Implementação e testes de uma teoria de raciocínio espacial qualitativo baseado em profundidade e movimento

Abstract

Levando em consideração o ponto de vista de um observador, o movimento de objetos em seu campo de visão e seu próprio movimento alteram a percepção espacial que ele possui sobre o domínio em que ele está inserido. Este trabalho investiga uma teoria de raciocínio espacial qualitativo baseada em percepções de profundidade e movimento do ponto de vista de um robô móvel. O sistema utiliza a estrutura do Cálculo de Situações para lidar com ações e suas consequências sobre movimento para processar informação espacial entre um ou mais objetos em cena. A entidade básica da teoria é um perfil de profundidade de campo gerado diretamente pelos sensores do robô, em forma simplificada através de um corte horizontal. Foi utilizada a linguagem de programação Prolog, e os testes foram realizados sobre sequências de ações que um robô móvel executa enquanto observa dois objetos em seu domínio. Os testes demonstraram que a teoria foi capaz de inferir todas as onze relações espaciais de transição esperadas, e que possui abertura para investigações futuras de relações espacias em outros eixos, e não apenas na horizontal.

Taking into consideration the point of view of an observer, the movements of objects in his field of view and his own movements alter the spatial perception he has over the domain he is part of. This work investigates a theory of qualitative spatial reasoning based on the perception of depth and motion from a robot’s point of view. The system uses Situation Calculus to deal with actions and its consequences over motion to process spatial information of one or more objects in a scene. The basic entity of the theory is a depth profile generated directly from the robot’s sensors, in a simplified form of a horizontal slice. The programming language used was Prolog, and the tests were driven over sequences of actions executed by a mobile robot while it observes two objects in its domain. The tests have shown the theory was capable of infering all the eleven expected spatial relations of transitions, and that the theory has openness for future investigation of spatial relations in other axis and not only in the horizontal axis.