Осведомленность о контексте - Context awareness

Не путать с контексты осведомленности.

Осведомленность о контексте является собственностью мобильные устройства который определяется дополнительно к осведомленность о местоположении. В то время как местоположение может определять, как работают определенные процессы, связанные с участвующим устройством, контекст может применяться более гибко с мобильными пользователями, особенно с пользователями смартфоны. Осведомленность о контексте возникла как термин из повсеместные вычисления или как так называемые всеобъемлющие вычисления, которые пытались связать изменения в окружающей среде с компьютерными системами, которые в остальном статичны. Этот термин также применялся к теории бизнеса в отношении контекстный дизайн приложения и управление бизнес-процессами вопросы.[1]

Качества контекста

В прошлом предлагались различные классификации контекста. Дей и Абоуд (1999)[2] различать типы контекста место расположения, личность, Мероприятия и время. Kaltz et al. (2005)[3] определили категории пользователь и роль, процесс и задача, место расположения, время и устройство чтобы охватить широкий спектр мобильных и веб-сценариев. Они подчеркивают еще для этих классических модальности что любая оптимальная категоризация во многом зависит от домена приложения и варианта использования. Более продвинутые методы могут применяться, когда адресуются не только отдельные объекты, но также кластеры объектов, которые работают в согласованном контексте, как, например, команды на работе или также одиночные носители с множеством устройств.

Некоторое классическое понимание контекста в бизнес-процессах происходит из определения приложений AAA.[4] со следующими тремя категориями:

  • Аутентификация, то есть подтверждение заявленной личности
  • Авторизация, то есть разрешение на накопление или доступ к местоположению, функции, данным
  • Бухгалтерский учет, то есть отношение к контексту заказа и учету примененного труда, предоставленной лицензии и поставленных товаров,

эти три условия, включая дополнительно указанное место и время.

Информатика

В информатике осведомленность о контексте относится к идее, что компьютеры могут как ощущать, так и реагировать в зависимости от окружающей среды. Устройства могут иметь информацию об обстоятельствах, при которых они могут работать, и на основе правил или интеллектуальных стимулов реагировать соответственно. Период, термин осведомленность о контексте в повсеместные вычисления был введен Шилитом (1994).[5][6] Контекстно-зависимые устройства также могут пытаться делать предположения о текущей ситуации пользователя. Дей (2001) определяют контекст как «любую информацию, которая может быть использована для характеристики ситуации объекта».[7]

Хотя компьютерное сообщество изначально воспринимало контекст как вопрос местоположения пользователя, как утверждает Дей,[7] в последние несколько лет это понятие рассматривалось не просто как состояние, а как часть процесса, в который вовлечены пользователи; таким образом, были предложены сложные и общие контекстные модели (см. обзор[8]) для поддержки контекстно-зависимых приложений, которые используют их для (а) адаптации интерфейсов, (б) адаптации набора релевантных для приложения данных, (в) повышения точности поиска информации, (г) обнаружения сервисов, (д) ​​создания неявное взаимодействие с пользователем или (е) создание интеллектуальной среды. Например: контекстно-зависимый мобильный телефон может знать, что он в настоящее время находится в конференц-зале и что пользователь сел. Телефон может сделать вывод, что пользователь в настоящее время находится на встрече, и отклонить любые неважные вызовы.[9]

Контекстно-зависимые системы связаны с получением контекста (например, с использованием датчиков для восприятия ситуации), абстракцией и пониманием контекста (например, сопоставление воспринимаемого сенсорного стимула с контекстом) и поведения приложения на основе распознанного контекста (например, запуск действия на основе контекста).[10]Поскольку активность и местоположение пользователя имеют решающее значение для многих приложений, понимание контекста было сосредоточено более глубоко в исследовательских областях осведомленность о местоположении и признание активности.

Осведомленность о контексте рассматривается как технология, позволяющая повсеместно распространять компьютерные системы. Осведомленность о контексте используется для разработки инновационных пользовательские интерфейсы, и часто используется как часть вездесущий и носимые компьютеры. Это также начинает ощущаться в Интернете с появлением гибридные поисковые системы.Schmidt, Beigl & Gellersen[11]определять человеческие факторы и физическая среда как два важных аспекта, касающихся информатики. Совсем недавно была проделана большая работа по облегчению распространение контекстной информации; Bellavista, Corradi, Fanelli & Foschini обзор[12] несколько решений промежуточного программного обеспечения, которые были разработаны для прозрачной реализации управления контекстом и обеспечения в мобильной системе. Грифони, Д'Улиция и Ферри [13] предоставил обзор нескольких контекстно-зависимых геолокационная служба системы, использующие большие данные, путем анализа методологических и практических решений, которые их разработчики сделали на основных этапах процесса понимания контекста (т. е. получение контекста, представление контекста, а также обоснование и адаптация контекста). Перера, Заславский, Кристен и Георгакопулос[14] провели всестороннее исследование контекстно-зависимых вычислений с точки зрения Интернета вещей, изучив более 50 ведущих проектов в этой области. Кроме того, Перера также исследовал большое количество промышленных продуктов на существующем рынке Интернета вещей с точки зрения контекстно-зависимых вычислений.[15] Их опрос призван служить руководством и концептуальной основой для контекстно-зависимой разработки продуктов и исследований в парадигме IoT. Оценка проводилась с использованием теоретической основы, разработанной Dey and Abowd (1999).[2] более десяти лет назад. Сочетание Интернета и новых технологий превращает повседневные объекты в интеллектуальные объекты, которые могут понимать контексты и реагировать на них.[16]

Контекст, связанный с человеческими факторами, разбит на три категории: информация о пользователе (знание привычек, эмоциональное состояние, биофизиологические условия), социальная среда пользователя (совместное расположение других, социальное взаимодействие, групповая динамика) и задачи пользователя (спонтанные активность, занятые задачи, общие цели). Аналогичным образом контекст, связанный с физической средой, разбит на три категории: местоположение (абсолютное положение, относительное положение, совместное размещение ), инфраструктуру (окружающие ресурсы для вычислений, связи, выполнения задач) и физические условия (шум, свет, давление, качество воздуха).[17][18]

Приложения в ситуационной или социальной осведомленности

Осведомленность о контексте была применена к области компьютерная совместная работа (CSCW), чтобы помочь людям работать и сотрудничать более эффективно друг с другом. С начала 1990-х годов исследователи разработали большое количество программных и аппаратных систем, которые могут собирать контекстную информацию (например, местоположение, видеопотоки, сообщения о статусе отсутствия) от пользователей. Эта информация затем открыто передается другим пользователям, тем самым улучшая их ситуационную осведомленность и позволяя им определять естественные возможности для взаимодействия друг с другом. На заре контекстно-зависимых вычислений многие системы, разработанные для этой цели, были специально разработаны для помощи предприятиям или географически разделенным рабочим группам в совместной работе над общими документами или рабочими артефактами. Однако в последнее время появляется все больше работ, демонстрирующих, как эту технику можно также применять к группам друзей или членов семьи, чтобы помочь им быть в курсе дел друг друга.

На сегодняшний день системы, использующие контекстную осведомленность для улучшения ситуационной осведомленности, можно охарактеризовать:

  • контекст (ы), который они собирают от каждого пользователя, и
  • способ, которым они передают эту информацию другим пользователям

Наиболее распространенным контекстом, который нужно получить и поделиться с целью повышения ситуационной осведомленности, является местоположение пользователя. В раннем прототипе система Active Badge[19] например, у каждого пользователя был уникальный идентификационный значок, который можно было отслеживать с помощью ряда подвесных инфракрасных датчиков. Когда пользователи ходили по зданию, их местоположение постоянно контролировалось централизованным сервером. Затем другие пользователи могли просматривать эту информацию (либо в текстовой форме, либо на карте, как это было сделано в более поздних работах.[20]), чтобы определить, находится ли пользователь в своем офисе, что позволит ему определить наилучшее время для незапланированного разговора. Местоположение также было опубликовано в PeopleTones,[21] Интуиция,[22] и системы поддержки группового взаимодействия[23] чтобы помочь пользователям определить, когда они находятся рядом с друзьями, пользователями с общими личными интересами и товарищами по команде, соответственно. По сравнению с Active Badge, который отображает только информацию о местоположении, эти системы более активны и будут предупреждать пользователей, когда они находятся рядом друг с другом. Это позволяет пользователю узнать, когда доступна потенциальная возможность взаимодействия, тем самым увеличивая его / ее шансы воспользоваться ею.

Еще один популярный контекст, которым можно поделиться, - это рабочая активность пользователя, часто путем обмена видео. В системе адвокатов сообщества[24] Исследователи разработали настольное приложение, которое периодически делает снимки экрана с экрана пользователя. Затем эта информация была передана коллегам пользователя, чтобы они могли знать, над какими документами / артефактами работали их товарищи по команде, и предоставили общую систему отсчета, чтобы пользователи не могли говорить об этих артефактах, как если бы они были размещены вместе. В Montage,[25] пользователям предоставляется возможность удаленно активировать веб-камеру на компьютере другого пользователя на короткое время. Эта возможность «взглянуть» на другого пользователя позволяет пользователям видеть, заняты они или чем-то озабочены, что, в свою очередь, помогает им лучше определить наиболее подходящее время для начала разговора.

Третий тип контекста, которым можно поделиться для улучшения или повышения ситуационной осведомленности, - это звук пользователя. В системе Thunderwire[26] Исследователи разработали медиа-пространство только для аудио, которое позволило друзьям обмениваться необработанным аудио с микрофонов своих мобильных устройств. Эта система, которая, по сути, была постоянной конференц-связью, позволяла пользователям прослушивать аудио других пользователей, чтобы определить, участвуют ли они в разговоре и когда. WatchMe[27] и ListenIn[28] системы также в значительной степени полагаются на звук, чтобы определить, был ли пользователь потенциально прерван. Однако, в отличие от Thunderwire, эти системы полагаются на алгоритмы машинного обучения, чтобы анализировать звук пользователя и определять, говорит ли пользователь. Это позволяет системе предоставлять другим пользователям тот же контекст (т.е. независимо от того, находится ли пользователь в разговоре или нет) без необходимости совместного использования фактического звука, тем самым делая его более ориентированным на конфиденциальность.

Четвертый тип контекста, который обычно используется совместно, - это общая активность пользователя. В хаббабе[29] и Кончат[30] Systems, исследователи разработали серию приложений для обмена мгновенными сообщениями, которые отслеживали, когда пользователь был активен или бездействует, с помощью программного обеспечения или датчиков окружающей среды соответственно. Затем эта информация может быть предоставлена ​​другим пользователям, чтобы они знали, могут ли их друзья ответить на их сообщения и когда и когда. В системе цифрового семейного портрета[31] Исследователи разработали цифровую фоторамку, которая обеспечивает качественную визуализацию повседневной деятельности пользователя (например, пожилого родителя / бабушки и дедушки). Затем эта визуализация предоставляется взрослым детям пользователя, чтобы они могли «проверить» своих родителей, не беспокоя их явно, тем самым позволяя им «стареть на месте».

Хотя эти системы демонстрируют, как контекстная осведомленность может использоваться для поддержки ситуационной и социальной осведомленности, долгосрочная эффективность этих систем еще не полностью понята. Многие из описанных выше систем были оценены только на концептуальном уровне или для демонстрации того, что система технически осуществима. Следовательно, хотя первоначальные результаты этих исследований показывают, что контекстная осведомленность может поддерживать задачи ситуационной осведомленности, требуется больше продольных данных.

Применение в здравоохранении

Контекстно-зависимый мобильный агенты[32] лучше всего подходят для реализации любых контекстно-зависимых приложений. Современные интегрированные средства передачи голоса и данных позволяют персоналу больницы пользоваться смартфонами для голосового общения друг с другом, но предпочтительно для поиска следующей задачи, которую необходимо выполнить, и для записи следующего отчета, который необходимо отметить.

Однако все попытки поддержать персонал с помощью таких подходов затруднены до отказа от принятия с необходимостью искать новое событие для идентификации пациентов, списков заказов и графиков работы. Следовательно, хорошо подходящее решение должно избавить от такого ручного взаимодействия с крошечным экраном и, следовательно, служить пользователю с

  • автоматическое определение фактического пациента и местной среды при приближении,
  • автоматическая запись событий с приходом и уходом от конкретного пациента,
  • автоматическое представление заказов или услуг в текущем местоположении и с
  • поддерживаемая документация, обеспечивающая такие качества для EHR.

Применение в промышленном производстве

Контекстно-зависимые мобильные агенты - это хорошо подходящий хост, реализующий новые контекстно-зависимые приложения в соответствии с новой парадигмой с промышленность 4.0. Современная интегрированная (голосовая и) передача данных оснащает персонал цеха или производственной линии смартфонами для передачи данных с контролем производства для обратной связи, когда данные поступают в результате обнаружения и идентификации компонентов и деталей для интеграции в гибкое управление производством для продуктов по запросу.

Однако все попытки поддержать персонал с помощью таких подходов затруднены фиксированными графиками производства, если информация о потребительском спросе и конфигурации продукта не может быть согласована с поставкой запчастей. Следовательно, хорошо подходящее решение должно избавить от недостающего взаимодействия производственного плана и производственной линии, появления соответствующей информации и материалов с помощью

  • автоматическое определение фактически доступных запчастей, поставленных со склада или из буферных запасов,
  • автоматическое представление требований к интеграции для конфигурации по запросу,
  • автоматическое обнаружение и отчет о фактически смонтированной конфигурации

Ключевое требование - реализовать решение, свободное от ручного взаимодействия работника с обработкой информации. В противном случае частота ошибок будет расти с ростом требований к информации.

Кроме того, ни одно из традиционных решений для определения местоположения RFID, WLAN или RTLS, рекламирующих наиболее точное определение местоположения, не обеспечивает требуемого качества, поскольку определение местоположения в обычном положении в поисках абсолютных координат невозможно ни технически, ни экономически. Другие подходы, основанные на нечеткое определение местоположения обещают лучшую окупаемость инвестиций.

Приложения в распространенных играх

А всеобъемлющая игра использует воспринимаемый человеческий контекст для адаптации поведения игровой системы. Смешивая реальные и виртуальные элементы и позволяя пользователям физически взаимодействовать со своим окружением во время игры, люди могут полностью вовлечься в игру и получить лучший игровой опыт. Например, всеобъемлющая игра, в которой используются контексты человеческой деятельности и местоположения в умные дома сообщает автономный агент.[33]

Приложения в мобильных мультимедийных устройствах

Музеи и археологические памятники иногда предоставляют мультимедийные мобильные устройства в качестве альтернативы обычным аудиогидам (см., Например, Тейт Модерн в Лондоне.[34] Контекстно-зависимое устройство будет использовать местоположение, текущие взаимодействия с пользователем и график связанных объектов для динамической адаптации информации, представленной пользователю.[35] В некоторых случаях это сочетается с навигацией по сайту в реальном времени, чтобы направлять пользователя к артефактам или экспонатам, которые могут быть интересны на основе предыдущих взаимодействий пользователя.[36]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Роземанн М. и Реккер Дж. (2006). «Дизайн процессов с учетом контекста: изучение внешних факторов гибкости процесса» (PDF). У Т. Латура; М. Пети (ред.). 18-я международная конференция по проектированию современных информационных систем. Материалы семинаров и докторского консорциума. Люксембург: Издательство Намюрского университета. С. 149–158.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  2. ^ а б На пути к лучшему пониманию контекста и контекстной осведомленности
  3. ^ Kaltz, J.W .; Ziegler, J .; Ломанн, С. (2005). «Контекстно-зависимая веб-инженерия: моделирование и приложения» (PDF). Revue d'Intelligence Artificielle. 19 (3): 439–458. Дои:10.3166 / ria.19.439-458.
  4. ^ Обзор CISCO AAA
  5. ^ Б. Шилит; Н. Адамс; Р. Хочу. (1994). «Контекстно-зависимые вычислительные приложения». Семинар IEEE по мобильным вычислительным системам и приложениям (WMCSA'94), Санта-Крус, Калифорния, США. С. 89–101. CiteSeerX  10.1.1.29.5833.
  6. ^ Шилит, Б.Н .; Таймер, М. (1994). «Распространение информации об активной карте среди мобильных хостов». Сеть IEEE. 8 (5): 22–32. CiteSeerX  10.1.1.49.1499. Дои:10.1109/65.313011.
  7. ^ а б Дей, Анинд К. (2001). «Понимание и использование контекста». Персональные и повсеместные вычисления. 5 (1): 4–7. CiteSeerX  10.1.1.31.9786. Дои:10.1007 / s007790170019.
  8. ^ Кристиана Больчини; Карло А. Курино; Элиза Кинтарелли; Фабио А. Шрайбер; Летиция Танка (2007). «Обзор контекстных моделей, ориентированный на данные» (PDF). SIGMOD Rec. 36 (4): 19–26. CiteSeerX  10.1.1.423.1960. Дои:10.1145/1361348.1361353. ISSN  0163-5808. Архивировано из оригинал (PDF) 24 апреля 2009 г.
  9. ^ Шмидт, А.; Aidoo, K.A .; Takaluoma, A .; Tuomela, U .; Ван Лаерховен, К; Ван де Вельде В. (1999). «Расширенное взаимодействие в контексте» (PDF). 1-й Международный симпозиум по портативным и повсеместным вычислениям (HUC99), Springer LNCS, Vol. 1707. С. 89–101.
  10. ^ Шмидт, Альбрехт (2002). «Повсеместные вычисления - вычисления в контексте». Докторская диссертация, Ланкастерский университет. Архивировано из оригинал 23 апреля 2009 г.
  11. ^ Альбрехт Шмидт; Майкл Бейгл; Hans-W. Геллерсен (декабрь 1999 г.). «Контекст - это не только местоположение» (PDF). Компьютеры и графика. 23 (6): 893–902. CiteSeerX  10.1.1.37.2933. Дои:10.1016 / с0097-8493 (99) 00120-х. Архивировано из оригинал (PDF) на 2007-03-16.
  12. ^ Паоло Беллависта; Антонио Корради; Марио Фанелли; Лука Фошини (август 2012 г.). «Обзор распространения контекстных данных для мобильных повсеместных систем». Опросы ACM Computing. 44 (4): 1–45. Дои:10.1145/2333112.2333119.
  13. ^ Грифони, Патриция; Д'Улизия, Арианна; Ферри, Фернандо (2018). Контекстная осведомленность в геолокационных сервисах в эпоху больших данных. Конспект лекций по информационным технологиям и коммуникационным технологиям. Спрингер, Чам. С. 85–127. Дои:10.1007/978-3-319-67925-9_5. ISBN  9783319679242.
  14. ^ Perera, C .; Заславский, А .; Christen, P .; Георгакопулос, Д. (2014). «Контекстно-зависимые вычисления для Интернета вещей: обзор». Обзоры и учебные пособия по коммуникациям IEEE. 16 (1): 414–454. arXiv:1305.0982. Дои:10.1109 / SURV.2013.042313.00197. ISSN  1553-877X.
  15. ^ Perera, C .; Liu, C.H .; Jayawardena, S .; Чен, М. (2014). «Обзор Интернета вещей с точки зрения промышленного рынка». Доступ IEEE. 2: 1660–1679. arXiv:1502.00164. Дои:10.1109 / ACCESS.2015.2389854. ISSN  2169-3536.
  16. ^ Кортуем, Герд; Кавсар, Фахим; Сандрамурти, Васуги; Фиттон, Дэниел (январь 2010 г.). «Смарт-объекты как строительные блоки для Интернета вещей» (PDF). Интернет-вычисления IEEE. 14 (1): 44–51. Дои:10.1109 / MIC.2009.143. ISSN  1089-7801.
  17. ^ Комплексная структура для контекстно-зависимых систем связи. Б. Чихани, Э. Бертин, Н. Креспи. 15-я Международная конференция по разведке в сетях последующих поколений (ICIN'11), Берлин, Германия, октябрь 2011 г.
  18. ^ Механизм самоорганизации для системы мониторинга холодовой цепи. К. Николя, М. Маро, М. Беккер. 73-я конференция по автомобильным технологиям, 2011 г., IEEE (VTC Spring), Иокогама, Япония, май 2011 г.
  19. ^ Хочу, Р .; Хоппер, А .; Фалькао В. и Гиббонс Дж. (1992). «Активная система определения местоположения значка». ACM-транзакции в информационных системах. 10 (1): 91–102. CiteSeerX  10.1.1.17.339. Дои:10.1145/128756.128759.
  20. ^ Маккарти, Дж. Ф. и Мейдел, Э. С. (1999). АКТИВНАЯ КАРТА: инструмент визуализации для определения местоположения для поддержки неформального взаимодействия. Карманные и повсеместные вычисления. Конспект лекций по информатике. 1707. стр.158–170. CiteSeerX  10.1.1.42.504. Дои:10.1007/3-540-48157-5_16. ISBN  978-3-540-66550-2.
  21. ^ Ли, К. А .; Sohn, T. Y .; Хуанг С. и Грисволд В. Г. (2008). «Peopletones: система для обнаружения и уведомления о близости друзей на мобильных телефонах». (PDF). MobiSys '08. С. 160–173.
  22. ^ Eagle, N .; Пентланд, А. (2005). «Социальная интуиция: мобилизация социального программного обеспечения». IEEE Pervasive Computing. 4 (2): 28–34. Дои:10.1109 / MPRV.2005.37.
  23. ^ Ferscha, A .; Хольцманн, К. и Оппл, С. (2004). «Контекстная осведомленность для поддержки группового взаимодействия» (PDF). MobiWac '04. С. 88–97.
  24. ^ Тройник, К .; Гринберг, С. и Гутвин, К. (2006). «Обеспечение осведомленности об артефактах в распределенной группе посредством совместного использования экрана» (PDF). CSCW '06. С. 99–108.
  25. ^ Tang, J .; Руа, М. (1994). «Монтаж: обеспечение телемеханики для распределенных групп». CHI '94. С. 37–43. CiteSeerX  10.1.1.476.2157.
  26. ^ Ackerman, M .; Индусы, D .; Мэйнваринг, С. и Старр, Б. (1997). "Висящий на проводе: полевое исследование аудио-медиа пространства". Транзакции ACM о взаимодействии компьютера и человека. 4 (1): 39–66. Дои:10.1145/244754.244756.
  27. ^ Marmasse, N .; Шмандт, К. и Спектер, Д. (2004). «WatchMe: общение и осведомленность между членами сплоченной группы» (PDF). UbiComp '04. С. 214–231.}
  28. ^ Росас, Г. М. В. (2003). "ListenIN: Осведомленность окружающего звука в удаленных местах" (PDF). Докторская диссертация, MIT Media Lab.
  29. ^ Isaacs, E .; Валендовский А. и Рангантан Д. (2002). "Hubbub: мобильный мессенджер с улучшенным звуком, который поддерживает осведомленность и возможности взаимодействия". CHI '02. С. 333–340.
  30. ^ Ранганатан, А .; Кэмпбелл, Р. Х .; Рави, А. и Махаджан, А. (2002). "Conchat: программа чата с учетом контекста". Всепроникающие вычисления. 1 (3): 51–57. Дои:10.1109 / MPRV.2002.1037722.
  31. ^ Mynatt, E.D .; Rowan, J .; Крейгилл, С. и Джейкобс, А (2001). «Цифровые семейные портреты: обеспечение душевного спокойствия для дальних родственников» (PDF). CHI '01. С. 333–340.
  32. ^ Бурштейн и др. Контекстно-зависимые мобильные агенты в здравоохранении В архиве 2011-04-10 на Wayback Machine
  33. ^ Б. Го, Р. Фуджимура, Д. Чжан, М. Имаи. Дизайн в процессе игры: повышение вариативности всеобъемлющих игр в помещении. Мультимедийные инструменты и приложения, 2011 г.
  34. ^ Мультимедийные гиды в галерее Тейт Модерн
  35. ^ Прошлый проект - руководство для посетителей с учетом контекста
  36. ^ AGAMEMNON - Гид посетителей в режиме реального времени

дальнейшее чтение

внешняя ссылка