[發(fā)明專(zhuān)利]基于約束滿足框架的空間問(wèn)題求解方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210156415.9
• 申請(qǐng)日: 2012-05-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102722752A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 廖士中;閆雙雙;趙寧;段孟華
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06N5/04
• 分類(lèi)號(hào): G06N5/04
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專(zhuān)利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 劉國(guó)威

1.一種基于約束滿足框架的空間問(wèn)題求解方法，其特征是，包括下列步驟：建立圖示推理體系結(jié)構(gòu)：輸入的筆畫(huà)經(jīng)過(guò)識(shí)別和規(guī)整后，形成示意草圖，將示意草圖中各個(gè)圖元以及它們之間的空間關(guān)系保存；對(duì)于特定的問(wèn)題，根據(jù)已知條件對(duì)示意草圖的初始化，即相應(yīng)的賦值操作，然后根據(jù)推理規(guī)則完成推理過(guò)程，即求解空間問(wèn)題，最后得出問(wèn)題的解，或者示意圖；采用規(guī)格語(yǔ)言描述各個(gè)圖元間的空間約束關(guān)系，規(guī)格語(yǔ)言組織的圖對(duì)象有：點(diǎn)，線段，矩形，圓，圖對(duì)象的特性有點(diǎn)的坐標(biāo)，線段的端點(diǎn)、長(zhǎng)度，矩形的面積，圓的圓心、半徑；用到的操作符有：布爾操作符量詞算術(shù)操作符{+，-，×，÷}，動(dòng)作：移動(dòng)圖元，對(duì)圖元進(jìn)行賦值操作。

2.如權(quán)利要求1所述的基于約束滿足框架的空間問(wèn)題求解方法，其特征是，所述建立圖示推理體系結(jié)構(gòu)直到最后得出問(wèn)題的解，或者示意圖的步驟，進(jìn)一步細(xì)化為：

第1步：草圖識(shí)別

對(duì)于輸入的筆畫(huà)進(jìn)行識(shí)別，用到的工具是支持向量機(jī)，識(shí)別的分類(lèi)有：線段、矩形和圓；

第2步：建立約束關(guān)系集

從已經(jīng)識(shí)別的圖元和已知的空間位置關(guān)系類(lèi)型，搜索所有的圖對(duì)象，判斷它們之間的位置關(guān)系類(lèi)型，并使之以圖元特性保存，建立空間約束關(guān)系集；

第3步：空間問(wèn)題求解

問(wèn)題初始化，根據(jù)問(wèn)題中的已知條件設(shè)置示意圖中的變量；

對(duì)問(wèn)題進(jìn)行求解，從已知條件開(kāi)始根據(jù)保存的空間關(guān)系和推理法則推理出問(wèn)題的解，必要時(shí)在示意圖中顯示出來(lái)解的結(jié)果。

3.如權(quán)利要求1所述的基于約束滿足框架的空間問(wèn)題求解方法，其特征是，采用規(guī)格語(yǔ)言描述各個(gè)圖元間的空間約束關(guān)系具體細(xì)化為：將變量對(duì)應(yīng)為其相應(yīng)的物體，則使用到的變量有繩子String，重物Heavy，滑輪Pulley，天花板Wall；二維圖對(duì)象的域?yàn)镽²，非二維圖對(duì)象的域?yàn)镽；圖對(duì)象間的約束關(guān)系有：

吊起Hang(String，Heavy)、吊起Hang(String，Pulley)、連接Connect(String，Pulley)；然后根據(jù)推理規(guī)則完成推理過(guò)程具體細(xì)化為：在滑輪組系統(tǒng)受力分析中，運(yùn)用到的法則是牛頓定律，當(dāng)一個(gè)系統(tǒng)保持平衡的時(shí)候，其各個(gè)方向上的受力之和為零，根據(jù)這個(gè)定律，在進(jìn)行受力分析的時(shí)候，細(xì)化出以下幾個(gè)法則：一、當(dāng)重物只由一根繩子懸掛的時(shí)候，繩子的拉力等于重物的重力；二、當(dāng)繩子繞過(guò)滑輪時(shí)，該繩子兩端的拉力相等；三、當(dāng)繩子懸掛滑輪，或者說(shuō)繩子是系在滑輪上的時(shí)候，該繩子的拉力等于繞過(guò)滑輪的繩子的兩端拉力之和；四、當(dāng)重物由兩根繩子懸掛的時(shí)候，重物的重力等于兩根繩子的拉力之和；

將這些推理規(guī)則使用定義的語(yǔ)言描述如下：

式中equal是等于，weight是重量，force是施力；

定滑輪經(jīng)繩子懸掛在天花板上，兩個(gè)重物由繞過(guò)滑輪的繩子的兩端分別連接；因此識(shí)別的基本圖元有一個(gè)天花板，一個(gè)滑輪，三根繩子和兩個(gè)重物；空間約束關(guān)系有天花板懸掛繩子，繩子懸掛滑輪，繩子連接滑輪，繩子懸掛重物；初始化將已知條件中的重物的重力賦值給相應(yīng)的重物特性；根據(jù)推理法則從已知重力的重物開(kāi)始，與其有約束關(guān)系的只有一根繩子，因此繩子的拉力等于重物的重力，與該繩子有約束關(guān)系的除了重物外是滑輪，根據(jù)推理法則連接滑輪的兩根繩子拉力相等，則進(jìn)行賦值，繼續(xù)下去得到與繩子相連的重物為該繩子的拉力，得到問(wèn)題的解，結(jié)束。