UPV - EHU Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia Saila Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 1 Sistemas Ubicuos 3. Gestión del contexto.

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1 UPV - EHU Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia Saila Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 1 Sistemas Ubicuos 3. Gestión del contexto e interfaces inteligentes

2 UPV - EHU Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia Saila Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 2 Interfaces de usuario para sistemas ubicuos Interfaces de usuario Tecnologías de red y dispositivos Infraestructuras Aplicaciones inteligentes Arquitecturas Seguridad e integridad Aspectos éticos y sociales Herramientas y plataformas Metodologías

3 UPV - EHU Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia Saila Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 3 Gestión del contexto e interfaces inteligentes 1.Contexto 2.Interacción inteligente 3.Interfaces ubicuas adaptables

4 UPV - EHU Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia Saila Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 4 Gestión del contexto e interfaces inteligentes 1.Contexto 2.Interacción inteligente 3.Interfaces ubicuas adaptables

5 UPV - EHU Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia Saila Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 5 Contexto Conjunto de parámetros del entorno con sus valores asociados que determinan el comportamiento de una aplicación. Categorías de un contexto: –Contexto físico Ruido, 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

6 UPV - EHU Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia Saila Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 6 Contexto Entornos sensibles al contexto (context- aware computing) –El entorno inteligente hace uso del contexto: 1.Bien para adaptar su comportamiento al contexto. 2.Bien para presentar un contexto actualizado al usuario. El primer caso corresponde a un entorno proactivo.

7 UPV - EHU Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia Saila Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 7 Contexto Detección del 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 Razonamiento 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…

8 UPV - EHU Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia Saila Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 8 Contexto Representación –Pares (clave, valor) –Stick-e notes (etiquetas o post-its) Se asocian notas a mensajes o eventos –Modelado orientado a objetos –Modelado lógico (basado en reglas) –Ontologías Es un mecanismo para representar conocimiento, basado en la definición de un conjunto de conceptos en un dominio dado, y las relaciones entre ellos.

9 UPV - EHU Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia Saila Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 9 Gestión del contexto e interfaces inteligentes 1.Contexto 2.Interacción inteligente 3.Interfaces ubicuas adaptables

10 UPV - EHU Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia Saila Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 10 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 optimizado por frecuencia de uso, tareas automatizadas...)

11 UPV - EHU Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia Saila Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 11 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

12 UPV - EHU Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia Saila Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 12 Interacción inteligente 1.Contexto 2.Interacción inteligente 3.Interfaces ubicuas adaptables

13 UPV - EHU Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia Saila Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 13 Interfaces ubicuas adaptables Modelado del usuario Modelado del contexto Modelado de tareas En cada momento, la interacción se define el función de la tupla: Interacción (usuario, tarea, contexto)

14 UPV - EHU Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia Saila Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 14 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

15 UPV - EHU Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia Saila Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 15 Modelado de usuario Ejemplo 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)

16 UPV - EHU Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia Saila Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 16 Estereotipos Idioma Ciudad Inglésfrancéscastellano Nada Poco Regular Bastante Mucho Extranjero turista Nacional Local Extranjero residente

17 UPV - EHU Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia Saila Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 17 Modelado de usuario Ejemplo 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

18 UPV - EHU Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia Saila Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 18 Transiciones entre estereotipos Extranjero turista Nacional Local  poco Extranjero residente  mucho  castellano  poco castellano  regular  nada castellano

19 UPV - EHU Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia Saila Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 19 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

20 UPV - EHU Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia Saila Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 20 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

21 UPV - EHU Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia Saila Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 21 Modelado del contexto Ejemplo 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

22 UPV - EHU Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia Saila Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 22 CasaOficinaCocheCalle Comunicación de voz Comunicación multimedia (banda ancha) GPRS Comunicación de texto GSM-SMS No accesible GSM Modelado de contexto Ejemplo VoIP E-mail personal E-mail empresa Definición de un comportamiento adecuado para cada contexto

23 UPV - EHU Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia Saila Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 23 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

24 UPV - EHU Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia Saila Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 24 Ejemplo: Entorno inteligente para navegación en silla de ruedas Entorno: –Las puertas se abren automáticamente –Mapa del entorno –Silla de ruedas inteligente Joy-stick para control manual Obedece órdenes de voz Detecta obstáculos Permite control manual, navegación automática y control compartido Usuarios: –Pueden hablar o no –Pueden controlar el joy-stick o no Contexto: –Localización: conjunto de zonas –Orientación de la silla: N, S, E, W –Estado de la silla: auto, manual, OFF Tareas: –Ir al baño –Mirar por la ventana –…