Qualitative reasoning about cardinal directions between spatial objects using answer set programming
Çözüm kümesi programlama kullanarak uzaysal nesneler arasındaki ana yönlerle ilgili nitel akıl yürütme
- Tez No: 643475
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ESRA ERDEM
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Bilim ve Teknoloji, Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Science and Technology, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Sabancı Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Nitel uzaysal akıl yürütme, sayısal verilerden ziyade doğal dilin bazı kısımlarını kullanarak yön, mesafe, büyüklük gibi uzaysal ilişkileri formel olarak biçimlendirmeyi ve bu bilgiler üzerinde otomatik akıl yürütmeyi inceleyen bir yapay zeka alanıdır. Nitel modeller, özellikle eksik bilgi veya belirsizlik nedeniyle sayısal verilerin mevcut olmadığı durumlarda faydalıdır. Bununla birlikte, insanların uzaysal ilişkileri nitel terimler aracılığıyla ifade etmeleri, bilginin tam olduğu ve sayısal verilerin mevcut olduğu durumlarda da nitel akıl yürütmenin gerekliliğini göstermektedir. Bu tez kapsamında, bir düzlemdeki uzaysal nesneler arasındaki ana yönler hakkında nitel akıl yürütme için, Ana Yönlerle Hesaplamaya (CDC) dayalı ve Çözüm Kümesi Programlama (ASP) kullanarak (NCDC-ASP olarak adlandırılan) yeni bir hesaplama yaklaşımı sunuyoruz ve bu yaklaşımı üç boyutlu uzayda nitel akıl yürütme yapabilecek şekilde (3D-NCDC-ASP) genişletiyoruz. Her iki yaklaşım, CDC'deki tüm tutarlılık kontrolü problemlerine çözümler sağlamaktadır; bu tutarlılık kontrolü problemlerinin çoğu NP zorlukta olduğu gibi mevcut sistemlerle de çözülememektedir. Dahası, her iki yaklaşım da, CDC'yi yeni kısıtlarla (yani, varsayılan CDC kısıtları ve çıkarım yapılan CDC kısıtları) ile genişleterek diğer akıl yürütme problemlerine de (örneğin sağduyuya dayalı akıl yürütme, varsayılan koşullarla monotonik olmayan akıl yürütme, tutarsızlıklar için açıklama oluşturma ve bilinmeyen ana yön ilişkilerinin çıkarımı) için çözümler sunmaktadır. Tez çalışması kapsamında, hem NCDC-ASP'nin hem de 3D-NCDC-ASP'nin doğruluğunu ispat edip, hesaplama verimliliğini kapsamlı bir şekilde deneylerle test ediyoruz. Ayrıca, bu yaklaşımların uygulanabilirliklerini ve faydalarını su altı robotlarıyla deniz florası araştırmasından adli bilişime kadar farklı alanlarda gerçekçi senaryolarla gösteriyoruz.
Özet (Çeviri)
Qualitative spatial reasoning studies representation and reasoning with different aspects of space, such as direction, distance, size using parts of natural language rather than quantitative data. Qualitative models are useful in contexts where quantitative data is not available due to incomplete knowledge or uncertainty. Qualitative reasoning is also relevant for contexts with complete information and quantitative data because human agents tend to express spatial relation or configuration by means of qualitative terms for the sake of sociable and convenient communication. We introduce a novel formal framework (called NCDC-ASP) for qualitative reasoning about cardinal directions between spatial objects on a plane, based on Cardinal Directional Calculus (CDC) and using Answer Set Programming (ASP), and extend it further (called 3D-NCDC-ASP) to 3-dimensional space. Each framework provides solutions to all consistency checking problems in CDC (i.e., for a complete/incomplete set of basic/disjunctive CDC constraints over connected/disconnected spatial objects); many of these consistency checking problems are NP-complete and cannot be solved with the existing systems. Furthermore, each framework extends CDC with novel types of constraints (i.e., default CDC constraints and inferred CDC constraints) to offer other types of reasoning as well (i.e., commonsense reasoning, nonmonotonic reasoning with defaults, explanation generation for inconsistencies, and inference of missing cardinal directional relations). We prove the soundness and completeness of both NCDC-ASP and 3D-NCDC-ASP, comprehensively evaluate their computational efficiency, and illustrate their usefulness with applications in different domains ranging from underwater robotics to digital forensics.
Benzer Tezler
- İmalat sanayiinin performansını değerlendirmede bulanık küme ve yaklaşık çıkarsama yaklaşımı
Başlık çevirisi yok
ADEM GÜLEÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
1996
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiY.DOÇ.DR. CENGİZ GÜNGÖR
- Utilization of the MLV system in qualitative reasoning about the physical world
MLV dizgesinin fiziksel dünya hakkında nitel uslamlamada kullanımı
MİNE ÜLKÜ ŞENCAN
Yüksek Lisans
İngilizce
1993
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. VAROL AKMAN
- Reasoning about and graphing the relationship between covarying quantities: The case of high school students and prospective mathematics teachers
Kovaryasyonel olarak değişen nicelikler arasındaki ilişki hakkında akıl yürütme ve grafik çizme: Lise öğrencileri ve matematik öğretmen adayları örneği
SEVGİ SOFUOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Eğitim ve ÖğretimOrta Doğu Teknik ÜniversitesiOrtaöğretim Fen ve Matematik Alanlar Eğitimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BÜLENT ÇETİNKAYA
- Tool support for qualitative reasoning in event-B
Başlık çevirisi yok
EMRE YILMAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2010
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolEıdgenossısche Technısche Hochschule Zurıch (eth)DR. THAİ SON HOANG
PROF. DR. DAVİD BASİN
- Examining grade 10 students' reasoning about the precipitation reactions in the context of multiple representations
10. sınıf öğrencilerinin çoklu temsiller bağlamında çözünme çökelme tepkimeleri hakkındaki muhakemelerinin incelenmesi
İSMAİL GÜLER
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Eğitim ve ÖğretimBoğaziçi ÜniversitesiMatematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMİNE ADADAN