2021 Fiscal Year Research-status Report
Qualitative Spatial Reasoning Based on the Shape Change of Regions and Their Adjacency
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21K12020
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| Research Institution | Kwansei Gakuin University |
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Principal Investigator |
高橋 和子 関西学院大学, 工学部, 教授 (30330400)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
増田 佳代 関西学院大学, 理学部, 教授 (40280416)
巳波 弘佳 関西学院大学, 工学部, 教授 (40351738)
壷井 基裕 関西学院大学, 生命環境学部, 教授 (60411774)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 定性空間推論 / 構造地質学 / トポロジー / 論理推論 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，隣接するオブジェクトとの接続関係についての制約条件を満たしながら形状変化をする空間データに対して，論理的に推論するシステムの基盤を与えることを目的とする．地学や生命科学の分野では，数理的手法，データサイエンスなどを取り入れることで発展が期待されているが，対象を論理ベースの離散モデルとして扱ったものは見当たらない．通常は定量的にしか扱われない空間データを定性的に扱って記号表現し，その上で推論体系を構築することが本研究の研究課題である．定性的な表現では，複数のデータ間を特定の性質に着目して分類し，着目した性質が同一のものは同一の記述で表す．数理的手法が数式を用いて対象や現象を記述するのに対して論理を用いて宣言的な記述をすることで，表現や推論の意味が明確になる．
本年度は代表的な応用例として地層，中でも比較的単純な形の褶曲構造を対象とした．褶曲構造は，平坦な地層に外圧が加わることで変形してできるもので，力の方向によって回転したり折りたたまれていったりするが，層間の隣接関係は不変である．この考えに基づき，褶曲構造の断面図を定性的に表す記号表現を定め，その表現の上で２つのデータ間の同一性と連続性を機械的に判定する手法を考案した．同一性は同じ構造をもつ地層かどうかを表し，連続性は同一な２つのデータが地層として連続するかを表す．これを局所データから大域的な褶曲構造を導くための推論方法の基盤とするために，さまざまな形状でその妥当性を検証した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
単純な褶曲について基本となる表現方法および推論手法を提案できたことからおおむね順調に進んでいる．しかし，コロナ禍のため多くの学会がオンラインになり，特に海外の研究者との対面での議論や学会での情報収集が不十分になっている．
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| Strategy for Future Research Activity |
対象となる地形を増やし表現や推論方式の改良を行う．また，学生にプログラミングや実験を依頼することで検証を行う予定である．
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| Causes of Carryover |
コロナ禍のため多くの学会がオンライン開催になり、旅費・参加費に使用できなかった。
また研究集会や海外からの研究者招聘にも使用できなかった。次年度は学会に現地参加可能な場合は旅費・参加費として使用し、また、学生のプログラム作成や実験の謝金として使用する予定である。
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Research Products
(5 results)
