL的时空推理研究

研究了如何利用地理本体表达地理时空信息和利用SWRL表达时空推理规则的问题.在此基础上,建立了基于Jess推理引擎的时空推理框架体系,并对将基于OWL的地理本体知识库和基于SWRL的时空推理规则,解析成Jess格式的事实库与规则的问题进行了研究.以烟草种植适宜区的推理查询为实例验证本文思路的可行性和有效性.

OPRA方向关系网络的时空推理

由于目前的有向点方向代数(OPRA)推理只关注3个空间对象的静态关系推理,本文针对n个对象的方向关系定义了OPRA方向关系网络的时空推理问题。基于约束传播和概念领域理论,利用OPRA关系之间的空间约束和时间演变规律,给出了OPRA方向关系网络时空推理算法,解决了n个对象间动态OPRA关系的推理问题。本文算法可以应用于机器人导航、无人机导航、舰艇导航、战场分析等领域。

面向对象的超图时空推理模型的研究与应用

通过对各种时空数据模型和时空推理模型的比较,把面向对象技术与实际生产需要相结合,构造了基于超图理论的时空数据模型和时空推理模型,并将该模型应用到云南省红河州数字烟草系统对地块的管理中。实践证明,该时空推理模型实现了时空一体化,具有完整的时空内涵。

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。

基于地理本体和SWRL的地理时空信息与时空推理规则表达

在地理本体和SWRL理论的基础上,研究了地理本体如何表达地理时空信息的语义关系及时空关系和通过SWRL表达的相应时空推理规则,从而为时空推理奠定了坚实的基础。

时空推理模型的烟草长势图谱分析与监测

光谱曲线的差异是由多种因素所致的,不同地物光谱反射曲线是地物对电磁波反射或发射差异的集中体现。由此可根据不同地物对入射电磁波反射形成的不同光谱曲线来区分不同的地物类型。据此,我们将地物光谱的时空特性变化作为研究的重点,运用地学图谱理论,结合超图时空概念模型,对地学现象时空特征及其规律的概念性表达,并使用面向对象技术结合影响烟草长势的时空因子,构建了一个实用的时空推理模型,并应用于烟草的长势监测。

时空推理中自动生成复合表的通用算法

时空推理是面向时间/空间问题的研究领域,在人工智能(如语义Web、机器人导航、自然语言处理、物理过程的定性模拟和常识推理等)和其他领域有着广泛的应用前景.复合推理在时空推理中具有重要作用,是约束满足问题等其他定性推理的基础.复合推理是由R(a,b)和R(b,c)决定R(a,c)的一种演绎推理.一般将关系复合结果放在复合表中备查.但目前复合表的建立需要逐个模型进行手工推导,少数模型给出了独立的复合表生成算法,没有适合多种时空关系模型、能自动生成复合表的通用算法.为此,提出了一种能自动生成复合表的通用算法.首先,给出了基于空间划分的通用时空表示模型.在此基础上,提出了基于场景检测的通用复合表生成算法.通过理论分析和对RCC、宽边界、区间代数等20余种典型时空模型的测试,证明了本算法对于所有以精确区域(或区间)为基础的确定、不确定时空模型均能正确快速地生成复合表.

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.

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。

基于模糊本体的时空推理查询方法研究

针对时空推理及信息查询中存在的时空模糊性问题,通过模糊隶属函数对模糊本体中的关系进行描述,在模糊本体5W2H语义概念模型的基础上,研究了模糊本体下的语义处理方法和推理机制,基于本体模型和规则模型探讨了模糊本体知识推理机的设计方法,并将上述研究应用于旅游景点信息领域,从而对时空推理查询及语义信息检索过程进行模拟验证。

试论集体舞活动中幼儿时空推理能力的培养

本研究从集体舞学习入手，以幼儿的身体活动为基础，在保证幼儿获得审美快乐和人际交流的前提下，尝试引导幼儿进行时空推理，希望以此来引发幼儿智能乃至整个心理机能的发展。这一研究有助于改进幼儿舞蹈学习过程中的脑体分离现象，促进幼儿身心的全面整合与发展，使舞蹈艺术教育真正承担起强健体魄、开启心智的双重功能。

大班幼儿时空推理能力与执行功能的相关研究

本研究通过对55名大班幼儿的时空推理能力测试和执行功能测试来探究大班幼儿时空推理能力与执行功能发展之间的关系。结果显示:(1)大班幼儿的时空推理能力得分与执行功能总分及各子成分得分之间均存在显著正相关关系,执行功能的3个子成分都可以显著正向预测幼儿时空推理能力的发展;(2)大班幼儿在时空推理能力上存在显著性别差异,男童得分显著高于女童,而在执行功能及其各子成分上不存在显著性别差异。基于上述研究结果,本研究提出了促进幼儿执行功能与时空推理能力发展的教育建议。

基于时空推理的矿区土地动态复垦时空数据模型设计

时空推理是时空GIS空间分析与模拟的重要组成部分,在分析现有时空推理方法的基础上,结合矿区开采沉陷预计模型,提出应用时空推理来预测不同时刻矿区的采动损害范围及受损程度。针对矿区土地动态复垦数据库建设需求,设计了矿区农业、林业、渔业及建筑用地动态复垦数据库,皖北任楼矿的应用实例说明矿区沉陷时空推理结果可以作为土地动态复垦建库的数据源。

时空数据模型的研究进展评述

时空数据模型是研究地学时空过程的基础数据设施条件.在介绍时空数据模型的研究进展的同时也讨论了当前主要时空数据模型的优缺点.时空数据模型根据其建模思路主要地可分为4类,即着重于描述时空状态序列的过程模型,着重于描述某个时间点上形成的时空因果联系的时间点模型,意图全面描述时空关系的面向对象的模型以及满足特定时空推理方法要求的专用数据模型.时空对象的特征变化过程、空间关系以及时序关系的表达在时空数据模型的研究中讨论得比较广泛而深入,但是针对时空中的相互作用过程及存在于其中的时空因果联系以及针对时空不确定性的表达研究目前仍显不足,需要进一步研究.针对特定时空推理算法的专用时空数据模型需要与时空推理模型的研究紧密结合才能取得同步发展.越来越多的多源异构时空数据需要一个逻辑上的集成模型以实现一体化的数据管理,这方面的研究也需要进一步深入.

一种基于连接机制和时空经验的认知地图学习与导航方法(英文)

提出了一种连接主义方法 ,利用移动机器人自身的时空经验 ,在缺乏全局坐标信息和环境先验模型的情况下 ,建立面向目标的认知地图 .在线形成的时序处理网络 (TSPN)可提供简洁的历史感知信息 ,以神经元激活特性保存空间知识 ,引导机器人运动 .结合TSPN和反应式行为模块的导航系统可实现动态的路标及方向检测、路径学习和实时导航功能 .仿真和实际实验验证了系统的有效性和适应性 .

数字农业时空信息管理平台

数字农业中大量时空数据分散在异构系统中,有着不同格式规范、概念术语、数学模型和分析推理方法。采用时空推理、本体论、语义Web和专家系统等技术建立一个数字农业时空信息管理平台,对多源、异构的农业时空数据和推理分析方法进行集中统一的规范化管理。基于该平台构建数字农业应用系统更加方便快捷。

基于逻辑映射的时空本体构造

时间和空间的表示和推理是人工智能研究中重要的组成部分。随着时空信息在地理信息系统、时空数据库、CAD/CAM等领域的重要应用,时空信息的本体表示越来越受到人们的重视。目前时空本体的构造都是基于一阶谓词逻辑,不能直接应用最新的OWL本体语言描述,不利于其在语义Web上的表示和应用。为解决这一问题,该文研究了使用一阶谓词逻辑到描述逻辑的逻辑映射构造的时空本体,给出了基于Web本体语言OWL的时空本体在Protégé环境中的具体实现。

时空本体及其逻辑基础研究现状与展望

总结了时空本体及其逻辑基础——时空描述逻辑的研究工作。指出了时空本体和时空描述逻辑的主要问题是复杂度过高(一般情况下不可判定)、不支持多元的时空关系和时空关系复合推理。解决方案是将时空推理和描述逻辑、本体充分结合,建立表达和推理能力更强的时空本体。