Ajankuvauksen virtuaalinen koneisto : geometrinen malli informaation tallennukseen ja tulkintaan

Tässä teoreettisessa tutkimuksessa tarkastellaan aikaa ja sen visualisointia. Kehitän tutkimusprosessissani ajanlaskumallin - ”Ajankuvauksen virtuaalisen koneiston”. Luontoa on mallinnettu erilaisilla menetelmillä kautta aikojen. Kaksiulotteiset kartat toimivat tyypillisenä esimerkkinä luonnon mallinnuksesta. Tässä tutkimuksessa tarkastelen myös kolmannen (syvyys) ja neljännen ulottuvuuden (aika/valon matka) mahdollisuuksia informaation tallennuksessa ja tulkinnassa. Kehitän työssäni virtuaalisen informaation tallennusmallin luonnonilmiöiden simuloimiselle niitä ympäröivässä tilassa ja ajassa. Neliulotteinen geometrinen virtuaalimalli mahdollistaa tallennetussa informaatiossa navigoinnin – avaruudellisesti ja ajallisesti. Virtuaalimallin keskeiset elementit ovat: 1) tarkkailija, 2) tarkkailun ensisijainen kohde, 3) sekundaariset tarkkailun kohteet ja näitä ympäröivä 4) tila- ja aika-avaruus. Mallin teoreettisina käsitteinä toimivat yleisesti hyväksytyt fysiikan suureet ja aikajanakuvaus. Parhaiten mallin esittely onnistuisi ”3D-teknologiaa” soveltaen, mutta tässä työssä mallia on havainnollistettu käytettävän median mukaisesti kaksiulotteisesti. Syvyys- ja aikaulottuvuudet on huomioitu diagrammeissa. Luonnon tapahtumia on mahdollista tallentaa virtuaalimallin avaruuteen ja ajallisiin kerroksiin. Mallia voisi hyödyntää kehysrakenteena luonnon tapahtumien oliopohjaisessa simuloinnissa. Tarkkailija voi navigoida mallissa vapaasti (tallennetun informaation rajoissa) ja löytää ilmiöistä erilaisia näkökulmia avaruuden ja ajan eri sijainneista. Testaan työssäni mallin toimivuutta aikaa ja paikkaa kuvaavilla GPS-paikannus- ja Google Earth -sovelluksilla. Mallin rakenteen kautta voi ymmärtää vanhoja ja uusia tapojamme kuvata tapahtumia ajassa. Ajankuvauksen virtuaalinen koneisto-mallia voisi hyödyntää myös poikkitieteellisesti tapahtumien kuvauksessa elämän eri aihealueilla. Historiantutkimuksessa se voisi tarjota yhdenlaisen kehysrakenteen tapahtumien tallentamiseen ja tulkintaan. Mallissa tapahtumat tallennetaan ja tulkitaan lähtökohtaisesti keskitettyinä, mutta suhteellisina - eri perspektiiveistä ja aikakausilta nähtyinä ja koettuina

A general approach to temporal reasoning about action and change

Reasoning about actions and change based on common sense knowledge is one of the most important and difficult tasks in the artificial intelligence research area. A series of such tasks are identified which motivate the consideration and application of reasoning formalisms. There follows a discussion of the broad issues involved in modelling time and constructing a logical language. In general, worlds change over time. To model the dynamic world, the ability to predict what the state of the world will be after the execution of a particular sequence of actions, which take time and to explain how some given state change came about, i.e. the causality are basic requirements of any autonomous rational agent. The research work presented herein addresses some of the fundamental concepts and the relative issues in formal reasoning about actions and change. In this thesis, we employ a new time structure, which helps to deal with the so-called intermingling problem and the dividing instant problem. Also, the issue of how to treat the relationship between a time duration and its relative time entity is examined. In addition, some key terms for representing and reasoning about actions and change, such as states, situations, actions and events are formulated. Furthermore, a new formalism for reasoning about change over time is presented. It allows more flexible temporal causal relationships than do other formalisms for reasoning about causal change, such as the situation calculus and the event calculus. It includes effects that start during, immediately after, or some time after their causes, and which end before, simultaneously with, or after their causes. The presented formalism allows the expression of common-sense causal laws at high level. Also, it is shown how these laws can be used to deduce state change over time at low level. Finally, we show that the approach provided here is expressive

Temporal logics

We consider a number of temporal logics, some interval-based and some instant-based, and the choices that have to be made if we need to construct a computational framework for such a logic. We consider the axiomatisation of the accessibility relations of the underlying temporal structures when we are using a modal language as well as the formulation of axioms for distinguishing concepts like actions, events, processes and so on for systems using first-order languages. Finally, we briefly discuss the fields of application of temporal logics and list a number of fields that looks promising for further research.Computer Science and Information SystemsM.Sc.(Computer Science