Qualitative reasoning about cardinal directions between spatial objects using answer set programming

Nitel uzaysal akıl yürütme, sayısal verilerden ziyade doğal dilin bazı kısımlarını kullanarak yön, mesafe, büyüklük gibi uzaysal ilişkileri formel olarak biçimlendirmeyi ve bu bilgiler üzerinde otomatik akıl yürütmeyi inceleyen bir yapay zeka alanıdır. Nitel modeller, özellikle eksik bilgi veya belirsizlik nedeniyle sayısal verilerin mevcut olmadığı durumlarda faydalıdır. Bununla birlikte, insanların uzaysal ilişkileri nitel terimler aracılığıyla ifade etmeleri, bilginin tam olduğu ve sayısal verilerin mevcut olduğu durumlarda da nitel akıl yürütmenin gerekliliğini göstermektedir. Bu tez kapsamında, bir düzlemdeki uzaysal nesneler arasındaki ana yönler hakkında nitel akıl yürütme için, Ana Yönlerle Hesaplamaya (CDC) dayalı ve Çözüm Kümesi Programlama (ASP) kullanarak (NCDC-ASP olarak adlandırılan) yeni bir hesaplama yaklaşımı sunuyoruz ve bu yaklaşımı üç boyutlu uzayda nitel akıl yürütme yapabilecek şekilde (3D-NCDC-ASP) genişletiyoruz. Her iki yaklaşım, CDC'deki tüm tutarlılık kontrolü problemlerine çözümler sağlamaktadır; bu tutarlılık kontrolü problemlerinin çoğu NP zorlukta olduğu gibi mevcut sistemlerle de çözülememektedir. Dahası, her iki yaklaşım da, CDC'yi yeni kısıtlarla (yani, varsayılan CDC kısıtları ve çıkarım yapılan CDC kısıtları) ile genişleterek diğer akıl yürütme problemlerine de (örneğin sağduyuya dayalı akıl yürütme, varsayılan koşullarla monotonik olmayan akıl yürütme, tutarsızlıklar için açıklama oluşturma ve bilinmeyen ana yön ilişkilerinin çıkarımı) için çözümler sunmaktadır. Tez çalışması kapsamında, hem NCDC-ASP'nin hem de 3D-NCDC-ASP'nin doğruluğunu ispat edip, hesaplama verimliliğini kapsamlı bir şekilde deneylerle test ediyoruz. Ayrıca, bu yaklaşımların uygulanabilirliklerini ve faydalarını su altı robotlarıyla deniz florası araştırmasından adli bilişime kadar farklı alanlarda gerçekçi senaryolarla gösteriyoruz.