Qualitative Spatial Reasoning Based on the Shape Change of Regions and Their Adjacency

基于区域及其邻接形状变化的定性空间推理

基本信息

批准号：
21K12020
负责人：
高橋和子
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Kwansei Gakuin University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K12020/
关键词：
定性空間推論構造地質学トポロジー論理推論

项目摘要

本研究は，隣接するオブジェクトとの接続関係についての制約条件を満たしながら形状変化をする空間データに対して，論理的に推論するシステムの基盤を与えることを目的とする．代表的な応用例として地層，中でも比較的単純な形の褶曲構造を対象としている．褶曲構造は，平坦な地層に外圧が加わることで変形してできるもので，力の方向によって回転したり折りたたまれていったりするが，層間の隣接関係は不変である．昨年度は，褶曲構造の断面図を定性的に表す記号表現を試験的に定め，その表現上で２つの局所データ間の同一性と連続性を機械的に判定する手法を考案した．今年度はこの記号表現をもとに，より洗練され実装の簡便さを考慮した記述言語を考案しその上でいくつかの推論を行った．具体的には以下の通りである．(1)局所的な地層データに対してモデルを定義した．(2)1次元の記号列でモデルを定性的に表現する記述言語を考案した．(3)記号表現の妥当性を定義しモデルとの対応関係を示した．(4)モデル上での変化に対応する状態遷移として記号表現上でその関係を定義した．(5) 記号表現からモデルの図を描くシステムを実装した．(6)記号表現上で妥当性の判定および状態遷移関係を取り扱うシステムを実装した．(7)2つの局所的なデータの連続性を判定する手法を考案し定式化した．(8)連続性を使って複数の局所的データをつないで大域的データを生成する手法を検討した．これらの成果は国内外の学会で発表している．

这项研究的目的是为一个系统提供基础，该系统可以逻辑推断改变形状的空间数据，同时满足与相邻对象的连接约束。一个典型的应用例子是地质地层，特别是相对简单的褶皱结构。当平坦的地层因外部压力而变形时，就会产生折叠结构，并且可能会根据力的方向旋转或折叠，但层之间的邻接保持不变。去年，我们通过实验确定了一种定性表示折叠结构横截面视图的符号表示，并设计了一种使用该表示机械地确定两个局部数据之间的同一性和连续性的方法。今年，基于这种符号表示，我们设计了一种更加复杂且易于实现的描述语言，并基于它做出了一些推论。具体而言，详细如下。 (1)针对当地地层数据定义了模型。 (2)我们设计了一种描述性语言，使用一维符号串定性地表达模型。 (3)定义了符号表示的有效性并给出了与模型的对应关系。 (4) 该关系被象征性地定义为与模型变化相对应的状态转换。 (5) 我们实现了一个从符号表示中绘制模型图的系统。 (6)我们实现了一个处理符号表示的有效性判断和状态转换关系的系统。 (7)我们设计并制定了一种确定两个局部数据的连续性的方法。 (8)我们研究了一种通过使用连续性连接多个局部数据来生成全局数据的方法。这些成果已在国内外学术会议上发表。