[论文解读] 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 3

一句话总结

本文提出了一种基于本体的应急管理系统，利用 Eucalyptus 在社交云环境中实现对应急服务的智能、按需访问。通过语义网服务和本体对人员、组织及医疗保健服务等实体进行建模，该系统在紧急情况下增强了关键资源的互操作性和自动化发现能力，已在医疗领域得到验证，显著提升了响应协调效率。

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.

研究动机与目标

• 为应对人口增长和灾难风险上升所带来的日益迫切的高效应急响应需求。
• 通过群体通信机制，提升应急实体（人员、组织、地点、事件和服务）之间的协调能力。
• 利用云计算的按需资源模式，实现应急服务的可扩展交付。
• 利用语义网技术与本体，提升服务发现与互操作性。
• 在应急医疗领域验证该系统的可行性与有效性。

提出的方法

• 系统基于 Eucalyptus 开源云平台构建，以支持应急服务的社交云基础设施。
• 开发了领域特定的本体，用于建模应急实体，如人员、组织、地点、事件和医疗保健服务。
• 发布语义网服务，以实现机器可读的元数据和自动化服务发现。
• 本体支持基于紧急情况中上下文需求的服务推理与动态组合。
• 系统集成群体通信机制，以支持利益相关者之间的实时协调。
• 在应急医疗领域对实现进行验证，以展示端到端功能。

实验结果

研究问题

• RQ1 如何设计一种社交云基础设施，以支持动态、按需的应急响应协调？
• RQ2 本体在多大程度上能够提升应急服务的互操作性与自动化发现能力？
• RQ3 语义网服务如何增强应急管理系统智能化与适应性？
• RQ4 云计算在危机期间扩展应急服务交付方面发挥何种作用？
• RQ5 该系统在真实世界应急医疗场景中的有效性如何？

主要发现

• 基于本体的系统通过机器可读的元数据，实现了应急服务的自动化发现与组合。
• 语义网服务显著提升了紧急情况下的互操作性以及上下文感知的服务选择能力。
• Eucalyptus 的集成提供了可扩展、按需的云基础设施，用于应急资源的供应。
• 通过结构化、语义增强的通信，系统显著提升了应急实体之间的协调能力。
• 在应急医疗领域的实现验证了所提方法的可行性和实用性。
• 本体的使用增强了系统的适应能力，支持对不断演变的应急情况的动态响应。