×

证据网格图中推理和减少不确定性的形式化方法。 (英语) Zbl 1419.68165号

摘要:信息融合是将从不同来源收集的数据组合成统一表示的任务。在这里,一个主要的挑战是处理信息中包含的固有不确定性,例如传感器噪声、冲突信息或不完整的知识。在目前的方法中,人们通常采用独立性假设来降低复杂性。因此,收集到的数据的全部潜力往往没有得到充分利用,融合可能会导致额外的不确定性。为了减少这种不确定性,可以利用背景和专家知识形式的更多信息,这通常适用于真实场景。然而,基于该知识的推理是一项计算复杂的任务。在这项工作中,我们提出了一种使用形式化方法进行推理的方法,它允许放松一些独立性假设。我们使用证据网格图(一种基于信念函数的环境表示法)演示了所提出的方法,其中明确表示了不同类型的不确定性。我们的方法是基于基本结构和实际数据集进行评估的。结果表明,通过考虑单元间的依赖性,映射中的不确定性显著降低。

MSC公司:

68层37 人工智能背景下的不确定性推理
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] Khaleghi,B。;哈米斯,A。;Karray,F.O。;Razavi,S.N.,《多传感器数据融合:最新技术综述》,J.Inf.fusion,14,1,28-44(2013)
[2] 特隆,S。;伯加德,W。;Fox,D.,《概率机器人学》(2005年),麻省理工学院出版社:麻省理学院出版社,剑桥·Zbl 1081.68703号
[3] Thrun,S.,《机器人地图:一项调查》,(探索新千年的人工智能,第1卷(2002年)),1-35
[4] 克莱门斯,J。;Wille,R。;Schill,K.,《走向信息融合形式方法的开发》,(SPIE:多传感器,多源信息融合:架构、算法和应用,第9872卷(2016)),987202-1-987202-10
[5] Johnson,D.S.,组合问题的近似算法,J.Compute。系统。科学。,9, 3, 256-278 (1974) ·Zbl 0296.65036号
[6] Hansen,P。;Jaumard,B.,最大可满足性问题的算法,计算,44,4,279-303(1990)·Zbl 0716.68077号
[7] Elfes,A.,《使用占用网格进行移动机器人感知和导航》,《计算机》,22,6,46-57(1989)
[8] 帕加奇博士。;Nebot,E.M。;Durrant-Whyte,H.,《自动车辆地图构建的证据方法》,IEEE Trans。机器人。自动。,14, 4, 623-629 (1998)
[9] Shafer,G.,《证据的数学理论》(1976),普林斯顿大学出版社·Zbl 0359.62002号
[10] 姚南,W。;Yimin,Y。;Y.Xiaofang。;Yi,Z。;Z.Yuanli。;Feng,Y。;Lei,T.,基于可转移信念模型的动态环境下自主移动机器人导航系统设计,Measurement,44,8,1389-1405(2011)
[11] 克莱门斯,J。;Reineking,T。;Kluth,T.,SLAM、路径规划和积极探索的证据方法,Int.J.近似原因。,73,1-26(2016)·Zbl 1352.68257号
[12] Reineking,T。;Clemens,J.,证据网格图中的不确定性维度,(空间认知IX.空间认知IX,计算机科学讲义,第8684卷(2014),Springer),283-298
[13] Smets,P。;Kennes,R.,可转移信念模型,Artif。智力。,66, 191-234 (1994) ·Zbl 0807.68087号
[14] 里博,M。;Pinz,A.,《构建基于声纳的占用网格的三种不确定性计算的比较》,Robot。自动。系统。,35, 3-4, 201-209 (2001) ·Zbl 1014.68175号
[15] 李,X。;黄,X。;Dezert,J。;段,L。;Wang,M.,DSmT在声纳栅格地图构建中的成功应用,以及与基于DST的方法的比较,Int.J.Innov。计算。信息控制,3,3,539-549(2007)
[16] Yang,T。;艾特肯,V.,《带距离传感器的移动机器人的证据映射》,IEEE Trans。仪器。测量。,55, 4, 1422-1429 (2006)
[17] 莫拉斯,J。;Dezert,J。;Pannetier,B.,基于信念函数和PCR6的环境感知网格占用率估计,(SPIE:信号处理、传感器/信息融合和目标识别,第9474卷(2015年)),第94740P条,pp。
[18] 马兰,J。;医学博士亚当斯。;Wijesoma,W.S.,雷达地图构建的证据与贝叶斯估计,(控制、自动化、机器人和视觉国际会议(2006)),1-8
[19] 艾克·T。;格拉布,B。;Knigge,F。;Hoetter,M.,反向传感器模型内部冲突的循证分析,(IEEE智能车辆研讨会(2009)),1236-1240
[20] 莫拉斯,J。;谢尔法伊,V。;Bonnifait,P.,动态环境中车辆感知的信用占用网格,(机器人与自动化国际会议(2011)),84-89
[21] Kurdej,M。;莫拉斯,J。;谢尔法伊,V。;Bonnifait,P.,利用地理数据控制证据网格中的剩磁,用于动态场景感知,国际期刊近似原因。,55,1,第3部分,355-375(2014)
[22] Kurdej,M。;莫拉斯,J。;谢尔法伊,V。;Bonnifait,P.,驾驶场景理解的地图辅助证据网格,IEEE Intell。运输。系统。Mag.,7,1,30-41(2015)
[23] 荣尼,R。;科勒,M。;Korf,F.,使用基于传感器射线的细化过程的高效汽车网格图,(IEEE智能车辆研讨会(2016)),668-675
[24] 杜兰·怀特,H。;Bailey,T.,《同步定位和绘图:第一部分,IEEE机器人》。自动化。Mag.,13,2,99-110(2006)
[25] Reineking,T。;Clemens,J.,网格映射的证据快速SLAM,(国际信息融合会议(2013)),789-796
[26] 蒙特默罗,M。;特隆,S。;科勒,D。;Wegbreit,B.,《FastSLAM:同时定位和绘图问题的因子化解决方案》(《国家人工智能会议纪要》(2002年)),593-598
[27] 哈内尔,D。;伯加德,W。;福克斯,D。;Thrun,S.,《从原始激光测距测量生成大规模循环环境地图的高效FastSLAM算法》,(智能机器人和系统国际会议,第1卷(2003年),IEEE),206-211
[28] Yager,R.R.,《关于Dempster-Shafer框架和新组合规则》,《信息科学》。,41, 2, 93-137 (1987) ·Zbl 0629.68092号
[29] 马丁。;Osswald,C.,《比例冲突再分配规则在决策方面稳定的新概括》(DSmT在信息融合中的进展与应用,第2卷(2006)),69-88
[30] Denœux,T.,由不同证据体诱导的信念函数的连接和析取组合,Artif。智力。,172, 2-3, 234-264 (2008) ·Zbl 1182.68298号
[31] 格里塞蒂,G。;斯塔奇尼斯,C。;Burgard,W.,《使用Rao-Blackwellized粒子过滤器改进栅格映射技术》,IEEE Trans。机器人。,23, 1, 34-46 (2007)
[32] Marques-Silva,J。;Glass,T.,使用布尔可满足性和递归学习的组合等价性检查,(欧洲设计、自动化和测试(1999)),145-149
[33] 威廉姆斯,P。;Biere,A。;克拉克,E。;Gupta,A.,《结合决策图和SAT程序进行有效符号模型检查》,(计算机辅助验证。计算机辅助验证,Lect.Notes Compute.Sci.,第1855卷(2000年),Springer Verlag),124-138·兹伯利0974.68526
[34] 埃格斯格鲁,S。;Wille,R。;Drechsler,R.,《改进的基于SAT的ATPG:更多约束,更好的压缩》(CAD国际会议(2013))
[35] Tseitin,G.,《论命题演算中推导的复杂性》,(《建构数学和数学逻辑研究》,第2部分(1968年)),115-125,(转载于:J.Siekmann,G.Wrightson(编辑),《推理自动化》,第二卷,Springer,Berlin,1983年,第466-483页)·Zbl 0197.00102号
[36] 埃恩,n。;Sörensson,N.,《将伪布尔约束转化为SAT》,J.Satisf。布尔模型。计算。,2, 1-4, 1-26 (2006) ·Zbl 1116.68083号
[37] de Moura,L.M。;Björner,N.,Z3:一种高效的SMT求解器,(系统构建和分析的工具和算法(2008)),337-340
[38] 傅,Z。;Malik,S.,《关于局部MAX-SAT问题的求解》,(国际可满足性测试理论与应用会议(2006)),252-265·Zbl 1187.68540号
[39] Sarkar,A。;Banerjee,A。;北班纳吉。;布拉马,S。;Kartikeyan,B。;查克拉波蒂,M。;Majumder,K.L.,多传感器图像中使用Dempster-Shafer融合的MRF背景下的陆地覆盖物分类,IEEE Trans。图像处理。,14634-645(2005年)
[40] Rottensteiner,F。;Trinder,J。;克洛德,S。;Kubik,K.,《使用Dempster-Shafer方法融合激光雷达数据和多光谱图像进行建筑物检测》,J.Inf.fusion,6,4,283-300(2005)
[41] Sohn,G。;Dowman,I.,《建筑物自动提取用高分辨率卫星图像和激光雷达数据的数据融合》,ISPRS J.Photogram。遥感,62,1,43-63(2007)
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。