智能移动空间中上下文感知模型的研究

摘要

普适计算的目标是使人们可以随时随地、透明地访问信息和获得计算服务。目前在经济上还无法实现在日常生活中每个角落都布满计算设备，因此人们首先寻求在小范围内实现普适计算。智能空间是普适计算在局部物理空间中的体现。普适计算系统很难是一个全球统一的系统，而是由许多互相分离的，有明确边界的智能空间所组成。现实生活中，人难以局限在单个智能空间之中生活，而是漫游移动于多个异构的智能空间。上下文感知计算在智能空间中起着举足轻重的作用，体现了智能空间中智能性的特征。
　　 本文主要研究的是单智能空间及智能移动空间中的上下文感知问题。
　　 现有对于单智能空间的中间框架的研究都局限于特定的场景或应用，本文在综述的基础上，总结出通用上下文感知框架模型，抽象出普适环境的上下文高层模型UPESCM，并基于此提出单智能空间中通用的上下文感知中间架构。
　　 为了使应用程序能够在各单智能空间之间穿越，本文对智能移动空间进行了研究，建立智能移动空间上下文感知模型，通过对单智能空间的上下文感知中间架构进行语义匹配层、隐私保护层、时效性扩展，解决应用程序在空间中移动带来的空间间语义匹配、隐私保护、时效性等问题。其中，时效性应该贯穿于上下文处理的所有过程，智能移动空间的上下文处理的时间开销主要集中于上下文的传播、推理和语义识别三个过程中，本文就上下文传播时效性问题做了相关研究，上下文传播过程中时间开销瓶颈在于无线数据传输，因此降低数据传输的数量是保证上下文传播时效性的关键。本文借鉴传统的缓存技术，在中间架构端加入低级上下文缓存模块，用以储存变化幅度较小的上下文。
　　 最后，针对上下文缓存管理的缓存置换算法问题，本文结合普适环境的特点提出了上下文缓存置换算法RBCCRA以提高缓存的命中率，通过模拟实验得出结论，与LRU算法相比该算法提高了上下文缓存的命中率。

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文摘

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论文说明：图表目录

声明

致谢

第一章绪论

1.1研究背景及意义

1.2国内外研究现状

1.2.1智能空间研究现状

1.2.2智能移动空间研究现状

1.3研究的内容及主要工作

1.4论文的组织结构

第二章智能移动空间与上下文感知技术

2.1智能空间与智能移动空间

2.1.1智能空间的定义与特点

2.1.2智能移动空间

2.2本体论简介

2.2.1本体论

2.2.2本体建模元语

2.2.3本体构建规则

2.3上下文感知技术

2.3.1上下文的定义

2.3.2上下文的建模与表示

2.3.3上下文的推理

2.3.4上下文的获取与感知

2.3.5几个经典的上下文中间框架

第三章智能移动空间上下文感知模型的研究

3.1通用上下文感知中间框架模型

3.2普适环境上下文本体模型UPESCM

3.2.1用户上下文

3.2.2平台上下文

3.2.3环境上下文

3.2.4服务上下文

3.3单智能空间中基于UPESCM的上下文感知模型

3.4智能移动空间上下文共享

3.4.1智能移动空间共享上下文面临的问题

3.4.2智能移动空间上下文感知模型

3.4.3应用实例

第四章上下文缓存置换算法的研究

4.1 RBCCRA算法推理模型及符号约定

4.1.1推理模型

4.1.2符号约定

4.2上下文缓存置换算法RBCCRA

4.2.1低级上下文访问概率计算

4.2.2低级上下文有效时间判定

4.2.3低级上下文缓存置换策略

4.3模拟分析

4.3.1实验环境

4.3.2缓存命中率比较

第五章总结与展望

5.1论文总结

5.2研究工作展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文