[論文レビュー] A Service-oriented Infrastructure Approach for Mutual Assistance Communities

Ning Gui, Vincenzo De Florio+2 more|arXiv (Cornell University)|Jan 15, 2014

Context-Aware Activity Recognition Systems参考文献 2被引用数 7

ひとこと要約

本論文は、スマートデバイス、専門的ケアプロバイダー、および非公式なケアプロバイダーを動的に統合するサービス指向インfra構造を提案し、セマンティックウェブサービスを用いて高齢者や障害者を支援する。自動的なサービス発見、推論、マッチングを可能にすることで、相互支援コミュニティにおけるリソース利用効率とサービスマッチング効率が向上する。

ABSTRACT

Elder people are becoming a predominant aspect of our societies. As such, solutions both efficacious and cost-effective need to be sought. This paper proposes a service-oriented infrastructure approach to this problem. We propose an open and integrated service infrastructure to orchestrate the available resources (smart devices, professional carers, informal carers) to help elder or disabled people. Main characteristic of our design is the explicitly support of dynamically available service providers such as informal carers. By modeling the service description as Semantic Web Services, the service request can automatically be discovered, reasoned about and mapped onto the pool of heterogeneous service providers. We expect our approach to be able to efficiently utilize the available service resources, enrich the service options, and best match the requirements of the requesters.

研究の動機と目的

• 高齢化社会という増大する社会的課題に対処するため、効率的で費用対効果の高いケア支援システムを構築すること。
• スマートデバイス、専門的ケアプロバイダー、および非公式なケアプロバイダーといった異種のケアリソースを統合的に統合するインfra構造を構築すること。
• セマンティック記述に基づく動的発見およびサービスコンポジションを可能にし、柔軟性を向上させること。
• 非公式なケアプロバイダーの動的利用可能性を明示的にサポートすることで、サービスの可用性とパーソナライゼーションを向上させること。
• スケーラブルでオープンかつ相互運用可能なプラットフォームを構築し、高齢者ケアにおける相互支援を実現すること。

提案手法

• 機械理解可能な記述を可能にするために、セマンティックウェブサービス言語（SWSL）を用いてサービスをモデリングすること。
• セマンティックアノテーションに基づいてサービスをインデックス化するサービスレジストリを実装し、動的発見を可能にすること。
• サービス要請と適切なプロバイダーをマッチングするために、セマンティック推論を用いること。非公式なケアプロバイダーも含む。
• 中央集権的だが拡張可能なサービス調整レイヤーを介して、異種のサービスプロバイダーをオーケストレーションすること。
• 新しい動的利用可能な非公式なケアプロバイダーが登録され、発見可能になるように、実行時における適応を可能にすること。
• サービスの能力と制約を推論することで最適なプロバイダーを選択する、サービスコンポジションエンジンを採用すること。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 どのようにして、形式的および非形式的なケアプロバイダーを動的に統合できるサービス指向インfra構造を設計できるか？
• RQ2 どのようなセマンティックモデリングアプローチが、異種のケアサービスの効果的な発見およびコンポジションを可能にするか？
• RQ3 非公式なケアプロバイダーをどのようにして、動的ケアサービスエコシステムに効果的かつ自動的に統合できるか？
• RQ4 セマンティックマッチメイキングは、サービスマッチングの正確性とリソース利用効率をどの程度向上させるか？
• RQ5 統合的でオープンなインfra構造は、高齢者ケアコミュニティにおけるスケーラブルで信頼性の高い相互支援をサポートできるか？

主な発見

• 提案されたインfra構造は、動的利用可能な非公式なケアプロバイダーを含む多様なプロバイダーからのサービスの自動発見およびコンポジションを可能にしている。
• セマンティックモデリングは、異種環境におけるサービスマッチングの正確性と柔軟性を顕著に向上させている。
• システムは、リアルタイムでの利用可能性と能力マッチングに基づく効率的なサービス割り当てにより、リソース利用効率の向上を示している。
• 非公式なケアプロバイダーの統合により、サービスの可用性が向上し、形式的ケアネットワークへの依存度が低下している。
• 本アプローチは、実世界の相互支援コミュニティに適したスケーラブルで拡張可能なアーキテクチャをサポートしている。
• プロトタイプ実装により、セマンティックウェブ技術を用いた動的ケアサービスオーケストレーションの実現可能性が確認された。