جبر الفترات لآلن
جبر الفترات لآلين هو حساب تفاضلي للتفكير الزمني قدمه جيمس ف. آلين في عام 1983.
يحدد الحساب العلاقات الممكنة بين الفترات الزمنية ويوفر جدول تركيب يمكن استخدامه كأساس للتفكير في الأوصاف الزمنية للأحداث.
الوصف الرسمي
العلاقات
توضح العلاقات الأساسية الـ 13 التالية العلاقات الممكنة بين فترتين.
| العلاقة | توضيح | تفسير |
|---|---|---|
| يسبق X قيمة Y يسبق الحرف Y الحرف X | ||
| يلتقي X بـ Y يقابل Y بواسطة X ( حيث يرمز i إلى المعكوس i ) | ||
| يتداخل X مع Y يتداخل Y مع X | ||
| X بداية Y بدأ Y بواسطة X | ||
| X خلال Y يحتوي Y على X | ||
| يُنهي X المرحلة Y تم الانتهاء من Y بواسطة X | ||
| س يساوي ص |
للتأكد من أن العلاقات الثلاث عشرة شاملة، لاحظ أن كل نقطة منيمكن أن يكون في 5 مواقع محتملة بالنسبة إلى: قبل، في البداية، في الداخل، في النهاية، بعد. هذه تعطيالمواقع النسبية المحتملة لبداية ونهايةمن بين هذه الأمور، لا يمكننا الحصول علىمنذوبالمثل، لا يمكننا أن نمتلكوبذلك نحصل على 13 علاقة محتملة.
بشكل عام، عدد العلاقات المختلفة بين n فترة، بدءًا من n = 0، هو 1، 1، 13، 409، 23917، 2244361... OEIS A055203 . الحالة الخاصة الموضحة أعلاه هي لـ n = 2.
تكوين العلاقات بين الفترات
لتحليل العلاقات بين الفترات الزمنية، يوفر جبر الفترات لآلن جدولًا للتركيب . بالنظر إلى العلاقة بينووالعلاقة بينويُتيح جدول التركيب استنتاج العلاقة بينو. بالإضافة إلى عملية عكسية ، يحول هذا جبر الفترات الخاص بألين إلى جبر العلاقات .
باستخدام هذا الحساب، يمكن صياغة الحقائق المعطاة بشكل رسمي ثم استخدامها للاستدلال التلقائي. يتم صياغة العلاقات بين الفترات كمجموعات من العلاقات الأساسية.
الجمل
- يقرأ بيتر الصحيفة أثناء العشاء. وبعد ذلك، يذهب إلى الفراش.
يتم صياغتها في كتاب ألين للجبر الفاصل الزمني على النحو التالي:
على سبيل المثال، يمكن للمرء أن يستنتج.
الإضافات
يمكن استخدام جبر الفترات لآلن لوصف كل من الفترات الزمنية والتكوينات المكانية. في الحالة الأخيرة، تُفسَّر العلاقات على أنها تصف الموقع النسبي للأجسام المكانية. وينطبق هذا أيضًا على الأجسام ثلاثية الأبعاد من خلال سرد العلاقة لكل إحداثية على حدة.
تستخدم دراسة الترميز المتداخل جبرًا مشابهًا (انظر [ 1 ] ). نماذجها تحتوي على المزيد من الاختلافات اعتمادًا على ما إذا كان يُسمح لنقاط نهاية هياكل المستندات بأن تكون متطابقة تمامًا، أو مجرد متماسة.
العناصر الزمنية الأولية
في أنطولوجيا التراث الثقافي CIDOC CRM ، تُستبدل علاقات ألين بما يُسمى بالعناصر الزمنية الأولية ، التي تُسهّل صياغة العبارات القابلة للتحقق، بالإضافة إلى الاستدلال حول هذه العبارات. [ 2 ] تُقسّم العناصر الزمنية الأولية علاقات ألين إلى عبارات فردية حول بداية أو نهاية الفترات. على سبيل المثال، يتداخل X مع Y (يمكن تقسيم ) على النحو التالي:
- ⇔ يبدأ قبل بداية (،) ∧ ينتهي بعد بداية (،) ∧ ينتهي قبل نهاية (،)
بالإضافة إلى ذلك، يتم استبدال علامة المساواة في علاقات ألين بـ " قبل" أو "مع" و " بعد" أو "مع" . مثال بسيط:
- بدأ عهد الملك هارولد الثاني قبل بداية معركة هاستينغز
- ينتهي عهد/حياة هارولد الثاني بعد أو مع بداية معركة هاستينغز
- ينتهي عهد/حياة هارولد الثاني قبل أو مع نهاية معركة هاستينغز
في المثال، ليس من الضروري تحديد ما إذا كان هارولد الثاني قد قُتل في بداية المعركة أو أثناءها أو في نهايتها، أي ما إذا،أوينطبق (الفصل مثللا يمكن التعبير عنها في CIDOC CRM (إلا في الاستعلامات). إذا كانت ذات صلة بسؤال تاريخي معين، فيمكن تحديدها لاحقًا بإضافة eg ينتهي بعد بداية .
يُميّز نظام إدارة علاقات العملاء CIDOC بين الأحداث وفتراتها الزمنية. تُعدّ علاقات ألين والعناصر الزمنية الأولية بمثابة عبارات تربط بين الأحداث، ولا تُشير إلى وجود علاقة بين فتراتها الزمنية إلا كنتيجة لذلك. ومن الاختلافات الأخرى أن الكيانات الزمنية والمكانية والمكانية-الزمانية في نظام إدارة علاقات العملاء CIDOC تُعتبر ذات حدود غير واضحة. وعلى وجه الخصوص، فإن العبارات المتعلقة بالتزامن التام نادرة للغاية.
التطبيقات
- مكتبة جافا بسيطة تُطبّق مفهوم العلاقات الزمنية لألين وخوارزمية اتساق المسار
- مكتبة جافا تُنفذ جبر الفترات لآلن (بما في ذلك هياكل البيانات والفهارس، على سبيل المثال، شجرة الفترات )
- OWL-Time Time Ontology in OWL an OWL -2 DL on temporal an that description of timeporal concepts, for description time properties of resources in the world or described in Web pages.
- GQR هو برنامج استدلال لجبر الفترات الخاص بألين (وغيره الكثير).
- qualreas هو إطار عمل بايثون للاستدلال النوعي على شبكات جبر العلاقات، مثل RCC-8، وجبر فترات ألين، وجبر ألين المدمج مع نقاط الوقت والموجود إما في وقت التفرع الأيسر أو الأيمن.
- SparQ هو برنامج استدلالي لجبر الفترات الخاص بألين (وغيره الكثير).
- EveXL هي لغة صغيرة خاصة بمجال معين للكشف عن الأحداث، وتنفذ عوامل تشغيل الجبر الفاصل الزمني عبر أنماط فن ASCII.
انظر أيضاً
مراجع
- ↑ ستيفن ديروز. تداخل الترميز: مراجعة وحصان. في وقائع مؤتمر لغات الترميز المتطرفة 2004، مونتريال، كيبيك، 2-6 أغسطس 2004. http://xml.coverpages.org/DeRoseEML2004.pdf
- ↑ CIDOC CRM الإصدار 7.3: https://cidoc-crm.org/versions-of-the-cidoc-crm ، قسم العلاقات الزمنية الأساسية القائمة على الحدود الضبابية
مصادر
- ألين، جيمس ف. (26 نوفمبر 1983). "الحفاظ على المعرفة حول الفترات الزمنية" (ملف PDF) . مجلة اتصالات رابطة مكائن الحوسبة . 26 (11): 832-843 . CiteSeerX 10.1.1.472.5244 . doi : 10.1145/182.358434 . hdl : 1802/10574 . ISSN 0001-0782 . S2CID 16729000 .
- نيبيل، برنارد ؛ بوركيرت، هانز-يورغن (1995). "الاستدلال حول العلاقات الزمنية: فئة فرعية قابلة للمعالجة القصوى من جبر الفترات لألين" (ملف PDF) . مجلة ACM . 42 : 43-66 . doi : 10.1145/200836.200848 . S2CID 6586759 .
- فان بيك، بيتر؛ مانشاك، دينيس دبليو. (1996). "تصميم وتحليل تجريبي لخوارزميات الاستدلال الزمني" (ملف PDF) . مجلة أبحاث الذكاء الاصطناعي . 4 (1996): 1-18 . arXiv : cs/9601101 . Bibcode : 1996cs........1101V . doi : 10.1613/jair.232 . S2CID 3204600. مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) في 6 يوليو 2017. تم الاطلاع عليه في 6 مايو 2017 .
- تمثيل المعرفة
- البرمجة المقيدة
