[发明专利]一种基于规则和约束满足的定性空间关系推理方法

摘要

本发明公开了一种基于规则和约束满足的定性空间关系推理方法，基于规则推理用于推理出对象间的可能空间关系，使用约束满足问题的思想判定可能空间关系间的一致性，利用路径一致性法剔除将产生冲突的结果以保证可能空间关系间的一致性；保留剔除后的可能空间关系，从而实现空间关系的推理。本发明利用基于规则和约束满足的定性空间关系的推理方法可以验证结果间的一致性，避免了推理方法存在的可能缺陷。最重要的是，本发明方法能够保证推理结果间的一致性，与已有方法相比在一定程度上提高了推理的效率。

主权项

1.一种基于规则和约束满足的定性空间关系推理方法，其特征是，包括：/nS1将空间对象的空间关系模型所表达的空间关系及其组合表中信息表示为推理规则，并构建推理规则库，所述的推理规则库进一步包括反推理规则库、确定推理规则库和不确定推理规则库；/nS2采用语义描述空间对象间的已知空间关系，已知空间关系构成初始约束集；/nS3基于确定推理规则库和初始约束集，利用推理引擎推理空间对象间隐含的确定空间关系；/nS4将空间对象间隐含的确定空间关系加入初始约束集构成第一约束集，基于第一约束集对步骤S3推理得到的确定空间关系进行路径一致性检查，并剔除第一约束集中存在冲突的空间关系；/nS5基于不确定推理规则库和经路径一致性检查后的第一约束集，利用推理引擎推理出空间对象间隐含的不确定空间关系；/nS6将空间对象间隐含的不确定空间关系加入经路径一致性检查后的第一约束集构成第二约束集，基于第二约束集，对步骤S5推理得到的不确定空间关系进行路径一致性检查，并剔除第二约束集中存在冲突的空间关系，所得第二约束集即最终推理结果；/nS4中所述的路径一致性检查具体为：/n4.1将第一约束集中空间关系表示为二维约束矩阵A＝{A_i,j|i＝1,2,...N；j＝1,2,...N}，其中，N表示空间对象数，A_i,j表示空间对象i和j间的空间关系；/n对二维约束矩阵A各行逐一执行：/n4.2记录当前行中表示确定空间关系的元素所在列号j和表示不确定空间关系的元素所在列号j'，列号j存储于数组UniqueList，列号j'存储于数组UnList；/n4.3构建第一空间关系集{A_{i,UnListed(m)}|m＝1,2,...J'}和第二空间关系集{A_{UnList(m),UniqueList(n)}|m＝1,2,...J'；n＝1,2,...J}，i表示当前行号，A_{i,UnListed(m)}表示二维约束矩阵中当前行第UnListed(m)列的元素，A_{UnList(m),UniqueList(n)}表示二维约束矩阵中第UnList(m)行、第UniqueList(n)列的元素；J表示数组UniqueList中元素数；J'表示数组UnList中元素数；/n4.4对第一空间关系集中各元素逐一执行：/n对当前元素A_{i,UnListed(m)}执行公式(1)：/nTag←U(A_{i,UniqueList(n)}I(A_{i,UnListed(m)}oA_{UnList(m),UniqueList(n)})) (1)/n其中，I表示求并集，U表示布尔函数，o表示复合操作；使A_{UnList(m),UniqueList(n)}指向第二空间关系集中下一元素，重复执行公式(1)，直至第二空间关系集中所有元素被遍历；此时，若Tag为假，从二维约束矩阵A中剔除A_{i,UnListed(m)}；/nS6中所述的路径一致性检查具体为：/n6.1将第二约束集中确定空间关系表示为二维约束矩阵A＝{A_i,j|i＝1,2,...N；j＝1,2,...N}，N为空间对象数，A_i,j为空间对象i和j间的空间关系；/n对二维约束矩阵A各行逐一执行：/n6.2记录当前行中表示确定空间关系的元素所在列号j和表示不确定空间关系的元素所在列号j'，列号j存储于数组UniqueList，列号j'存储于数组UnList；/n6.3构建第一空间关系集{A_{i,UnListed(m)}|m＝1,2,...J'}和第二空间关系集{A_{UnList(m),UniqueList(n)}|m＝1,2,...J'；n＝1,2,...J}，i表示当前行号，A_{i,UnListed(m)}表示二维约束矩阵中当前行第UnListed(m)列的元素，A_{UnList(m),UniqueList(n)}表示二维约束矩阵中第UnList(m)行、第UniqueList(n)列的元素；/n6.4对第一空间关系集中各元素逐一执行：/n对当前元素A_{i,UnListed(m)}执行公式(2)：/nTag←U(A_{i,UniqueList(n)}I(A_{i,UnListed(m)}oA_{UnList(m),UniqueList(n)})) (2)/n其中，I表示求并集，U表示布尔函数，o表示复合操作；使A_{UnList(m),UniqueList(n)}指向第二空间关系集中下一元素，重复执行公式(2)，直至第二空间关系集中所有元素被遍历；此时，若Tag为假，从二维约束矩阵A中剔除A_{i,UnListed(m)}。/n