Sistemas Ubicuos 5. Contexto e interacción inteligente

Sistemas Ubicuos5. Contexto e interacción inteligente Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia Saila Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores

Contexto e interacción inteligente • Contexto • Gestión del contexto • Interfaces adaptables Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia Saila Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores

Contexto e interacción inteligente Metodologías Herramientas y plataformas Interfaces de usuario Aplicaciones inteligentes Seguridad e integridad Aspectos éticos y sociales Servicios Infraestructuras software Infraestructuras hardware Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia Saila Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores

Contexto • Conjunto de parámetros del entorno con sus valores asociados que determinan el comportamiento de una aplicación. • Aplicaciones sensibles al contexto. • El contexto es algo más que el conjunto de valores leídos por los sensores. • El sistema de contexto combina parámetros básicos para elaborar contexto de más alto nivel. • Tiene en cuenta la historia pasada. • Proporciona persistencia. • Adaptabilidad a la falta de información y a la incertidumbre. • Se requiere una representación homogénea del contexto. Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia Saila Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores

Contexto • Categorías de un contexto: • Contexto físico • Sonido, iluminación, temperatura… • Contexto del usuario • Localización, lengua, conocimiento del entorno, habilidades/incapacidades… • Contexto de la infraestructura • Recursos, ancho de banda, coste de la comunicación… A veces se añade una cuarta categoría: • Contexto temporal • Util para especificar condiciones de tiempo real Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia Saila Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores

Sensibilidad al contexto(context awareness) • Entornos y aplicaciones sensibles al contexto (context-aware) • El entorno inteligente hace uso del contexto: • Para presentar un contexto actualizado al usuario. • Para adaptar su comportamiento al contexto  Proactividad Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia Saila Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores

Representación del contexto • Creación de contexto • Contextos de bajo nivel: sensores • Localización y orientación del usuario • Obstáculos cercanos • Ancho de banda • Contextos de alto nivel: requiere clasificación automática y/o razonamiento • Identificación mediante imágenes de video • P.ej: lectura de un contador analógico • Inferencia a partir de un conjunto de parámetros • P.ej: determinación de si un teléfono lo lleva el usuario o está sobre una mesa a partir de acelerómetros, iluminación, temperatura… Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia Saila Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores

Representación del contexto • Métodos de representación: • Pares (clave, valor) • Stick-e notes (etiquetas o post-its) • Se asocian notas a mensajes o eventos • Lenguajes de marcado (p.ej., XML) • Modelado orientado a objetos • Modelado lógico (basado en reglas) • Ontologías • Representación del conocimiento, basado en la definición de un conjunto de conceptos en un dominio dado, y las relaciones entre ellos. Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia Saila Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores

Gestión del contexto • Context provisioning. Cómo el sistema suministra contexto a las aplicaciones distribuidas. • Estructura • Generadores de contexto • Consumidores de contexto • Manejadores de contexto (brokers) • Esquemas • Colas de mensajes • Espacios de tuplas • Public/Subscribe Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia Saila Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores

Gestión del contexto • Características de los enfoques • Desacoplamiento espacial • Dónde se consume el contexto no depende de dónde se produce • Desacoplamiento temporal • Cuándo se consume no depende de cuándo se produce (persistencia) • Funcionamiento asíncrono • Consumidores y productores de contexto no tienen que sincronizarse para la comunicación Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia Saila Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores

Interacción inteligente • Elementos básicos del sistema de interacción: • Dispositivos de entrada • Dispositivos de salida • Diálogo • Adaptado a la persona que realiza una tarea en un contexto (menús reducidos optimizados por frecuencia de uso, tareas automatizadas...) Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia Saila Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores

Interacción inteligente • Requisitos de la interacción en sistemas ubicuos • Para procesadores móviles • Poco consumo • Capacidad de cálculo limitada • Dispositivos de entrada/salida especiales • Que no interfieran en otras tareas • Que ocupen la vista, las manos y el oído lo menos posible • Interacción inteligente (adaptable) • Dependiente del usuario • Adecuada a la tarea • Sensible al contexto Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia Saila Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores

Interfaces ubicuas adaptables • Se basn en la definición de modelos: • Modelo del usuario • Parámetros del perfil del usuario • Modelo del contexto • Se refiere tanto al contexto físico como al de infraestructura • A veces, un modelo de tareas • Una tarea define el conjunto de transiciones entre dos estados del contexto • En cada momento, la interacción se define el función de la tupla: Interacción (usuario, tarea, contexto) Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia Saila Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores

Interfaces ubicuas adaptables. Modelado de usuario • Selección de parámetros relevantes y observables • Definición del conjunto de valores de los parámetros • Definición de un comportamiento para cada tipo de usuario • Estereotipos de usuario • Múltiples tipos de usuarios. Adaptación restringida • Conjunto de valores de los parámetros que caracterizan a un determinado tipo de usuarios • Leyes de inclusión • Razonamiento sobre los valores actuales de los parámetros observados en el usuario (motor de inferencia) • Asignación de un estereotipo • Detección y resolución de contradicciones • Adaptación a los cambios en los parámetros • Adaptación de la interacción al usuario actual Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia Saila Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores

Modelado de usuarioEjemplo Aplicación: sistema de información con interfaz hablada para conductores de vehículos alquilados • Selección de parámetros relevantes y observables • Lengua materna • Conocimiento de la ciudad • Definición del conjunto de valores de los parámetros • Lengua materna: Inglés, francés, castellano,... • Conocimiento de la ciudad: nada, poco, regular, bastante, mucho. • Definición de un comportamiento adecuado para ese tipo de usuarios • Lengua materna: Información en la lengua correspondiente • Conocimiento de la ciudad: Descripción de la ruta con mayor o menor detalle • Estereotipos de usuario • Conjunto de valores de los parámetros que caracterizan a un determinado tipo de usuarios • Extranjero turista (inglés/francés, nada/poco) • Extranjero residente (inglés/francés, regular/bastante/mucho) • Nacional (castellano, nada/poco/regular) • Local (castellano, bastante/mucho) Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia Saila Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores

Estereotipos Extranjero turista Nacional Extranjero residente Local Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia Saila Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores

Modelado de usuarioEjemplo • Razonamiento sobre lo valores actuales de los parámetros observados en el usuario (Motor de inferencia): dice: “help me” • Lengua materna: Inglés • Conocimiento de la ciudad: ?. Inferencia: nada • Asignación de un estereotipo: • Estereotipo: extranjero turista (inglés, nada) • Detección y resolución de contradicciones • El usuario dice: “busco hotel” Inferencia: Lengua materna:  Castellano (contradice el estereotipo) • Adaptación a los cambios en los parámetros • Nuevo estereotipo: nacional (castellano, nada) • Adaptación de la interacción al usuario actual Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia Saila Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores

Transiciones entre estereotipos • castellano Extranjero turista Nacional  regular  nada • castellano • poco  poco  mucho Extranjero residente Local • castellano Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia Saila Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores

Interfaces ubicuas adaptables. Modelado de usuario Dos problemas importantes: • Adquisición de los valores iniciales de los parámetros: • Fase previa a la interacción • Cuestionario (molesto, poco fiable) • Durante la interacción • Asignación estereotipo inicial • Detección (posibilidad de errores) • Falsa adaptación • Parámetros mal interpretados (v.g.: idioma francés para un inglés, conocimiento de la ciudad alto para un extranjero...) • Recuperación de un estado válido Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia Saila Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores

Interfaces ubicuas adaptables. Modelado del contexto • Selección de parámetros relevantes y observables • ¿Qué información puedo conocer? • Definición del conjunto de valores de los parámetros • ¿Qué valores puede tomar cada parámetro? • Definición de un comportamiento adecuado para cada contexto • ¿Cómo se comporta el sistema para cada valor de cada parámetro? • Estereotipos de contexto • Conjunto de valores de los parámetros que caracterizan a un determinado contexto • Leyes de inclusión • Razonamiento sobre los valores actuales de los parámetros observados (motor de inferencia) • Asignación de un estereotipo • Detección y resolución de contradicciones • Adaptación a los cambios en los parámetros • Adaptación de la interacción al contexto actual Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia Saila Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores

Modelado del contextoEjemplo Aplicación: sistema de gestión de comunicaciones personales ubicuas • Selección de parámetros relevantes y observables • Lugar de acceso • Tipo de comunicación • Definición del conjunto de valores de los parámetros • Casa, oficina, coche, calle • Voz, texto, multimedia Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia Saila Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores

Modelado de contextoEjemplo • Definición de un comportamiento adecuado para cada contexto VoIP GSM E-mail personal E-mail empresa No accesible Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia Saila Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores

Interfaces ubicuas adaptables. Modelado de tareas • Selección del conjunto de tareas que el usuario puede realizar • Tabla de características de tareas por usuario y contexto Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia Saila Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores

Interfaces de usuario universales • El dispositivo personal del usuario como mando remoto de acceso universal • La interfaz de usuario es un servicio más • El dispositivo descubre una interfaz adecuada para el acceso a un servicio • La interfaz puede adaptarse al usuario y al contexto • P.ej.: idioma, modo (gráfica o voz), etc • Se requieren estándares Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia Saila Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores

Universal Remote Console • URC pretende ser un estándar de especificación de interfaces de usuario: • Los fabricantes de dispositivos y servicios (televisores, electrodomésticos, etc) especifican las interfaces de operación de acuerdo al estándar (User Interface Socket) • Se desarrollan interfaces de usuario para esos productos • Puede ser una tercera parte • Los dispositivos de usuario incluyen o descargan las interfaces Simulación en: http://myurc.org/tools/UrcSimEnv/bin/applets/index.html Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia Saila Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores

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