[論文レビュー] An Ontology-based Context Model in Intelligent Environments

Tao Gu, Xiao Hang Wang+2 more|arXiv (Cornell University)|Mar 6, 2020

Context-Aware Activity Recognition Systems参考文献 16被引用数 453

ひとこと要約

OWLを用いたオントロジーに基づくコンテキストモデルを導入し、知能環境でのコンテキストを表現・推論・共有し、SOCAMミドルウェアを提示する。

ABSTRACT

Computing becomes increasingly mobile and pervasive today; these changes imply that applications and services must be aware of and adapt to their changing contexts in highly dynamic environments. Today, building context-aware systems is a complex task due to lack of an appropriate infrastructure support in intelligent environments. A context-aware infrastructure requires an appropriate context model to represent, manipulate and access context information. In this paper, we propose a formal context model based on ontology using OWL to address issues including semantic context representation, context reasoning and knowledge sharing, context classification, context dependency and quality of context. The main benefit of this model is the ability to reason about various contexts. Based on our context model, we also present a Service-Oriented Context-Aware Middleware (SOCAM) architecture for building of context-aware services.

研究の動機と目的

• モバイル環境と普及環境において堅牢なコンテキストモデルの必要性を動機付ける。
• コンテキストを表現し管理する、正式なオントロジー駆動型コンテキストモデル（OWLベース）を提案する。
• セマンティック表現、コンテキスト推論、知識共有、分類、依存性、およびコンテキストの品質に対応する。
• ミドルウェアアーキテクチャを通じて、モデルがコンテキスト感知サービスの構築をどのように支援するか示す。

提案手法

• オントロジーに基づき、OWLで実装された正式なコンテキストモデルを開発する。
• セマンティックなコンテキスト表現、推論機能、知識共有メカニズム、およびコンテキストの品質に対応する。
• オントロジー内でのコンテキスト分類と依存関係の概念を定義する。
• Service-Oriented Context-Aware Middleware (SOCAM) アーキテクチャを提案し、コンテキスト感知サービスを構築する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 知能環境におけるコンテキストをオントロジーを用いてセマンティックに表現するにはどうすればよいか？
• RQ2 ダイナミックな適応を支援するために、コンテキスト上で推論をどのように実行できるか？
• RQ3 ミドルウェアアーキテクチャ（SOCAM）は、サービス指向でコンテキストを意識したアプリケーションをどのように実現できるか？

主な発見

• オントロジーに基づくモデルは、さまざまなコンテキストについて推論を可能にする。
• コンテキスト感知サービスを構築するためのSOCAMアーキテクチャを提案する。
• モデルは、より良いサービス適応のためのコンテキスト分類、依存関係、コンテキストの品質をサポートする。
• このアプローチは、コンポーネント間およびサービス間でのコンテキスト情報の知識共有を促進する。