1.一种基于超赋值语义的模糊位置描述定位方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
步骤1:单一空间断言的定位模型;
当位置描述中只存在一组参照物、目标物及其空间关系时,将其定义为单一空间断言,目标物的单一空间断言Vo中包含了参照物描述Vr、距离关系描述Vdis和方向关系描述Vdir,Vo是Vr、Vdis和Vdir相互组合达到的效果,模糊Vo的精确化依赖于上下文c,利用形式化的方式能够定义为:n(c)=n(cr)∩n(cdis)∩n(cdir) (2)
式中,o表示目标物;c表示上下文;L(o)表示目标物o在现实空间中的位置;V(o,c)表示在o的位置具有含糊谓词的上下文c的空间断言;range(o)函数表示o所在位置的空间范围;
n(c)表示上下文c表达出的位置;cr表示参照物r的上下文;cdis表示距离关系的上下文;cdir表示方向关系的上下文;∧表示由左侧扩展到右侧;表示左侧值在右侧的范围内;∩表示左右侧的条件需要同时满足; 表示左侧内容的判断通过右侧方法实现;
当c表达出的位置n(c)在o的range内,V(o,c)为真,而判断V(o,c)是否为真的关键,则需要对Vr、Vdis和Vdir分别进行精确化,包括:步骤1‑1:建立模糊空间对象模型:
位置描述中表达空间对象的模糊谓词是对象名称或代称,体现出空间对象的类型,相对于目标物,参照物在位置描述的使用者之间应该是相对熟悉和具有代表性的空间对象,因此,位置描述的使用者能够大致掌握参照物的空间位置的存在范围,但是受制于空间认知的能力仍然存在一定模糊性,模糊Vr的精确化都依赖于上下文cr,利用形式化的方式能够定义为:式中,r表示参照物;L(r)表示参照物r在现实空间中的位置;V(r,cr)表示在r的位置中包括具有含糊谓词的上下文cr的空间断言,range(r)函数表示r所在位置的范围;n(cr)表示上下文cr表达出的位置;∧表示由左侧扩展到右侧;表示左侧值在右侧的范围内; 表示左侧内容的判断通过右侧方法实现;
当cr表达出的位置n(cr)在r的range内,V(r,cr)为真,V(r,cr)精确化的规则定义如下:式中, 表示任取一个认知位置, 表示任取一个真实空间位置, 表示任取一个包含参照物r的上下文,map(x,y)表示将位置描述中认知的位置x映射到真实空间位置y,Δsld表示量测不同位置间的距离,in()函数表示将上下文映射为数值, 表示左侧值在右侧的范围内, 表示左侧内容的判断通过右侧方法实现;
参照物规则为mall(x,y,cr)提供了充要条件,必要条件表明,如果认知位置x在一个给定上下文cr中与真实位置y匹配,x在y的范围内,那么在这个上下文cr中,x与y之间的距离必须属于某个阈值in,充分条件表明,如果在一个给定上下文cr中,x与y之间的距离属于某个阈值in,那么x与y在给定的上下文cr中相匹配,然而,in(cr)的阈值并没有被明确的设定,因为还受到观察值的约束;
步骤1‑2:建立模糊距离关系模型:
位置描述中表达距离关系的模糊谓词有很多,“很远”、“较近”都具有模糊性,模糊Vdis的精确化依赖于上下文cdis,利用形式化的方式能够定义为:式中,dis表示模糊距离关系;R(dis)表示现实空间中的空间关系;cdis表示在dis的位置描述中包括具有含糊谓词的上下文,V(dis,cdis)表示在dis中包括具有含糊谓词的上下文cdis的空间断言,val()函数表示参照物和目标物之间的距离,n(cdis)表示上下文cdis表达出的距离,∧表示由左侧扩展到右侧, 表示左侧内容的判断通过右侧方法实现;
当cdis表达出的距离n(cdis)在val内,V(dis,cdis)为真,V(dis,cdis)精确化的规则定义包括:式中,r表示参照物,o表示目标物, 表示任取一个参照物, 表示任取一个目标物,表示任取含有位置距离描述的上下文,geo(o)函数表示将空间对象o映射到空间位置,Δsld不同位置间的距离,low()函数表示将上下文映射为数值, 表示左侧内容的判断通过右侧方法实现,near(r,o,cdis)表示根据目标物与参照物的位置距离描述确定为两对象的距离关系“近”;
距离规则为near(r,o,cdis)提供了充要条件,必要条件表明,如果两个对象在一个给定上下文中离对方“近”,那么在这个上下文中,与对象相关的几何体之间的距离必须低于某个阈值low,如果在一个给定上下文中,两个对象的几何体之间的距离低于某个阈值low,那么这两个对象在给定的上下文中,这两个对象离对方“近”,low(cdis)同样受到观察值的约束;
步骤1‑3:建立模糊方向关系模型:
位置描述中表达方向关系的模糊谓词也有很多,“东边”、“左侧”都具有模糊性,模糊Vdir的精确化依赖于上下文cdir,利用形式化的方式能够定义为:式中,dir表示模糊方向关系;R(dir)是现实空间中的空间关系,cdir表示在dir的位置描述中包括具有含糊谓词的上下文,V(dir,cdir)表示在dir中包括具有含糊谓词的上下文cdir的空间断言,exp()函数表示参照物和目标物之间的方位,n(cdir)表示上下文cdir表达出的方位,∧表示由左侧扩展到右侧,表示左侧值在右侧的范围内, 表示左侧内容的判断通过右侧方法实现;
当cdir表达出的方位n(cdir)在exp内,V(dir,cdir)为真,V(dir,cdir)精确化的主要规则定义如下:式中,r表示参照物,o表示目标物, 表示任取一个参照物, 表示任取一个目标物,表示任取含有位置方向描述的上下文,ang(r,o)函数将空间对象r,o映射到直角坐标系中,Δdeg表示量测目标物相对参照物的方位角度,in()函数表示将上下文映射为数值,表示左侧值在右侧的范围内, 表示左侧内容的判断通过右侧方法实现,west(r,o,cdir)表示根据目标物与参照物的位置方向描述确定两对象的方向关系“西”;
方向规则为west(r,o,cdir)提供了充要条件,如果目标物在一个给定上下文中位于参照物“西”,那么在这个上下文中,目标物对于参照物的方位角必须属于某个阈值in,充分条件表明,如果在一个给定上下文中,目标物对于参照物的方位角属于某个阈值in,那么这两个对象在给定的上下文中,目标物在参照物“西”,in(cdir)同样受到观察值的约束;
步骤2:基于上下文的观察值阈值计算;
定位模型中的阈值设定需要依据观察值的结果,而观察视角来源于上下文;
步骤3:不同上下文间的阈值对比与转换,包括:
步骤3‑1:计算相等性ci≈cj:如果两个上下文ci和cj在观察值上一致,那么它们就很可能相等,记为ci≈cj;
步骤3‑2:计算一般性 忽略观察值后,如果有式(12)则表明上下文ci至少具有上下文cj一样的一般性记为 若 但是没有 则ci比cj具有更大的一般性
式中, 表示任取一个命题p;P表示总命题的集合;c表示上下文;ist()表示谓词;
表示取反;∧表示由左侧扩展多右侧;→表示左侧可推导出右侧;
步骤3‑3:计算辨识性ci<cj:如果所有在ci中是“近”在cj中也是“近”,那么ci至少具有cj一样的辨识度记为ci≤cj,如果ci≤cj,但不是cj≤ci,那么就说具有更强的辨识度,记为ci<cj;
步骤4:复合空间断言的定位模型;
多项单一空间断言共同组合成为复合空间断言,单一空间断言是复合空间断言的基本组成,通过表达目标物之于多个参照物的相对位置,更加细致地描述出目标物位置的分布范围;
目标物的复合空间断言V1分别包含多项参照物与目标物的空间关系,每个参照物的空间断言都涉及上下文ci,ci中都涵盖了参照物描述Vr,i距离关系描述Vdis,i和方向关系描述Vdir,i,模糊的Vr,i、Vdis,i和Vdir,i的精确化都依赖于上下文ci,利用形式化的方式能够定义为:n(c)=n(c1)∩n(c2)∩…∩n(ci) (4)
n(ci)=n(cr,i)∩n(cdis,i)∩n(cdir,i) (5)
式中,o表示目标物;c表示上下文;L(o)表示目标物o在现实空间中的位置,c表示上下文;V(o,c)表示在o的位置描述中包括具有含糊谓词的上下文ci的空间断言,range(o)函数表示o所在位置的范围,n(c)表示上下文c表达出的位置,∧表示由左侧扩展到右侧,表示左侧值在右侧的范围内,∩表示左右侧的条件需要同时满足, 表示左侧内容的判断通过右侧方法实现;
对于复合空间断言的精确化,首先将复合空间断言拆分为多项单一空间断言,其次,利用单一空间断言的精确化方法,分别进行定位,最后,将各项单一空间断言的定位结果进行叠加,其交集为最终的定位结果。