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Information Fusion in Signal and Image Processing: Major Probabilistic and Non-probabilistic Numerical Approaches PDF

289 Pages·2007·4.932 MB·English
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Preview Information Fusion in Signal and Image Processing: Major Probabilistic and Non-probabilistic Numerical Approaches

Information Fusion in Signal and Image Processing Information Fusion in Signal and Image Processing Major Probabilistic and Non-probabilistic Numerical Approaches Edited by Isabelle Bloch First published in France in 2003 by Hermes Science/Lavoisier entitled “Fusion d’informations en traitement du signal et des images” First published in Great Britain and the United States in 2008 by ISTE Ltd and John Wiley & Sons, Inc. Apart from any fair dealing for the purposes of research or private study, or criticism or review, as permitted under the Copyright, Designs and Patents Act 1988, this publication may only be reproduced, stored or transmitted, in any form or by any means, with the prior permission in writing of the publishers, or in the case of reprographic reproduction in accordance with the terms and licenses issued by the CLA. Enquiries concerning reproduction outside these terms should be sent to the publishers at the undermentioned address: ISTE Ltd John Wiley & Sons, Inc. 6 Fitzroy Square 111 River Street London W1T 5DX Hoboken, NJ 07030 UK USA www.iste.co.uk www.wiley.com © ISTE Ltd, 2008 © LAVOISIER, 2003 The rights of Isabelle Bloch to be identified as the author of this work have been asserted by her in accordance with the Copyright, Designs and Patents Act 1988. Library of Congress Cataloging-in-Publication Data [Fusion d'informations en traitement du signal et des images English] Information fusion in signal and image processing / edited by Isabelle Bloch. p. cm. Includes index. ISBN 978-1-84821-019-6 1. Signal processing. 2. Image processing. I. Bloch, Isabelle. TK5102.5.I49511 2008 621.382'2--dc22 2007018231 British Library Cataloguing-in-Publication Data A CIP record for this book is available from the British Library ISBN: 978-1-84821-019-6 Printed and bound in Great Britain by Antony Rowe Ltd, Chippenham, Wiltshire. Table of Contents Preface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 IsabelleBLOCH Chapter1.Definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 IsabelleBLOCHandHenriMAÎTRE 1.1.Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 1.2.Choosingadefinition. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 1.3.Generalcharacteristicsofthedata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 1.4.Numerical/symbolic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 1.4.1.Dataandinformation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 1.4.2.Processes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 1.4.3.Representations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 1.5.Fusionsystems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 1.6.Fusioninsignalandimageprocessingandfusioninotherfields . . . . 22 1.7.Bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 Chapter2.FusioninSignalProcessing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 Jean-PierreLECADRE,VincentNIMIERandRogerREYNAUD 2.1.Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 2.2.Objectivesoffusioninsignalprocessing. . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 2.2.1.Estimationandcalculationofalawaposteriori . . . . . . . . . . 28 2.2.2.Discriminatingbetweenseveralhypothesesandidentifying . . . . 31 2.2.3.Controllingandsupervisingadatafusionchain. . . . . . . . . . . 34 2.3.Problemsandspecificitiesoffusioninsignalprocessing. . . . . . . . . 37 2.3.1.Dynamiccontrol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 2.3.2.Qualityoftheinformation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 2.3.3.Representativenessandaccuracyoflearningandapriori information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 2.4.Bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 5 6 InformationFusion Chapter3.FusioninImageProcessing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 IsabelleBLOCHandHenriMAÎTRE 3.1.Objectivesoffusioninimageprocessing . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 3.2.Fusionsituations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 3.3.Datacharacteristicsinimagefusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 3.4.Constraints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 3.5.Numericalandsymbolicaspectsinimagefusion . . . . . . . . . . . . . 55 3.6.Bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 Chapter4.FusioninRobotics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 MichèleROMBAUT 4.1.Thenecessityforfusioninrobotics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 4.2.Specificfeaturesoffusioninrobotics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 4.2.1.Constraintsontheperceptionsystem. . . . . . . . . . . . . . . . . 58 4.2.2.Proprioceptiveandexteroceptivesensors . . . . . . . . . . . . . . 58 4.2.3.Interactionwiththeoperatorandsymbolicinterpretation . . . . . 59 4.2.4.Timeconstraints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 4.3.Characteristicsofthedatainrobotics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 4.3.1.Calibratingandchangingtheframeofreference . . . . . . . . . . 61 4.3.2.Typesandlevelsofrepresentationoftheenvironment . . . . . . . 62 4.4.Datafusionmechanisms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 4.5.Bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 Chapter5.InformationandKnowledgeRepresentationinFusion Problems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 IsabelleBLOCHandHenriMAÎTRE 5.1.Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 5.2.Processinginformationinfusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 5.3.Numericalrepresentationsofimperfectknowledge . . . . . . . . . . . . 67 5.4.Symbolicrepresentationofimperfectknowledge . . . . . . . . . . . . . 68 5.5.Knowledge-basedsystems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 5.6.Reasoningmodesandinference. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 5.7.Bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 Chapter6.ProbabilisticandStatisticalMethods . . . . . . . . . . . . . . . . 77 IsabelleBLOCH,Jean-PierreLECADREandHenriMAÎTRE 6.1.Introductionandgeneralconcepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 6.2.Informationmeasurements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 6.3.Modelingandestimation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79 6.4.CombinationinaBayesianframework . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 6.5.Combinationasanestimationproblem. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 6.6.Decision . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 TableofContents 7 6.7.Othermethodsindetection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 6.8.AnexampleofBayesianfusioninsatelliteimagery . . . . . . . . . . . 82 6.9.Probabilisticfusionmethodsappliedtotargetmotionanalysis . . . . . 84 6.9.1.Generalpresentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84 6.9.2.Multi-platformtargetmotionanalysis . . . . . . . . . . . . . . . . 95 6.9.3.Targetmotionanalysisbyfusionofactiveandpassive measurements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96 6.9.4.Detectionofamovingtargetinanetworkofsensors. . . . . . . . 98 6.10.Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101 6.11.Bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104 Chapter7.BeliefFunctionTheory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 IsabelleBLOCH 7.1.Generalconceptandphilosophyofthetheory . . . . . . . . . . . . . . . 107 7.2.Modeling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108 7.3.Estimationofmassfunctions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111 7.3.1.Modificationofprobabilisticmodels . . . . . . . . . . . . . . . . . 112 7.3.2.Modificationofdistancemodels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114 7.3.3.Aprioriinformationoncompositefocalelements(disjunctions) . 114 7.3.4.Learningcompositefocalelements. . . . . . . . . . . . . . . . . . 115 7.3.5.Introducingdisjunctionsbymathematicalmorphology . . . . . . 115 7.4.Conjunctivecombination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116 7.4.1.Dempster’srule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116 7.4.2.Conflictandnormalization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116 7.4.3.Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118 7.4.4.Discounting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120 7.4.5.Conditioning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120 7.4.6.Separablemassfunctions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121 7.4.7.Complexity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122 7.5.Othercombinationmodes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122 7.6.Decision . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122 7.7.Applicationexampleinmedicalimaging . . . . . . . . . . . . . . . . . 124 7.8.Bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131 Chapter8.FuzzySetsandPossibilityTheory . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135 IsabelleBLOCH 8.1.Introductionandgeneralconcepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135 8.2.Definitionsofthefundamentalconceptsoffuzzysets . . . . . . . . . . 136 8.2.1.Fuzzysets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136 8.2.2.Setoperations: Zadeh’soriginaldefinitions . . . . . . . . . . . . . 137 8.2.3.α-cuts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139 8.2.4.Cardinality . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139 8.2.5.Fuzzynumber. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140 8 InformationFusion 8.3.Fuzzymeasures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142 8.3.1.Fuzzymeasureofacrispset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142 8.3.2.Examplesoffuzzymeasures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142 8.3.3.Fuzzyintegrals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143 8.3.4.Fuzzysetmeasures. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145 8.3.5.Measuresoffuzziness . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145 8.4.Elementsofpossibilitytheory. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147 8.4.1.Necessityandpossibility . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147 8.4.2.Possibilitydistribution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148 8.4.3.Semantics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150 8.4.4.Similaritieswiththeprobabilistic,statisticalandbelief interpretations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150 8.5.Combinationoperators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151 8.5.1.Fuzzycomplementation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152 8.5.2.Triangularnormsandconorms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153 8.5.3.Meanoperators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161 8.5.4.Symmetricsums . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165 8.5.5.Adaptiveoperators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167 8.6.Linguisticvariables. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170 8.6.1.Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171 8.6.2.Anexampleofalinguisticvariable. . . . . . . . . . . . . . . . . . 171 8.6.3.Modifiers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172 8.7.Fuzzyandpossibilisticlogic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172 8.7.1.Fuzzylogic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173 8.7.2.Possibilisticlogic. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177 8.8.Fuzzymodelinginfusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179 8.9.Definingmembershipfunctionsorpossibilitydistributions . . . . . . . 180 8.10.Combiningandchoosingtheoperators . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182 8.11.Decision . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187 8.12.Applicationexamples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188 8.12.1.Exampleinsatelliteimagery. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188 8.12.2.Exampleinmedicalimaging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192 8.13.Bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194 Chapter9.SpatialInformationinFusionMethods . . . . . . . . . . . . . . 199 IsabelleBLOCH 9.1.Modeling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199 9.2.Thedecisionlevel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200 9.3.Thecombinationlevel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201 9.4.Applicationexamples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201 9.4.1.Thecombinationlevel: multi-sourceMarkovianclassification . . 201 9.4.2.Themodelinganddecisionlevel: fusionofstructuredetectors usingbelieffunctiontheory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202 TableofContents 9 9.4.3.Themodelinglevel: fuzzyfusionofspatialrelations . . . . . . . . 205 9.5.Bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211 Chapter 10. Multi-Agent Methods: An Example of an Architecture and itsApplicationfortheDetection,RecognitionandIdentification ofTargets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213 FabienneEALET,BertrandCOLLINandCatherineGARBAY 10.1.TheDRIfunction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214 10.1.1.Theapplicationcontext. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215 10.1.2.Designconstraintsandconcepts. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216 10.1.3.Stateoftheart . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216 10.2.Proposedmethod: towardsavisionsystem. . . . . . . . . . . . . . . . 217 10.2.1.Representationspaceandsituatedagents. . . . . . . . . . . . . . 218 10.2.2.Focusingandadapting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219 10.2.3.Distributionandco-operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220 10.2.4.Decisionanduncertaintymanagement . . . . . . . . . . . . . . . 221 10.2.5.Incrementalityandlearning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221 10.3.Themulti-agentsystem: platformandarchitecture . . . . . . . . . . . 222 10.3.1.Thedevelopedmulti-agentarchitecture . . . . . . . . . . . . . . 222 10.3.2.Presentationoftheplatformused . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222 10.4.Thecontrolscheme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224 10.4.1.Theintra-imagecontrolcycle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224 10.4.2.Inter-imagecontrolcycle. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226 10.5.Theinformationhandledbytheagents . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227 10.5.1.Theknowledgebase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227 10.5.2.Theworldmodel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229 10.6.Theresults . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231 10.6.1.Directanalysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232 10.6.2.Indirectanalysis: twofocusingstrategies. . . . . . . . . . . . . . 235 10.6.3.Indirectanalysis: spatialandtemporalexploration . . . . . . . . 237 10.6.4.Conclusion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240 10.7.Bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241 Chapter11.FusionofNon-SimultaneousElementsofInformation: TemporalFusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245 MichèleROMBAUT 11.1.Timevariableobservations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245 11.2.Temporalconstraints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 246 11.3.Fusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247 11.3.1.Fusionofdistinctsources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247 11.3.2.Fusionofsinglesourcedata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248 11.3.3.Temporalregistration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249 11.4.Datingmeasurements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249 10 InformationFusion 11.5.Evolutionarymodels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250 11.6.Singlesensorprediction-combination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252 11.7.Multi-sensorprediction-combination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253 11.8.Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257 11.9.Bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257 Chapter12.Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259 IsabelleBLOCH 12.1.Afewachievements. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259 12.2.Afewprospects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260 12.3.Bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261 Appendices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263 A.Probabilities: AHistoricalPerspective. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263 A.1.Probabilitiesthroughhistory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264 A.1.1.Before1660 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264 A.1.2.TowardstheBayesianmathematicalformulation. . . . . . . . 266 A.1.3.Thepredominanceofthefrequentistapproach: the“objectivists”. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268 A.1.4.The20th century: areturntosubjectivism . . . . . . . . . . . 269 A.2.Objectivistandsubjectivistprobabilityclasses . . . . . . . . . . . . 271 A.3.Fundamentalpostulatesforaninductivelogic . . . . . . . . . . . . 272 A.3.1.Fundamentalpostulates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273 A.3.2.Firstfunctionalequation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 274 A.3.3.Secondfunctionalequation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275 A.3.4.Probabilitiesinferredfromfunctionalequations . . . . . . . . 276 A.3.5.Measureofuncertaintyandinformationtheory . . . . . . . . 276 A.3.6.DeFinettiandbettingtheory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 277 A.4.Bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 280 B.AxiomaticInferenceoftheDempster-ShaferCombinationRule . . . . . 283 B.1.Smets’saxioms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284 B.2.Inferenceofthecombinationrule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 286 B.3.RelationwithCox’spostulates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 287 B.4.Bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 289 ListofAuthors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 291 Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 293 Preface Over the past few years, the field of information fusion has gone through con- siderable and rapid change. While it is difficult to write a book in such a dynamic environment, this book is justified by the fact that the field is currently at a turning point.Afteraphaseofquestions,debates,andevenmistakes,duringwhichthefield of fusion in signal and image processing was not well defined, we are now able to efficientlyusebasictools(oftenimportedfromotherfields)anditisnowpossibleto both design entire applications, and develop more complex and sophisticated tools. Nevertheless,thereremainsmuchtheoreticalworktobedoneinordertobroadenthe foundationsofthesemethods,aswellasexperimentalworktovalidatetheiruse. The objectives of this book are to present, on the one hand, the general ideas of fusionanditsspecificitiesinsignalandimageprocessingandinrobotics,andonthe otherhand,themajormethodsandtools,whichareessentiallynumerical.Thisbook doesnotintend,ofcourse,tocompetewiththosedevotedentirelytooneofthesetools, or one of these applications, but instead tries to underline the assets of the different theoriesintheintendedapplicationfields. With a book like this one, we cannot aspire to be comprehensive. We will not discuss methods based on expert or multi-agent systems (however, an example will be given to illustrate them), on neural networks and all of the symbolic methods expressedinlogicalformalism.Severalteamsworkondevelopingsuchmethods,for example,inFrance,theIRITinToulouseandtheCRILinLensonlogicalmethods, the LAAS in Toulouse on neuromimetic methods, the IMAG in Grenoble on multi- agentsystems,andmanyothers.Likewise,amongthemethodswewilldiscuss,many interesting aspects will have to be left aside, whether theoretical, methodological or regarding applications because they would bring the reader beyond the comparative contextwewanthimtostayin,butwehopethatthecitedreferenceswillhelpcom- pletethispresentationforreaderswhowouldwishtostudytheseaspectsfurther. 11

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