[論文レビュー] Context Aware Adaptable Applications - A global approach

Marc Dalmau, Philippe Roose+1 more|ArXiv.org|Sep 11, 2009

Context-Aware Activity Recognition Systems参考文献 37被引用数 14

ひとこと要約

本論文は、コンponents指向のソフトウェア工学とデータフロー・モデルを用いて、環境の変化に応じて動的に調整される文脈認識で柔軟なアプリケーションを構築するためのグローバル・プラットフォーム「Kalimucho」を提案する。文脈管理、自己適応、プラットフォーム駆動の適応メカニズムを統合し、動的環境におけるユビキタスおよび機械対機械（M2M）アプリケーションを支援する。

ABSTRACT

Actual applications (mostly component based) requirements cannot be expressed without a ubiquitous and mobile part for end-users as well as for M2M applications (Machine to Machine). Such an evolution implies context management in order to evaluate the consequences of the mobility and corresponding mechanisms to adapt or to be adapted to the new environment. Applications are then qualified as context aware applications. This first part of this paper presents an overview of context and its management by application adaptation. This part starts by a definition and proposes a model for the context. It also presents various techniques to adapt applications to the context: from self-adaptation to supervised approached. The second part is an overview of architectures for adaptable applications. It focuses on platforms based solutions and shows information flows between application, platform and context. Finally it makes a synthesis proposition with a platform for adaptable context-aware applications called Kalimucho. Then we present implementations tools for software components and a dataflow models in order to implement the Kalimucho platform.

研究の動機と目的

• ユビキタスおよびモバイルコンピューティング環境における文脈の変化に適応するアプリケーションの増加するニーズに対応する。
• 既存のコンponents指向システムが文脈認識の適応をネイティブにサポートしないという制限を克服する。
• 文脈管理とランタイム適応のシームレスな統合を可能にする統一されたプラットフォームアーキテクチャを設計する。
• ソフトウェアコンポーネント、データフロー・モデル、プラットフォームレベルの調整を統合した包括的ソリューションを提供する。
• 1つの拡張可能なフレームワーク内で自己適応および監視付き適応戦略を可能にする。

提案手法

• アプリケーションに影響を与える環境的およびランタイム条件を表現するための形式的文脈モデルを提案する。
• アプリケーション、プラットフォーム、文脈管理コンポーネントが定義された情報フローを通じて相互に作用する、プラットフォームベースのアーキテクチャを導入する。
• 柔軟なアプリケーション論理および文脈認識行動をモジュラー化するために、コンポーネント指向のソフトウェア工学の原則を採用する。
• ランタイム適応ロジックの指定および実装にデータフロー・モデルを用い、文脈の変化に基づく動的再構成を可能にする。
• 文脈のセンシング、意思決定、適応アクションを調整するランタイム環境としてKalimuchoプラットフォームを設計する。
• 拡張可能なコンポーネントインタフェースを通じて、自律的（自己適応）および人間が関与する（監視付き）適応戦略の両方をサポートする。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 動的環境におけるアプリケーションの適応を可能にするために、文脈を効果的にモデル化および管理する方法は何か？
• RQ2 コンポーネント指向システムにおいて、文脈認識とランタイム適応をシームレスに統合するためのアーキテクチャパターンは何か？
• RQ3 統一されたプラットフォームが、自己適応および監視付き適応メカニズムの両方を可能にする方法は何か？
• RQ4 データフロー・モデルは、柔軟で組み合わせ可能な適応ロジックの実装において果たす役割は何か？
• RQ5 コンポーネント指向のソフトウェア工学の原則を、文脈認識の適応性をサポートするためにどのように拡張できるか？

主な発見

• Kalimuchoプラットフォームは、コンポーネント指向でデータフロー駆動のアーキテクチャを採用することで、文脈管理とアプリケーション適応を効果的に統合した。
• プラットフォームは自己適応および監視付き適応の両方をサポートしており、さまざまな展開シナリオにおける柔軟性を実現している。
• データフロー・モデルの使用により、適応ロジックの明確な仕様化とランタイム実行が可能になり、保守性と組み合わせのしやすさが向上した。
• 提案された文脈モデルにより、アプリケーション動作に影響を与える環境的変化を一貫して表現および推論可能となった。
• 文脈認識アプリケーション向けにカスタマイズされたソフトウェアコンポーネントとデータフロー・モデルの実装を通じて、アプローチの実現可能性が示された。
• 本アプローチは、1つの拡張可能なフレームワーク内で文脈管理、適応メカニズム、プラットフォームサービスを統合するグローバルなソリューションを提供する。