Uso de la similitud semántica para la recuperación de información geoespacial

200 Pages·2014·3.75 MB·Spanish

by  Neili Machado García

Uso de la similitud semántica para la
recuperación de información geoespacial

Neili Machado García
Departamento de Lenguajes y Sistemas
Informáticos
Universidad de Alicante

Uso de la similitud semántica para la
recuperación de información geoespacial.

Tesis Doctoral

Autor: Ing. Neili Machado García, MSc.
Director: Ing. Andrés Montoyo Guijarro, Dr.C.

Enero 2015

Dedicatoria

A mi familia por su apoyo incondicional.
A Claudia, por ser mi tesoro más preciado.

Agradecimientos
Este trabajo de tesis lo dedico a todas las personas que han estado conmigo
durante todo este tiempo, en especial:
A Claudia, por saber valorar mi esfuerzo a pesar de su corta edad.
A Alfredo, por su apoyo en los largos días de trabajo, por siempre estar ahí
para mí.
A mis padres, por su amor y cariño, por ser parte de todos mis logros, por no
dejarme titubear, sin ustedes nunca lo hubiera logrado.
A mi hermana, mi Tata, por ser mi otra versión de mi misma. A mi sobrina
preferida, Patricia, por sus ocurrencias.
A mis ángeles que están en el cielo y la que tengo a mi lado, mis abuelitos, por
su inmenso amor.
A mis tíos y mis primos que siempre están ahí para mí, apoyándome a seguir
adelante.
A mi familia neopazina por saber que siempre puedo contar con ellos.
A mi tutor Dr.C. Andrés Montoyo, por sus conocimientos, sus consejos, sus
revisiones y comentarios para culminar esta tesis.
A Mercedes, por ser mi amiga, por no dejarme dar un paso atrás, por sentir mi
trabajo como suyo.
A Minelkis, por ser mi prima, mi amiga, por prestarme su hombro cada vez que
necesito recostarme.
A Alexander, por ser mi amigo en las distintas etapas de nuestras vidas.
A Iriarte, porque me abrió las puertas en el mundo de la investigación.
A Izarys, Haliuska, Margarita, por ser mis amigas incondicionales.
A Balmaseda, porque cuando creía que no podía confió en mi trabajo más que
yo misma.
A todos mis amigos del Departamento de Informática de la UNAH; a Aponte, a
Lilibeth, a Yusney y a Reydi por todas las sendas que hemos transitado
juntos. ¡Sí se puede! A Yadira, por siempre pder contar con ella.
A mis amigos de todos los tiempos.
A todos los profesores que a través de los años me han formado, en especial,
a Ariel que siempre confió en mí.
A mi familia mexicana, a Any y Beto, por no dejarme sentir sola cuando
estaba tan lejos de mi casa.
A la Facultad de Ciencias Técnicas de la UNAH; a Antihus, a Annia, al
Consejo Científico, a Elisa y a Maricela por apoyar este trabajo.
Al Centro de Investigación en Computación del Instituto Politécnico Nacional,
en especial, a Dr.C.. Marco Moreno, a Dr.C. Miguel Torres y a Dr.C. Geovanni
Gusmán, por todo el conocimiento que me aportaron en mi estancia allí.
Al Departamento de Lenguajes y Sistemas Informáticos de la Universidad de
Alicante; a Jesús Peral, por siempre poder contar con él.
A los estudiantes que he tutorado, Minelkis, Amaury, Yanet, Yaimi, Yean
Michel, Eduardo, que forman parte de estos resultados.
A la Universidad Agraria de La Habana por todo lo que ha aportado en mí; a
Pablo Hernández (Pablito).
A todos los profesores y amigos de la CUJAE que me acompañaron y
ayudaron a formarme como ingeniera y permitirme cumplir mi sueño, en
especial, a Martica, Sepúlveda y Rosete, que dejaron huellas inolvidables.
Gracias a todos los que directa e indirectamente hicieron posible estos pasos de
crecimiento en el largo camino de la investigación.
El éxito no se logra sólo con cualidades especiales.
Es sobre todo un trabajo de constancia, de método y de organización.
J.P. Sergent

Índice general
1. Introducción ...................................................................................................... 1
1.1 Contextualización y motivación. ...................................................................... 1
1.2 Planteamiento del problema ........................................................................... 7
1.3 Objetivos. ........................................................................................................ 9
1.4 Alcance e interés de la investigación. ........................................................... 10
1.5 Organización de la tesis. ............................................................................... 12
2. Estado del arte. ............................................................................................... 13
2.1 Contextualización y motivación. .................................................................... 13
2.1.1 Modelos de recuperación de información. .............................................. 16
2.1.2 Expansión de consultas. ......................................................................... 21
2.1.3 Evaluación en la recuperación de información. ....................................... 22
2.2 Sistemas de información geográfica. ............................................................ 24
2.2.1 El modelo de datos vectoriales. .............................................................. 26
2.2.2 Relaciones espaciales. ........................................................................... 28
2.2.3 Comparación entre los RI y los SIG. ....................................................... 33
2.3 Recuperación de información geográfica. ..................................................... 35
2.3.1 Las relaciones espaciales en la RIG. ...................................................... 37
2.4 Recuperación semántica de información geográfica. .................................... 39
2.4.1 Uso de las ontologías en el dominio espacial. ........................................ 41
2.4.2 Similitud semántica entre datos geoespaciales. ..................................... 47
2.5 Conclusiones ................................................................................................ 66
3. Estudio de la medida de similitud óptima. ........................................................ 67
3.1 Selección de una medida de similitud. .......................................................... 67
3.2 Distancia Conceptual DIS-C. ........................................................................ 68
3.3 Modelo de similitud espacial Topología-Dirección-Distancia ......................... 73