Просторово-часове міркування () — це галузь штучного інтелекту, що ґрунтується на досягненнях інформатики, когнітивної науки та когнітивної психології. Теоретична мета — у когнітивному аспекті — передбачає подання просторово-часових знань та відповідне міркування у свідомості. Практична мета — у комп'ютерному аспекті — спрямована на розробку високорівневих систем керування автоматами для та розуміння часу й простору.
Вплив когнітивної психології Результати досліджень у галузі когнітивної психології показують, що відношення з'єднаності () є першим просторовим відношенням, яке опановують людські немовлята, а за цим слідує розуміння орієнтаційного відношення (), та відношення відстані (). Внутрішні відношення між цими трьома видами просторових відношень можливо обчислювально й систематично пояснити в межах теорії когнітивної призми таким чином:
відношення з'єднаності є первинним; орієнтаційне відношення є відношенням порівняння відстаней: ти переді мною можливо інтерпретувати як те, що ти ближчий до мого переднього боку, ніж до моїх інших боків; відношення відстані є відношенням з'єднаності з використанням третього об'єкта: ти на відстані одного метра від мене можна інтерпретувати як однометровий об'єкт, з'єднаний із тобою і зі мною одночасно.
Фрагментарні подання часового числення Без урахування внутрішніх відношень між просторовими відношеннями, дослідники ШІ розробили багато фрагментарних подань. Прикладами часових числень є та Вілана і Каутца. Найвідомішими просторовими численнями є , , двоперехресне числення () Фрекси, () Еґенгофера та Франзози, () Лігозата, різні числення з'єднаності областей (), а також алгебра орієнтованих точкових відношень ().
Останнім часом розробили просторово-часові числення, які поєднують просторову та часову інформацію. Наприклад, () Джеревіні та Небеля поєднує алгебру проміжків Аллена з RCC-8. Крім того, () уможливлює міркування про рухомі об'єкти.
Кількісна абстракція У літературі значну увагу приділяють якісному просторово-часовому міркуванню на основі якісних абстракцій просторових і часових аспектів знань здорового глузду, на яких ґрунтується людське сприйняття фізичної реальності. З погляду методології, якісні числення обмежують словник багатих математичних теорій, які опрацьовують часові чи просторові сутності, що дозволяє розглядати конкретні аспекти цих теорій в межах розв'язних фрагментів із простими якісними (не-метричними) мовами.
На відміну від математичних та фізичних теорій щодо простору й часу, числення якісних обмежень дозволяють доволі ощадливо здійснювати міркування щодо сутностей, розташованих у просторі й часі. Завдяки цьому обмежена виразність числень формалізмів якісного подання є перевагою, якщо такі завдання міркування необхідно вбудовувати до застосунків. Наприклад, деякі з цих числень можна втілювати для ефективної обробки просторових запитів у ГІС, а деякі можна використовувати для навігації й комунікації з мобільним роботом.
Алгебра відношень Більшість із цих числень можливо формалізувати як абстрактні , що дозволяє здійснювати міркування на рівні. Для обчислення розв'язків () важливим інструментом є алгоритм шляхової узгодженості.
Програмне забезпечення GQR — розв'язувач мережі обмежень для числень на кшталт RCC-5, RCC-8, алгебри проміжків Аллена, точкової алгебри, числення кардинальних напрямків тощо. qualreas — система мовою Python для якісного міркування над мережами алгебр відношень, як-от RCC-8, алгеброю проміжків Аллена, а також алгеброю Аллена, поєднаною з часовими точками та розташованою у ліво- чи праворозгалужуваному часі ().
Див. також Кора головного мозку Міркування здорового глузду
Темпоральна логіка Наочно-образне мислення
Джерела
Посилання