环绕智能环境下个性化服务策略与算法研究

摘要

环绕智能是一个以用户为中心的、智能化和个性化的互联系统，是建立在人与环境之间的一种新型的交互方式。环绕智能在本质上融合了无处不在的计算、无处不在的通信和人机交互等技术，为人们提供了一种具有智能特性的电子环境。在环绕智能环境下，用户可以享受到无处不在的、透明的和个性化的信息服务，人们注意力的中心将回归到要完成的任务本身。 个性化服务是指从用户的兴趣偏好、知识结构和行为方式的差异性出发，主动向用户提供符合其个性化需求的信息服务。个性化服务策略既是环绕智能理论体系的重要组成部分，也是环绕智能的研究目标和价值核心之一。 研究并提出一套既符合环绕智能的环境特点，又能够充分利用环绕智能相关技术的个性化服务策略，对于进一步丰富和完善环绕智能的理论体系具有非常重要的意义。 本文结合展会讲解这一应用场景，研究并提出了一套基于蓝牙多天线系统的环绕智能环境下个性化服务策略的总体设计方案。我们将个性化服务策略抽象为用户划分和服务推荐两个部分，分别采用模糊C-划分和基于项目的协同过滤算法Slope One作为用户划分机制和服务推荐机制的基本算法，并且引入了基于用户停留时间的反馈和更新机制以及基于改进的D—S证据理论的数据融合机制。一方面，个性化推荐算法Slope One适于进行离线操作，并且对新用户的兴趣偏好信息量没有过高的要求，因此能够较好地解决可扩展性和用户冷启动的问题；另一方面，通过引入基于项目内容的模糊聚类，较好地解决了稀疏性和项目冷启动的问题。此外，采用蓝牙短距离无线通信技术和现场可编程门阵列技术设计一套由一个微处理器和多个蓝牙模块组成的蓝牙多天线系统，并将其作为个性化服务策略中的服务节点。 通过本文的工作，进一步丰富和完善了环绕智能的理论体系。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1选题背景和研究意义

1.2国内外研究现状

1.2.1环绕智能研究现状

1.2.2个性化服务技术研究现状

1.3研究目标和主要内容

1.4论文组织结构

第2章环绕智能的基本理论和技术

2.1环绕智能的基本理论

2.1.1计算技术的发展历程

2.1.2环绕智能解决的问题

2.1.3环绕智能的体系结构

2.2个性化服务技术

2.2.1环绕智能环境下的个性化服务

2.2.2协同过滤技术

2.3短距离无线通信技术

2.3.1几种短距离无线通信技术比较

2.3.2蓝牙技术特点

2.4本章小结

第3章个性化服务策略总体设计

3.1应用场景

3.2服务策略的网络拓扑

3.3服务策略的体系结构

3.4服务策略的工作流程

3.5本章小结

第4章个性化服务策略与算法研究

4.1基于模糊聚类的用户划分机制

4.1.1模糊数学的引入

4.1.2模糊聚类分析

4.1.3模糊划分方法

4.1.4 FCM算法应用举例

4.1.5用户划分机制的工作流程

4.2基于Slope One算法的服务推荐机制

4.2.1 Slope One算法的原理

4.2.2 Slope One算法应用实例

4.2.3 Slope One算法的改进

4.2.4服务推荐机制的工作流程

4.3基于计时器的反馈和更新机制

4.3.1隐式反馈工作流程

4.3.2离线更新工作流程

4.4基于改进的D-S证据理论的数据融合机制

4.4.1 Dempster-Shafer证据理论

4.4.2引入有效性修正的融合算法

4.4.3融合算法应用举例

4.5本章小结

第5章服务节点原型系统设计

5.1服务节点原型系统总体设计

5.1.1系统总体框架

5.1.2蓝牙协议栈选型

5.2服务节点硬件系统设计

5.2.1蓝牙芯片选型

5.2.2蓝牙开发板选型

5.2.3蓝牙模块硬件设计

5.3服务节点软件系统设计

5.3.1软件系统开发环境

5.3.2蓝牙模块软件设计

5.4本章小结

第6章系统验证与策略仿真

6.1服务节点原型系统验证

6.2个性化服务策略仿真

结束语

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致 谢