[论文解读] 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 453

一句话总结

引入基于本体的上下文模型，使用 OWL 来表示、推理和共享智能环境中的上下文，并提出 SOCAM 中间件。

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.

研究动机与目标

• 在移动和普及环境中推动对鲁棒上下文模型的需求。
• 提出一个正式的本体驱动上下文模型（基于 OWL）来表示和管理上下文。
• 解决上下文的语义表示、上下文推理、知识共享、分类、依赖性以及上下文质量。
• 展示该模型如何通过中间件架构支持构建上下文感知的服务。

提出的方法

• 开发一个以本体为基础并用 OWL 实现的正式上下文模型。
• 解决语义上下文表示、推理能力、知识共享机制以及上下文质量。
• 在本体中定义上下文分类和依赖概念。
• 提出面向服务的上下文感知中间件（SOCAM）架构以构建上下文感知服务。

实验结果

研究问题

• RQ1 在智能环境中如何使用本体对上下文进行语义表示？
• RQ2 如何在上下文上进行推理以支持动态自适应？
• RQ3 怎样的中间件架构（SOCAM）能够实现面向服务、上下文感知的应用？

主要发现

• 基于本体的模型能够对多样化的上下文进行推理。
• 提出了用于构建上下文感知服务的 SOCAM 架构。
• 该模型支持上下文分类、依赖关系和上下文质量，以便更好地进行服务自适应。
• 该方法促进跨组件和服务的上下文信息的知识共享。