upv - ehu konputagailuen arkitektura eta teknologia saila departamento de arquitectura y tecnología...
TRANSCRIPT
Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia SailaDepartamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 1
UPV - EHU Sistemas Ubicuos
3. Gestión del contexto
e interfaces inteligentes
Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia SailaDepartamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 2
UPV - EHU
Interfaces de usuario para sistemas ubicuos
Interfaces de usuario
Tecnologías de red y dispositivos
Infraestructuras
Aplicaciones inteligentes
Arquitecturas
Seg
urid
ad e
inte
grid
ad
Asp
ecto
s ét
icos
y s
ocia
les
Her
ram
ient
as y
pla
tafo
rmas
Met
odol
ogía
s
Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia SailaDepartamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 3
UPV - EHU
Gestión del contexto e interfaces inteligentes
1. Contexto 2. Interacción inteligente3. Interfaces ubicuas adaptables
Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia SailaDepartamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 4
UPV - EHU
Gestión del contexto e interfaces inteligentes
1. Contexto 2. Interacción inteligente3. Interfaces ubicuas adaptables
Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia SailaDepartamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 5
UPV - EHU
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
Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia SailaDepartamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 6
UPV - EHU
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.
Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia SailaDepartamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 7
UPV - EHU
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…
Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia SailaDepartamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 8
UPV - EHU
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.
Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia SailaDepartamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 9
UPV - EHU
Gestión del contexto e interfaces inteligentes
1. Contexto 2. Interacción inteligente3. Interfaces ubicuas adaptables
Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia SailaDepartamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 10
UPV - EHU
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...)
Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia SailaDepartamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 11
UPV - EHU
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 SailaDepartamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 12
UPV - EHU
Interacción inteligente
1. Contexto 2. Interacción inteligente3. Interfaces ubicuas adaptables
Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia SailaDepartamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 13
UPV - EHU
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)
Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia SailaDepartamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 14
UPV - EHU
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 SailaDepartamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 15
UPV - EHU
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 SailaDepartamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 16
UPV - EHU
Estereotipos
IdiomaCiudad
Inglés francés castellano
Nada
Poco
Regular
Bastante
Mucho
Extranjero turistaNacional
LocalExtranjero residente
Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia SailaDepartamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 17
UPV - EHU
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 SailaDepartamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 18
UPV - EHU
Transiciones entre estereotipos
Extranjero turista
Nacional
Local
poco
Extranjero residente
mucho
castellano poco
castellano
regular nada
castellano
Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia SailaDepartamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 19
UPV - EHU
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 SailaDepartamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 20
UPV - EHU
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 SailaDepartamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 21
UPV - EHU
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 SailaDepartamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 22
UPV - EHUCasa Oficina Coche Calle
Comunicación de voz
Comunicación multimedia
(banda ancha)GPRS
Comunicación de texto
GSM-SMS
Noaccesible
GSM
Modelado de contextoEjemplo
VoIP
E-mailpersonal
E-mailempresa
• Definición de un comportamiento adecuado para cada contexto
Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia SailaDepartamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 23
UPV - EHU
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 SailaDepartamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 24
UPV - EHU
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– …