基于ECA规则的情境感知系统建模方法研究

摘要

随着计算机和通信技术的快速发展，人们已经生活在一个服务丰富的普适的数字化环境中。普适计算的思想认为计算机应嵌入到环境中去并与环境相融合，人在使用计算机时并不确知计算机的存在，从而回归到以人为中心的计算模式。情境感知计算通过感知相关的环境信息，自动提供与环境相适应的服务，实现服务的透明化，而ECA规则具有强大的语义表达能力，所以近年来被广泛应用于情境感知系统中。
　　但由于ECA规则的提取方法难以规范化，且无法保证正确性，导致其生成过程过于复杂。同时，随着普适计算的应用发展，多服务环境逐渐形成，由其主动性和情境驱动性的特征而引发的冲突问题日渐突出。针对这些问题，本文以ECA规则的建模方法为研究对象，从情境感知出发，提出情境感知系统中建立ECA规则模型的方法，并在此基础上分析ECA规则的一致性检测方法和冲突检测方法。
　　本文首先分析了目前国内外对普适计算的研究状况，明确了普适服务建模过程中存在的问题，以ECA规则作为情境感知系统中服务的逻辑建模工具，介绍了建立ECA规则模型的方法，将规则中的事件进行分类，定义了ECA规则的语法结构以及条件和动作的模板规范，并在研究情景分析的基础上，提出基于情景分析的ECA规则提取方法，规定动作间相互排斥和兼容的关系，以及事件的前导关系，并做出一致性检测;其次，提出了基于SWRL的ECA规则冲突检测方法，对冲突的概念和类型做出定义，采用SWRL构建资源消耗和资源状态转换的元规则，并通过元规则对服务的行为进行语义分析，识别会产生冲突的服务行为，同时发现和检测逻辑冲突，得出会发生冲突的ECA规则;最后，对实例进行分析研究，陈述了以上方法的具体实现过程。
　　本文的研究结果表明，本论文提出的方法，不仅有效的解决了情境感知系统中建立服务的逻辑模型时产生的一些问题，规范了ECA规则的生成过程，而且较好的解决了一部分ECA规则的冲突检测问题。本文的研究能够在一定程度上保证普适服务的主动性和情境感知系统的开放性，为情境感知系统的进一步研究打下基础。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究背景

1．2 国内外研究现状

1．3 研究目的和意义

1．4 论文的组织结构

2 基于ECA规则的情境感知系统建模方法

2．1 情境感知相关研究背景

2．1．1 情境与情境感知的概念

2．1．2 情境感知系统的应用研究

2．2 ECA规则

2．3 建立ECA规则模型

2．3．1 模型定义

2．3．2 ECA规则的语法结构

2．3．3 规则中事件的定义及分类

2．3．4 条件模板规范的定义

2．3．5 动作模板规范的定义

2．4 本章小结

3 基于情景分析的ECA规则提取方法

3．1 情景及情景分析

3．2 提取ECA规则的方法

3．3 ECA规则的一致性检测

3．4 本章小结

4 基于SWRL的ECA规则冲突检测方法

4．1 本体及SWRL

4．1．1 本体

4．1．2 SWRL

4．2 ECA规则的冲突检测方法

4．2．1 冲突及其分类

4．2．2 冲突检测方法

4．3 本章小结

5 案例分析

5．1 背景介绍

5．2 情景设计

5．3 基于情景分析的ECA规则提取方法

5．3．1 案例的ECA规则提取过程

5．3．2 案例的ECA规则一致性检测

5．4 案例的ECA规则冲突检测方法

5．5 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢