Study on the Formal Semantics of Pictures Dejuan Wang Zoals uitdrukkingen van natuurlijke talen een semantiek hebben, hebben ook grafische voorstellingen een semantiek, als ze gebruikt worden als hulpmiddel in de menselijke communicatie. Er is echter een verschil tussen de semantiek van grafische voorstellingen en de semantiek van natuurlijke talen: de semantiek van grafische voorstellingen is niet eens en voor altijd vastgelegd. Een en hetzelfde plaatje kan geheel verschillende betekenissen hebben als het in verschillende omstandigheden wordt gebruikt. Dit proefschrift houdt zich bezig met de vraag hoe grafische voorstellingen betekenis krijgen in het gebruik van zulke voorstellingen in communicatie. Het doel van deze studie is het ontwikkelen van formele kaders waarbinnen computationele systemen kunnen worden ontworpen om visuele communicatie te ondersteunen. In het bijzonder onderzoek ik twee semantische benaderingen van grafische voorstellingen: de methode van semantische interpretatie en de methode van conceptuele specificatie. De interpretatiemethode kent aan iedere grafische entiteit een expliciete betekenis toe en de semantiek van de gehele voorstelling wordt bepaald door de betekenis van de componenten en hun ruimtelijke relaties. De specificatiemethode kent op impliciete wijze betekenis toe aan een grafische voorstelling door het defini¨eren van klassen van voorstellingen volgens de eisen van het toepassingsgebied dat wordt gerepresenteerd. Dit proefschrift bestaat uit drie delen. In het eerste deel onderzoek ik hoe grafische vorstellingen geometrisch kunnen worden gekarakteriseerd. Er wordt een formeel kader aangegeven voor het ontwikkelen van een beschrijvende grafische taal en vervolgens worden een methode aangegeven om in zo'n taal een grafische voorstelling te beschrijven. In het tweede gedeelte wordt de interpretatiemethode onderzocht. Er wordt een definitie van interpretatie ontwikkeld uitgaande van de resultaten van deel 1. Deze definitie dient als criterium om te controleren of een interpretatie syntactisch correct is. Verder wordt een logische karakterisering ontwikkeld van het juiste gebruik van een interpretatie in visuele communicatie en van de correctheid van de interpretatie met betrekking tot de bedoelingen van de gebruiker. Hierna worden verschillende toepassingsmogelijkheden besproken, uitmondend in de beschrijving van een specifiek systeem voor redeneren met grafische ondersteuning beschreven: het GAR­systeem. Tenslotte wordt een algemene benadering van het redeneren met diagrammatische voorstellingen ontwikkeld. In het derde deel gaat het om de specificatie van grafische voorstellingen. Ik breid de traditionele specificatiemethode uit door de toevoeging van grafische conceptoperatoren die de vorming van bepaalde klassen van voorstellingen vereenvoudigen ten opzichte van de traditionele methode. Een aantal toepassingen worden besproken, waaronder toepassingen op computationele kunst. Het gaat in het laatste geval om de experimentele systemen CSGS en CINONG. CSGS ondersteunt het definieren van grafische concepten door een gebruiker en CINONG synthetiseert eenvoudige computerkunstprogramma's.