uma introdução à computação sensível ao contexto e seus principais problemas
DESCRIPTION
Uma Introdução à Computação Sensível ao Contexto e seus Principais Problemas. Ricardo Couto Antunes da Rocha [email protected]. Laboratory for Advanced Collaboration PUC-Rio - Brazil. Roteiro. Motivação Percepção de Contexto Modelagem de Contexto Exemplo de Aplicações: EasyMeeting - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Uma Introdução à Computação Uma Introdução à Computação Sensível ao Contexto e seus Sensível ao Contexto e seus
Principais ProblemasPrincipais Problemas
Uma Introdução à Computação Uma Introdução à Computação Sensível ao Contexto e seus Sensível ao Contexto e seus
Principais ProblemasPrincipais Problemas
Ricardo Couto Antunes da [email protected]
Laboratory for Advanced CollaborationPUC-Rio - Brazil
Laboratory for Advanced CollaborationPUC-Rio - Brazil
Ricardo Couto Antunes da RochaRicardo Couto Antunes da Rocha 2220062006
RoteiroRoteiroRoteiroRoteiro
• Motivação• Percepção de Contexto• Modelagem de Contexto• Exemplo de Aplicações: EasyMeeting• Aspectos/Abstrações para uma Infra-
estrutura de software para CW
Ricardo Couto Antunes da RochaRicardo Couto Antunes da Rocha 3320062006
MotivaçãoMotivaçãoMotivaçãoMotivação
• Computação ubíqua– Computação anytime, anywhere
• Para ser viável, a computação deve deixar de ser intrusiva– Problema do telefone ubíquo celulares
cheios de recursos e que exigem nossa constante atenção
– Computador deve decidir as tarefas que deve realizar sem a necessidade da interação humana (sem que possível)
– Calm technology Mark Weiser, 1991
Ricardo Couto Antunes da RochaRicardo Couto Antunes da Rocha 4420062006
MotivaçãoMotivaçãoMotivaçãoMotivação
• Minority Report
Ricardo Couto Antunes da RochaRicardo Couto Antunes da Rocha 5520062006
MotivaçãoMotivaçãoCenário de Computação UbíquaCenário de Computação UbíquaMotivaçãoMotivaçãoCenário de Computação UbíquaCenário de Computação Ubíqua
Daniel Ashbrook, Kent Lyons, and James Clawson, "Capturing Experiences Anytime, Anywhere," IEEE Pervasive Computing, vol. 5, no. 2, 2006, pp. 8-11.
Daniel Ashbrook, Kent Lyons, and James Clawson, "Capturing Experiences Anytime, Anywhere," IEEE Pervasive Computing, vol. 5, no. 2, 2006, pp. 8-11.
• iTourist– Blog eletrônico que captura as experiências de
um usuário durante uma viagem turística– Sensores: câmera de alta resolução, sensores
de luz e de vibração, GPS receiver, acesso a rede sem fio, sensores biométricos, acelerômetro
– LCD de alta resolução
Ricardo Couto Antunes da RochaRicardo Couto Antunes da Rocha 6620062006
MotivaçãoMotivaçãoCenário de Computação UbíquaCenário de Computação UbíquaMotivaçãoMotivaçãoCenário de Computação UbíquaCenário de Computação Ubíqua
Ricardo Couto Antunes da RochaRicardo Couto Antunes da Rocha 7720062006
Percepção de ContextoPercepção de ContextoPercepção de ContextoPercepção de Contexto
• Visão tradicional de sistemas:– Caixas pretas que recebem entradas do
usuário
• Características:– Entrada/Saída explícitas: lenta, intrusiva,
requer atenção do usuário– Loop sequencial entrada-saída
• Interesse em mover da visão caixa preta para sensível a contexto– Tirar o usuário do “loop” (sempre que possível)– Reduzir a interação explícita (sempre que
possível)
Ricardo Couto Antunes da RochaRicardo Couto Antunes da Rocha 8820062006
Percepção de ContextoPercepção de ContextoPercepção de ContextoPercepção de Contexto
• Modelo sensível a contexto
Sistema SensívelAo Contexto
Entradaexplícita
Saídaexplícita
Contexto:• estado do usuário• estado do ambiente físico• estado do sistema computacional• histórico de interações do usuário …
Ricardo Couto Antunes da RochaRicardo Couto Antunes da Rocha 9920062006
Percepção de ContextoPercepção de ContextoDefinição de ContextoDefinição de ContextoPercepção de ContextoPercepção de ContextoDefinição de ContextoDefinição de Contexto
• Anind Dey (2001)– Qualquer informação que possa ser utilizada
para caracterizar a situação de uma entidade, onde uma entidade pode ser uma pessoa, lugar ou objeto que é considerada relevante para uma interação entre um usuário e uma aplicação, incluindo o próprio usuário e a aplicação.
– Exemplos típicos de contexto são localização, identidade, estado de pessoas e grupos, e objetos computacionais e físicos.
Ricardo Couto Antunes da RochaRicardo Couto Antunes da Rocha 101020062006
Percepção de ContextoPercepção de ContextoDefinição de ContextoDefinição de ContextoPercepção de ContextoPercepção de ContextoDefinição de ContextoDefinição de Contexto
• Schilit (e outros) identificaram 4 categorias:– Contexto computacional: rede, conectividade,
custo da comunicação, banda passante, recursos (impressoras, estações, etc.)
– Contexto do usuário: perfil do usuário, posição, velocidade, pessoas próximas, situação social, estado de espírito, etc.
– Contexto físico: luminosidade, nível de ruído, temperatura, umidade
– Contexto de tempo: hora do dia, dia/mês/ano, semana, época do ano
Ricardo Couto Antunes da RochaRicardo Couto Antunes da Rocha 111120062006
Percepção de ContextoPercepção de ContextoIdentificando Contexto no ExemploIdentificando Contexto no ExemploPercepção de ContextoPercepção de ContextoIdentificando Contexto no ExemploIdentificando Contexto no Exemplo
Tempo (data, hora)LocalizaçãoMapa da atual cidadeIdentificação das localizaçõessemânticas
Tempo (data, hora)LocalizaçãoMapa da atual cidadeIdentificação das localizaçõessemânticas
Localização dentro do mapaContexto de atividadeContexto de passeio
Localização dentro do mapaContexto de atividadeContexto de passeio
Ricardo Couto Antunes da RochaRicardo Couto Antunes da Rocha 121220062006
Problemas RelacionadosProblemas RelacionadosProblemas RelacionadosProblemas Relacionados
• Modelos– Descrever a complexidade do ambiente– Descrever a imprecisão dos sensores
• Sistemas– Heteronegeidade, interoperabilidade– Manutenção e evolução– Segurança– Distribuição, desempenho– Modelo de programação
• Aspectos Humanos– Inferir desejo do usuário– Privacidade– Contexto deve ser compreensível
Ricardo Couto Antunes da RochaRicardo Couto Antunes da Rocha 131320062006
Modelagem de ContextoModelagem de ContextoModelagem de ContextoModelagem de Contexto
• Tarefa de estruturar uma informação contextual, com objetivo de:– Permitir a correta interpretação da informação
de contexto pelos usuários, desenvolvedores e aplicações
– Permitir o processamento de informações de contexto
– Reutilizar contexto
• Faz parte do processo de engenharia de software de aplicações sensíveis a contexto
Ricardo Couto Antunes da RochaRicardo Couto Antunes da Rocha 141420062006
Modelagem de ContextoModelagem de ContextoModelagem de ContextoModelagem de Contexto
• Características da Informação de Contexto– Informação contextual pode possuir
várias características temporais: estático x dinâmico, atraso na recuperação de contexto, histórico de contexto, ...
– Informação contextual é imperfeita: imperfeição dos sensores, desatualização, algoritmos de inferência, ...
– Contexto pode ter várias representações alternativas: abstrações. Ex: localização em coordenadas e em posição simbólica.
– Informação contextual é altamente inter-relacionada
Ricardo Couto Antunes da RochaRicardo Couto Antunes da Rocha 151520062006
Exemplo de Aplicação: EasyMeetingExemplo de Aplicação: EasyMeetingExemplo de Aplicação: EasyMeetingExemplo de Aplicação: EasyMeeting
• Provê um ambiente de sala de reuniões inteligente, que facilita as atividades típicas de um usuário em reuniões usuais.
• Seis serviços foram desenvolvidos:– Serviço de reconhecimento de fala– Serviço de apresentação– Serviço de controle de luz– Serviço de música– Serviço de boas vindas– Serviço de visualização (em dispositivos
pessoais)
Ricardo Couto Antunes da RochaRicardo Couto Antunes da Rocha 161620062006
Exemplo de Aplicação: EasyMeetingExemplo de Aplicação: EasyMeetingExemplo de Aplicação: EasyMeetingExemplo de Aplicação: EasyMeeting
Ricardo Couto Antunes da RochaRicardo Couto Antunes da Rocha 171720062006
Cenário do EasyMeetingCenário do EasyMeetingCenário do EasyMeetingCenário do EasyMeeting
Alice enters a conference room
The broker detects Alice’s presence
B
Policy says, “can share with any agents in the room”
A
B
The broker buildsthe context model
Web
Alice “beams” her policy to the broker
B
Policy says, “inform my personal agent of my location”
AB .. isLocatedIn ..
Harry Chen. “An Intelligent Broker for Pervasive Context Aware Services,“ Dezembro, 2004.
Harry Chen. “An Intelligent Broker for Pervasive Context Aware Services,“ Dezembro, 2004.
Ricardo Couto Antunes da RochaRicardo Couto Antunes da Rocha 181820062006
Cenário do EasyMeetingCenário do EasyMeetingCenário do EasyMeetingCenário do EasyMeeting
Her agent informs the broker of her
role and intentions
+
The broker tells herlocation to her agent
A
The projector agent wants to help Alice
The projector agentasks slide show info.
B
The projector agent sets up the slides
The broker informsthe subscribed agents
B
Ricardo Couto Antunes da RochaRicardo Couto Antunes da Rocha 191920062006
Aspectos/Abstrações para uma Aspectos/Abstrações para uma Infra-estrutura CWInfra-estrutura CWAspectos/Abstrações para uma Aspectos/Abstrações para uma Infra-estrutura CWInfra-estrutura CW
Situação e Identificaçãode Contexto
Situação e Identificaçãode Contexto
Percepção:Simbólicos observáveis
Percepção:Simbólicos observáveis
Sensoriamento: valores observáveis
Sensoriamento: valores observáveis
Asp
ecto
s Orto
gonais
Asp
ecto
s Orto
gonais
Exploração
• Cada aspecto pode ser interpretado como uma camada em que abstrações podem ser interpretadas
• Uma infra-estrutura (MW ou FW) deveria dar suporte a todos esses aspectos
Ricardo Couto Antunes da RochaRicardo Couto Antunes da Rocha 202020062006
Abstrações para Computação Abstrações para Computação CW (1/6)CW (1/6)Abstrações para Computação Abstrações para Computação CW (1/6)CW (1/6)
Situação e Identificaçãode Contexto
Situação e Identificaçãode Contexto
Percepção:Simbólicos observáveis
Percepção:Simbólicos observáveis
Sensoriamento: valores observáveis
Sensoriamento: valores observáveis
Asp
ecto
s Orto
gonais
Asp
ecto
s Orto
gonais
Exploração
• Sensoriamento: produz valores gerados por sensores, resultado de interpretação do ambiente
Ricardo Couto Antunes da RochaRicardo Couto Antunes da Rocha 212120062006
Abstrações para Computação Abstrações para Computação CW (2/6)CW (2/6)Abstrações para Computação Abstrações para Computação CW (2/6)CW (2/6)
Situação e Identificaçãode Contexto
Situação e Identificaçãode Contexto
Percepção:Simbólicos observáveis
Percepção:Simbólicos observáveis
Sensoriamento: valores observáveis
Sensoriamento: valores observáveis
Asp
ecto
s Orto
gonais
Asp
ecto
s Orto
gonais
Exploração
• Percepção: valores são interpretados como valores simbólicos, independente do sensor
Ricardo Couto Antunes da RochaRicardo Couto Antunes da Rocha 222220062006
Abstrações para Computação Abstrações para Computação CW (3/6)CW (3/6)Abstrações para Computação Abstrações para Computação CW (3/6)CW (3/6)
Situação e Identificaçãode Contexto
Situação e Identificaçãode Contexto
Percepção:Simbólicos observáveis
Percepção:Simbólicos observáveis
Sensoriamento: valores observáveis
Sensoriamento: valores observáveis
Asp
ecto
s Orto
gonais
Asp
ecto
s Orto
gonais
Exploração
• Valores são interpretados como abstração de contexto e situações do ambiente
Ricardo Couto Antunes da RochaRicardo Couto Antunes da Rocha 232320062006
Abstrações para Computação Abstrações para Computação CW (4/6)CW (4/6)Abstrações para Computação Abstrações para Computação CW (4/6)CW (4/6)
Situação e Identificaçãode Contexto
Situação e Identificaçãode Contexto
Percepção:Simbólicos observáveis
Percepção:Simbólicos observáveis
Sensoriamento: valores observáveis
Sensoriamento: valores observáveis
Asp
ecto
s Orto
gonais
Asp
ecto
s Orto
gonais
Exploração
• Abstração de contexto é explorada e utilizada por elementos interessados
Ricardo Couto Antunes da RochaRicardo Couto Antunes da Rocha 242420062006
Abstrações para Computação Abstrações para Computação CW (5/6)CW (5/6)Abstrações para Computação Abstrações para Computação CW (5/6)CW (5/6)
Situação e Identificaçãode Contexto
Situação e Identificaçãode Contexto
Percepção:Simbólicos observáveis
Percepção:Simbólicos observáveis
Sensoriamento: valores observáveis
Sensoriamento: valores observáveis
Asp
ecto
s Orto
gonais
Asp
ecto
s Orto
gonais
Exploração
• Alguns aspectos ou abstrações não fazem parte de nenhuma camada em especial.
• Exemplo: privacidade, histórico, confiança
• Infra-estruturas podem implementá-las em diferentes camadas ou como elementos ortogonais
Ricardo Couto Antunes da RochaRicardo Couto Antunes da Rocha 252520062006
Abstrações para Computação Abstrações para Computação CW (6/6)CW (6/6)Abstrações para Computação Abstrações para Computação CW (6/6)CW (6/6)
Situação e Identificaçãode Contexto
Situação e Identificaçãode Contexto
Percepção:Simbólicos observáveis
Percepção:Simbólicos observáveis
Sensoriamento: valores observáveis
Sensoriamento: valores observáveis
Asp
ecto
s Orto
gonais
Asp
ecto
s Orto
gonais
Exploração
Modelos
Ricardo Couto Antunes da RochaRicardo Couto Antunes da Rocha 262620062006
Exemplo:Exemplo:Arquitetura CoBrAArquitetura CoBrAExemplo:Exemplo:Arquitetura CoBrAArquitetura CoBrA
Ricardo Couto Antunes da RochaRicardo Couto Antunes da Rocha 272720062006
Dúvidas?Dúvidas?Dúvidas?Dúvidas?
Ricardo Couto Antunes da RochaRicardo Couto Antunes da Rocha 282820062006
Projeto MoCAhttp://www.lac.inf.puc-rio.br/moca
Contato:– Ricardo C. A. da Rocha
– Markus Endler (coordenador)[email protected]
Maiores informaçõesMaiores informaçõesMaiores informaçõesMaiores informações
Ricardo Couto Antunes da RochaRicardo Couto Antunes da Rocha 292920062006
ReferênciasReferênciasReferênciasReferências
• Harry Chen, "An Intelligent Broker Architecture for Pervasive Context-Aware Systems", PhD Thesis. University of Maryland, Baltimore County, December 2004
• Harry Chen et al., "Intelligent Agents Meet the Semantic Web in Smart Spaces", IEEE Internet Computing
• Harry Chen et al., "SOUPA: Standard Ontology for Ubiquitous and Pervasive Applications", International Conference on Mobile and Ubiquitous Systems: Networking and Services
• eBiquity Group: http://ebiquity.umbc.edu/• CoBrA site: http://cobra.umbc.edu/• SOUPA ontology:
http://pervasive.semanticweb.org/soupa-2004-06.html