定性空间推理方法与应用的研究

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1、哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要定性空间推理是人工智能研究的一个重要领域，在军事、工程、农业方面都有重要的应用.目前已经产生了很多关于定性空间推理的理论方法。本文主要研究二维空间的距离、角度的定性表示以及定性三角推理理论与方法，并应用这一理论方法来解决定性空间定位问题和在包含不确定区域的空间路径规划问题。本文在结合以上理论的基础上提出了空间方向的概念和定义，并结合定性三角推理方法提出了计算不确定区域和确定区域间定性关系的方法。基于这些理论和方法提出用区域交集的方法解决了不确定区域的定位问题。此外本文基于上述理论和理论方法实现了一个基于线性表知识库的简单推理部件。作为对定性空间推理应用的研究，

2、本文基于以上工作主要研究了两个应用性问题，一是定性区域定位问题，即在二维空间当我们只知道某一不确定区域相对于确定性区域的定性描述信息时，利用定性空间推理技术，精确地对该不确定性区域进行定位。另一个应用性研究是解决在包含不确定区域的二维空间的路径规划问题。路径规划是人工智能研究的一个经典问题，但传统路径规划只考虑包含确定区域的空间环境。本文结合定性空间推理技术和遗传算法解决了在包含不确定性区域环境下进行路径规划的问题。关键词定性空间推理;路径规划;遗传算法:定性区域定位哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractQualitativespatialreasoningisanimportantr

3、esearchdomainofartificialintelligence.Ithasimportantprospectofapplicationsinmilitaryengineeringandagriculture.Sometheoriesandmethodshavebeenposedalready.Inthisarticletheprincipaltasksarestudyqualitativerepresentationofdistanceandangleintwodimensionsspaceandthequalitativetrigonometrytheoryandmethod,a

4、tthesametimeweimplementthosetheoriesandmethodsinsolvethequalitativeregionlocationandrouteplanninginthetwodimensionsspacewhichcontainsuncertainregions.InthisarticleIposetheanddefinitionofspacedirectionandcooperateitwiththequalitativespatialreasoning.Iposethemethodofcalculatethequalitativerelationsofu

5、ncertainregionandcertainregion,andthenIusethatmethodsolvetheproblemofqualitativeregionlocation.AtthesametimeIusethesetheoriesandmethodsconstructareasoningsystemwhichknowledgedatabaseisbasedoflineartableAsthestudyofsimpleapplicationofqualitativespatialreasoning,inthisarticleIstudytwoappliedquestions.

6、Thefirstquestionisqualitativeregionlocation,thatismeanswhenweonlyknowtheuncertaininformationabouttheuncertainregionandcertainregionswecanusequalitativespatialreasoningmethodfindthelocationoftheuncertainregion.AnotherapplicationstudyisRouteplanninginthetwodimensionsspacewhichcontainsuncertainregions.

7、Routeplanningisclassicalquestioninartificialintelligence.Thetraditionalmethodonlyconsiderthespacewhichcontainscertainregion.InthisarticleIusequalitativespatialreasoningandgeneticalgorithmsolvetheroute