Éléments d’une théorie du mouvement pour la formalisation
du raisonnement spatio-temporel de sens commun.
Philippe Muller
Equipe : IRIT
Courriel :
muller@irit.fr
Contenu
Mots-clés : Intelligence Artificielle, représentation des connaissances, sémantique du mouvement, raisonnement spatial et temporel qualitatif.
Keywords :
Artificial Intelligence, Knowledge Representation, Semantics of Motion, Qualitative Spatio-Temporal Reasoning.
RésuméDe nombreux travaux ont été consacrés ces dernières années à
la construction de modèles de l’espace pour des formes de raisonnements
fondés sur des informations incomplètes ou imprécises et qui
seraient plus exploitables que les modèles quantitatifs
traditionnels. Ces travaux sont généralement regroupés sous
l’appellation ``Raisonnement Spatial Qualitatif’’ (RSQ).
Peu d’études se sont consacrées au mouvement dans cette perspective,
la représentation du mouvement en IA
étant généralement essentiellement quantitative et cartésienne.
Nous proposons une théorie axiomatique de
l’espace-temps qui permet d’exprimer certaines classe de mouvement et
de raisonner sur ces classes dans un cadre qualitatif. La théorie
porte sur des entités de l’espace-temps que l’on peut interpréter
comme des trajectoires quadri-dimensionnelles d’objets. En utilisant
une topologie sur ces trajectoires ajoutée à un équivalent de l’ordre
temporel on peut redéfinir un certain nombre de concepts dans cette
théorie : les relations de Allen, les relations spatiales RCC, et des
classes de mouvement de base (dont la justification
empirique émerge d’analyses linguistiques).
Nous présentons
certaines propriétés qui semblent montrer son adéquation
avec le sens commun, notamment la première caractérisation formelle et
de la continuité du mouvement dans un cadre qualitatif.
Le formalisme utilisé permet également de représenter une partie
importante de la sémantique des verbes de déplacements et de tester
ainsi sa validité cognitive. De plus cela permet de construire un
modèle pour la représentation d’itinéraires qui évite
certains inconvénients des modèles existants. Le tout est intégré
comme un module de représentation de certaines configurations
spatiales sur lesquelles il est possible de raisonner dans un système
de description de scènes.
AbstractA lot of work has been devoted recently in artificial intelligence
(AI) to the building of theories of space aiming at reasoning about incomplete or imprecise data. Very
little work exists on motion in space, in what is now called ``qualitative
spatial reasoning’’ (QSR). The representation of motion in A.I. is
indeed mostly numerical and Cartesian. We propose
an axiomatic theory of space-time that allows for the expression of
certain classes of motion and reasoning over these classes in a
qualitative framework. The theory bears on space-time entities, which
can be interpreted as four-dimensional trajectories of objects in
space-time. The theory combines a topology on these entities to
something equivalent to a temporal order, in order to reconstruct some
useful concepts for space and time : Allen’s relations, RCC spatial
relations and basic motion classes (empirically justified by
linguistic analyses).
We show some of the properties of the theories which
seem to match commonsense intuitions, for instance the possibility of
defining a notion of continuity of motion in a qualitative way.
It is also possible to represent a part of the semantics of some
French motion verbs, thus testing its cognitive adequacy. Moreover, it
can be used in a model of route description that avoid some
shortcomings of existing approaches. This, in turn, is used as a
module dealing with the representation of spatial configurations in a
high-level scene description system.
Informations administratives
Jury
- Mr Mario Borillo — Directeur de Thèse
Université : Université Paul Sabatier - Toulouse III
Discipline : Informatique
Date de soutenance : 12 janvier 1999
Lieu de soutenance : IRIT : Univ. Paul Sabatier - Toulouse III
Ces renseignement ont été saisis le 22/10/1999 par Catherine Maksud.
