Un gráfico conceptual ( CG ) es un formalismo para la representación del conocimiento . En el primer artículo publicado sobre GC, John F. Sowa ( Sowa 1976 ) los utilizó para representar los esquemas conceptuales utilizados en los sistemas de bases de datos . El primer libro sobre GC ( Sowa 1984 ) los aplicó a una amplia gama de temas en inteligencia artificial , informática y ciencia cognitiva .
Investigación ramas [ editar ]
Desde 1984, el modelo se ha desarrollado siguiendo tres direcciones principales: una interfaz gráfica para la lógica de primer orden, un cálculo esquemático de lógicas y un modelo de razonamiento y representación del conocimiento basado en gráficos. [ cita requerida ]
Interfaz gráfica para lógica de primer orden [ editar ]
En este enfoque, una fórmula en la lógica de primer orden (cálculo de predicado) se representa mediante un gráfico etiquetado.
Una notación lineal, denominada Formato de Intercambio de Gráficos Conceptuales (CGIF), se ha estandarizado en la norma ISO para lógica común .
El diagrama de arriba es un ejemplo de la forma de visualización para un gráfico conceptual. Cada cuadro se denomina nodo de concepto y cada óvalo se denomina nodo de relación . En CGIF, este CG estaría representado por la siguiente declaración:
[Cat Elsie] [Sitting *x] [Mat *y] (agent ?x Elsie) (location ?x ?y)
En CGIF, los corchetes encierran la información dentro de los nodos de concepto, y los paréntesis encierran la información dentro de los nodos de relación. Las letras x e y, que se denominan etiquetas de referencia , muestran cómo se conectan los nodos de concepto y relación. En CLIF, esas letras se asignan a variables, como en la siguiente declaración:
(exists ((x Sitting) (y Mat)) (and (Cat Elsie) (agent x Elsie) (location x y)))
Como se muestra en este ejemplo, los asteriscos en las etiquetas de referencia
*xy *yen el mapa CGIF a las variables cuantificadas existencialmente en CLIF, y los signos de interrogación en ?xy ?yasignan a las variables dependientes en CLIF. Un cuantificador universal, representado @every*zen CGIF, estaría representado forall (z)en CLIF.
El razonamiento se puede hacer al traducir los gráficos en fórmulas lógicas y luego aplicar un motor de inferencia lógico.
Cálculo esquemático de lógicas [ editar ]
Otra rama de investigación continúa el trabajo sobre gráficos existenciales de Charles Sanders Peirce , que fueron uno de los orígenes de los gráficos conceptuales propuestos por Sowa. En este enfoque, desarrollado en particular por Dau ( Dau 2003 ), los gráficos conceptuales son diagramas conceptuales en lugar de gráficos en el sentido de la teoría de gráficos , y las operaciones de razonamiento se realizan mediante operaciones en estos diagramas.
Representación del conocimiento basada en gráficos y modelo de razonamiento [ editar ]
Las características clave de GBKR, el modelo de razonamiento y representación de conocimiento basado en gráficos desarrollado por Chein y Mugnier y el grupo de Montpellier ( Chein y Mugnier 2009 ), se pueden resumir de la siguiente manera:
- Todo tipo de conocimiento (ontología, reglas, restricciones y hechos) son gráficos etiquetados, que proporcionan un medio intuitivo y fácilmente comprensible para representar el conocimiento.
- Los mecanismos de razonamiento se basan en nociones gráficas, básicamente la noción clásica de homomorfismo gráfico ; esto permite, en particular, vincular los problemas básicos de razonamiento con otros problemas fundamentales en informática (problemas relacionados con consultas conjuntas en bases de datos relacionales , problemas de satisfacción de restricciones , etc.)
- El formalismo está fundado lógicamente, es decir, tiene una semántica en la lógica de primer orden y los mecanismos de inferencia son sólidos y completos con respecto a la deducción en la lógica de primer orden.
- Desde un punto de vista computacional, la noción de homomorfismo gráfico se reconoció en la década de 1990 como una noción central, y se han obtenido resultados de complejidad y algoritmos eficientes en varios dominios.
COGITANTE y COGUI son herramientas que implementan el modelo GBKR. COGITANT es una biblioteca de clases de C ++ que implementa la mayoría de las nociones de GBKR y los mecanismos de razonamiento. COGUI es una interfaz gráfica de usuario dedicada a la construcción de una base de conocimientos GBKR (integra COGITANT y, entre numerosas funcionalidades, contiene un traductor de GBKR a RDF / S y, a la inversa,).
Generalización frase y generalización diagramas [ editar ]
Los diagramas de generalización y generalización de oraciones se pueden definir como un tipo especial de gráficos conceptuales que se pueden construir automáticamente a partir de árboles de análisis sintáctico y apoyar la tarea de clasificación semántica ( Galitsky et al 2010 ). La similitud entre los árboles de análisis sintáctico se puede hacer como una operación de generalización en las listas de subárboles de estos árboles. Los diagramas son una representación del mapeo entre el nivel de generalización de sintaxis y el nivel de generalización semántica (anti-unificación de formas lógicas).). Los diagramas de generalización pretenden ser una representación semántica más precisa que los gráficos conceptuales convencionales para oraciones individuales porque solo los puntos comunes sintácticos están representados a nivel semántico.
Un diagrama de constelación es una representación de una señal modulada por un esquema de modulación digital como la modulación de amplitud en cuadratura o el cambio de fase . [1] Muestra la señal como un diagrama de dispersión bidimensional del plano xy en el plano complejo en instantes de muestreo de símbolos . El ángulo de un punto, medido en sentido contrario a las agujas del reloj desde el eje horizontal, representa el desplazamiento de fase de la onda portadora desde una fase de referencia. La distancia de un punto desde el origen representa una medida de la amplitud o potencia de la señal.
En un sistema de modulación digital , la información se transmite como una serie de muestras , cada una de las cuales ocupa un intervalo de tiempo uniforme. Durante cada muestra, la onda portadora tiene una amplitud y fase constantes que se restringen a uno de un número finito de valores, por lo que cada muestra codifica uno de un número finito de "símbolos", que a su vez representan uno o más dígitos binarios (bits) de información. Cada símbolo se codifica como una combinación diferente de amplitud y fase de la portadora, por lo que cada símbolo está representado por un punto en el diagrama de constelación, llamado punto de constelación. El diagrama de constelación muestra todos los símbolos posibles que pueden ser transmitidos por el sistema como una colección de puntos. En una señal modulada en frecuencia o en fase , la amplitud de la señal es constante, por lo que los puntos se encuentran en un círculo alrededor del origen.
La portadora que representa cada símbolo se puede crear sumando diferentes cantidades de una onda cosenoque representa la "I" o portadora en fase , y una onda sinusoidal , desplazada en 90 ° desde la portadora I llamada "Q" o portadora en cuadratura . Por lo tanto, cada símbolo puede ser representado por un número complejo , y el diagrama de constelación puede considerarse como un plano complejo , con el eje horizontal real que representa la componente I y el eje imaginario vertical que representa la componente Q. Un detector coherenteEs capaz de desmodular de forma independiente estos portadores. Este principio de usar dos portadores modulados independientemente es la base de la modulación en cuadratura . En la modulación de fase pura , la fase del símbolo de modulación es la fase de la propia portadora y esta es la mejor representación de la señal modulada.
Un 'diagrama de espacio de señal' es un diagrama de constelación ideal que muestra la posición correcta del punto que representa cada símbolo. Después de pasar por un canal de comunicación , debido al ruido electrónico o la distorsión agregada a la señal, la amplitud y la fase que recibe el demodulador pueden diferir del valor correcto para el símbolo. Cuando se representa en un diagrama de constelaciones, el punto que representa la muestra recibida se desplazará de la posición correcta para ese símbolo. Un instrumento de prueba electrónicollamado analizador de señal vectorial.puede mostrar el diagrama de constelación de una señal digital muestreando la señal y representando cada símbolo recibido como un punto. El resultado es una 'bola' o 'nube' de puntos que rodean cada posición del símbolo. Los diagramas de constelaciones medidos se pueden usar para reconocer el tipo de interferencia y distorsión en una señal.
Interpretación [ editar ]
El número de puntos de constelación en un diagrama da el tamaño del "alfabeto" de los símbolos que pueden ser transmitidos por cada muestra, y así determina el número de bits transmitidos por muestra. Por lo general, es una potencia de 2. Un diagrama con cuatro puntos, por ejemplo, representa un esquema de modulación que puede codificar por separado las 4 combinaciones de dos bits: 00, 01, 10 y 11, por lo que puede transmitir dos bits por muestra. Así, en general, una modulación con puntos de constelación transmite bits por muestra.
Después de pasar por el canal de comunicación, la señal es decodificada por un demodulador . La función del demodulador es clasificar cada muestra como un símbolo. El conjunto de valores de muestra que el demodulador clasifica como un símbolo dado puede representarse por una región en el plano dibujado alrededor de cada punto de constelación. Si el ruido hace que el punto que representa una muestra se desvíe hacia la región que representa otro símbolo, el demodulador identificará erróneamente esa muestra como el otro símbolo, lo que resultará en un error de símbolo. La mayoría de los demoduladores eligen, como su estimación de lo que realmente se transmitió, el punto de constelación más cercano (en un sentido de la distancia euclidiana ) al de la muestra recibida; Esto se llama máxima probabilidad.detección. En el diagrama de constelación, estas regiones de detección pueden representarse fácilmente dividiendo el plano por líneas equidistantes de cada par de puntos adyacentes.
La mitad de la distancia entre cada par de puntos vecinos es la amplitud del ruido aditivo o la distorsión requerida para hacer que uno de los puntos se identifique erróneamente como el otro y, por lo tanto, cause un error de símbolo. Por lo tanto, cuanto más separados estén los puntos, mayor será la inmunidad al ruido de la modulación. Los sistemas de modulación prácticos están diseñados para maximizar el ruido mínimo necesario para causar un error de símbolo; en el diagrama de constelación, esto significa que la distancia entre cada par de puntos adyacentes es igual.
La calidad de la señal recibida se puede analizar mostrando el diagrama de constelación de la señal en el receptor en un analizador de señal vectorial . Algunos tipos de distorsión se muestran como patrones característicos en el diagrama:
- El ruido gaussiano hace que las muestras caigan en una bola aleatoria sobre cada punto de constelación
- La interferencia de una sola frecuencia no coherente se muestra como muestras haciendo círculos sobre cada punto de constelación
- El ruido de fase se muestra como puntos de constelación que se extienden en arcos centrados en el origen
- La compresión del amplificador hace que los puntos de esquina se muevan hacia el centro
Un diagrama de constelación visualiza fenómenos similares a los que hace un patrón de ojo para señales unidimensionales. El patrón del ojo se puede utilizar para ver la fluctuación de fase en una dimensión de la modulación.
Un mapa de consumo o un mapa de eficiencia [1] muestra el consumo de combustible específico del freno en g por kWh sobre la presión media efectiva por velocidad de rotación de un motor de combustión interna .
El eje x muestra el rango de velocidad de rotación . El eje y representa la carga en el motor. Las líneas de contornomuestran el consumo específico de combustible, indicando las áreas del régimen de velocidad / carga donde el motor es más o menos eficiente.
El mapa contiene cada condición posible, combinando velocidad de rotación y presión media efectiva . Muestra el resultado del consumo específico de combustible. Una salida de potencia de rotación típica P (lineal a) se alcanza en varios lugares del mapa, pero difiere en la cantidad de consumo de combustible. Las transmisiones automáticasestán diseñadas para mantener el motor a la velocidad con el menor consumo de combustible posible, dada la demanda de potencia.
El mapa también muestra la eficiencia del motor. Según el tipo de combustible, los motores diésel y de gasolinaalcanzan hasta 210 g / kWh y una eficiencia de alrededor del 40%. Utilizando gas natural esta eficiencia se alcanza a 200 g / kWh. [2]
Los valores promedio [3] son 160–180 g / kWh para motores de bote diesel de dos tiempos que se mueven lentamente con combustible , alcanzando hasta un 55% de eficiencia a 300 rpm. 195-210 g / kWh en enfriados y pre cargadas motores diesel para vehículos de pasajeros, camiones 195-225 g / kWh. Motores de gasolina de ciclo Otto sin carga para vehículos de pasajeros de 250–350 g / kWh.
Un diagrama de fase de transformación de enfriamiento continuo ( CCT, por sussiglas en inglés) se usa a menudo para el tratamiento térmico del acero. [1] Estos diagramas se utilizan para representar qué tipos de cambios de fase ocurrirán en un material cuando se enfríe a diferentes velocidades. Estos diagramas a menudo son más útiles que los diagramas de transformación tiempo-temperatura porque es más conveniente enfriar los materiales a una cierta velocidad (enfriamiento de temperatura variable), que enfriarlos rápidamente y mantenerlos a una cierta temperatura (enfriamiento isotérmico).
Tipos de Diagramas de Enfriamiento Continuo [ editar ]
Hay dos tipos de diagramas de enfriamiento continuo dibujados con fines prácticos.
- Tipo 1: esta es la gráfica que comienza con el punto de inicio de la transformación, enfriando con una fracción de transformación específica y finalizando con una temperatura de acabado de transformación para todos los productos frente al tiempo de transformación para cada curva de enfriamiento.
- Tipo 2: esta es la gráfica que comienza con el punto de inicio de la transformación, enfriando con una fracción de transformación específica y finalizando con una temperatura de acabado de transformación para todos los productos contra la velocidad de enfriamiento o el diámetro de la barra de la muestra para cada tipo de medio de enfriamiento.
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