[論文レビュー] Ontology-Based Emergency Management System in a Social Cloud

A. Bhuvaneswari, G. R. Karpagam|arXiv (Cornell University)|Dec 9, 2011

Service-Oriented Architecture and Web Services参考文献 12被引用数 3

ひとこと要約

本論文は、Eucalyptusを用いて社会的クラウド上に構築されたオントロジー基盤の災害管理システムを提案し、知能的でオンデマンドの災害サービスへのアクセスを可能にする。人、組織、医療サービスなどのエンティティをセマンティックウェブサービスとオントロジーを用いてモデル化することで、災害時における重要なリソースの相互運用性と自動発見を向上させ、医療分野における応答連携の改善が実証された。

ABSTRACT

The need for Emergency Management continually grows as the population and exposure to catastrophic failures increase. The ability to offer appropriate services at these emergency situations can be tackled through group communication mechanisms. The entities involved in the group communication include people, organizations, events, locations and essential services. Cloud computing is a "as a service" style of computing that enables on-demand network access to a shared pool of resources. So this work focuses on proposing a social cloud constituting group communication entities using an open source platform, Eucalyptus. The services are exposed as semantic web services, since the availability of machine-readable metadata (Ontology) will enable the access of these services more intelligently. The objective of this paper is to propose an Ontology-based Emergency Management System in a social cloud and demonstrate the same using emergency healthcare domain.

研究の動機と目的

• 人口と災害リスクの増加に伴い、効率的な災害対応のニーズが高まっているのを受けて、その課題に応えること。
• 人々、組織、場所、出来事、サービスといった災害関係エンティティ間の連携を、グループ通信メカニズムを通じて向上させること。
• クラウドコンピューティングのオンデマンドリソースモデルを活用し、スケーラブルな災害サービス配信を実現すること。
• セマンティックウェブ技術とオントロジーを用いて、サービス発見と相互運用性を向上させること。
• 本システムの実用可能性と有効性を、災害医療分野において実証すること。

提案手法

• 本システムは、災害サービスのための社会的クラウドインfra構築を支援する、Eucalyptusオープンソースクラウドプラットフォームに構築されている。
• 災害関係エンティティ（人、組織、場所、出来事、医療サービスなど）をモデル化するための分野特化型オントロジーが開発された。
• 機械可読のメタデータと自動サービス発見を可能にするために、セマンティックウェブサービスが公開された。
• オントロジーにより、災害時の文脈的ニーズに基づいたサービスの推論と動的コンポジションが可能になった。
• ステークホルダー間のリアルタイム連携を支援するため、グループ通信メカニズムが統合された。
• 実装は、エンドツーエンドの機能性を実証するため、災害医療分野で検証された。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 動的でオンデマンドの災害対応連携を支援するための社会的クラウドインfraは、どのように設計できるか？
• RQ2 オントロジーは、災害サービスの相互運用性と自動発見をどの程度向上できるか？
• RQ3 セマンティックウェブサービスは、災害管理システムの知能性と適応性をどのように向上させられるか？
• RQ4 クラウドコンピューティングは、危機時における災害サービス配信のスケーラビリティをどのように果たすか？
• RQ5 本システムは、現実の災害医療シナリオにおいてどの程度効果的か？

主な発見

• オントロジー基盤のシステムにより、機械可読のメタデータを介した災害サービスの自動発見とコンポジションが可能になった。
• セマンティックウェブサービスは、災害時における相互運用性と文脈に応じたサービス選択の向上に顕著な効果をもたらした。
• Eucalyptusの統合により、スケーラブルでオンデマンドのクラウドインfraが災害リソースのプロビジョニングに活用された。
• 構造的でセマンティック的に豊かにされた通信により、災害関係エンティティ間の連携が向上した。
• 災害医療分野における実装により、提案手法の実用可能性と実効性が確認された。
• オントロジーの活用により、システムの適応性が向上し、進展する災害状況への動的対応が可能になった。