JP2007116743A - データを移動装置へ押し進めるためのシステム及び方法 - Google Patents
データを移動装置へ押し進めるためのシステム及び方法 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】後続の要求に関連する呼び出し時間を最小限にする通信システムを提供すること。
【解決手段】移動装置(100)からの情報要求を処理するためのシステムは、メモリー(1100)、状態予測モジュール(1200)、及びプッシュ・モジュール(1300)を含む。メモリー(1100)は、移動装置(100)から受信されたデータ要求を格納することができる。状態予測モジュール(1200)は、格納されたデータ要求に基づいて、移動装置(100)のために被予想データ要求を予測するためにメモリー(1100)にアクセスすることができる。プッシュ・モジュール(1300)は、その被予想データ要求を状態予測モジュール(1200)から受け取って、これに応答して被予想データ要求に関連する応答データを要求して受け取り、無線ネットワーク(105)を介して移動装置(100)に送るために応答データを準備することができる。
【選択図】図2
【解決手段】移動装置(100)からの情報要求を処理するためのシステムは、メモリー(1100)、状態予測モジュール(1200)、及びプッシュ・モジュール(1300)を含む。メモリー(1100)は、移動装置(100)から受信されたデータ要求を格納することができる。状態予測モジュール(1200)は、格納されたデータ要求に基づいて、移動装置(100)のために被予想データ要求を予測するためにメモリー(1100)にアクセスすることができる。プッシュ・モジュール(1300)は、その被予想データ要求を状態予測モジュール(1200)から受け取って、これに応答して被予想データ要求に関連する応答データを要求して受け取り、無線ネットワーク(105)を介して移動装置(100)に送るために応答データを準備することができる。
【選択図】図2
Description
この出願は、2002年3月11日に出願された米国仮出願第60/362,930号の利益及び優先権を主張する。仮出願第60/362,930号の、明細書、図面及び付属書類を含む開示全体を参照により本出願に取り入れる。
1. 技術分野
この出願は、データを移動通信装置(“移動装置”)に提供するためのシステム及び方法に関し、特に被予想データを移動装置に押し進めるためのシステム及び方法に関する。
1. 技術分野
この出願は、データを移動通信装置(“移動装置”)に提供するためのシステム及び方法に関し、特に被予想データを移動装置に押し進めるためのシステム及び方法に関する。
2. 関連技術の説明
通常、デスクトップコンピュータ或いは移動装置のユーザがデータを要求するときには、ユーザは、最初のデータ要求に対する応答として受信した解答データを調べた後に、別の後続データ要求を行うことが良くある。デスクトップコンピュータは、通常、ローカルエリアネットワーク(LAN)、ワイドエリアネットワーク(WAN)、及びインターネットなどのコンピュータネットワークへの大帯域幅、短呼び出し時間アクセスを有する。従って、これらの後続のデータ要求に対する応答データは、デスクトップコンピュータを用いるときには、普通は迅速に提供される。
通常、デスクトップコンピュータ或いは移動装置のユーザがデータを要求するときには、ユーザは、最初のデータ要求に対する応答として受信した解答データを調べた後に、別の後続データ要求を行うことが良くある。デスクトップコンピュータは、通常、ローカルエリアネットワーク(LAN)、ワイドエリアネットワーク(WAN)、及びインターネットなどのコンピュータネットワークへの大帯域幅、短呼び出し時間アクセスを有する。従って、これらの後続のデータ要求に対する応答データは、デスクトップコンピュータを用いるときには、普通は迅速に提供される。
しかし、多くの無線ネットワークには信号伝播遅延があり、RFスペクトルが限られており、また信号フェードアウトがあるので、無線ネットワークを介して通信をする移動装置は、通常、これらのネットワークへの割合に帯域幅が大きくて呼び出し時間の短い通信路を持たない。従って、移動装置のユーザは、後続のデータを要求するとき、無線ネットワークの固有の待ち時間及び帯域幅に関する弱点と闘わなくてはならない。移動装置データ要求に便宜を図るために無線アプリケーション・プロトコル(Wireless Application Protocol(WAP))、圧縮ハイパーテキスト・マークアップ・ランゲージ(compressed Hypertext Markup Language,(cHTML))、拡張性HTML(Extensible HTML(xHTML))、及び拡張性マークアップ・ランゲージ(Extensible Markup Language(XML))などを含む無線通信プロトコルが幾つか開発されている。それでも、これらの通信プロトコルも、無線ネットワークに固有の呼び出し時間及び帯域幅特性という問題を依然として抱えている。従って、移動装置のユーザは、後続のデータ要求に応える回答データを移動装置で受信するために待たなければならないことが良くある。
要約
移動装置からの情報要求を処理するためのシステムは、メモリーと、状態予測モジュールと、プッシュ・モジュールとを包含する。メモリーは、移動装置から受信されたデータ要求を格納することができる。状態予測モジュールは、移動装置からデータ要求を受け取り、これに応答してメモリーにアクセスし、受信されたデータ要求と格納されたデータ要求とに基づいて被予想データ要求を予測することができる。プッシュ・モジュールは、状態予測モジュールから受信されたデータ要求及び被予想データ要求を受け取って、これらに応答して、受信されたデータ要求及び被予想データ要求に関連する応答データを要求して受け取り、無線ネットワークを介して移動装置に送るために応答データを準備することができる。
移動装置からの情報要求を処理するためのシステムは、メモリーと、状態予測モジュールと、プッシュ・モジュールとを包含する。メモリーは、移動装置から受信されたデータ要求を格納することができる。状態予測モジュールは、移動装置からデータ要求を受け取り、これに応答してメモリーにアクセスし、受信されたデータ要求と格納されたデータ要求とに基づいて被予想データ要求を予測することができる。プッシュ・モジュールは、状態予測モジュールから受信されたデータ要求及び被予想データ要求を受け取って、これらに応答して、受信されたデータ要求及び被予想データ要求に関連する応答データを要求して受け取り、無線ネットワークを介して移動装置に送るために応答データを準備することができる。
移動装置からのデータ要求を処理するためのシステムは、メモリーと、状態予測モジュールと、プッシュ・モジュールとを含む。メモリーは、少なくとも1つの移動装置から受信されたデータ要求を格納することができる。状態予測モジュールは、メモリーにアクセスし、格納されたデータ要求に基づいて移動装置について第1被予想データ要求を予測することができる。プッシュ・モジュールは、状態予測モジュールから第1被予想データ要求を受け取り、これに応答して、第1被予想データ要求に関連する第1応答データを要求して受け取り、無線ネットワークを介して移動装置に送るために第1応答データを準備することができる。
移動装置からの情報要求を処理するためのシステムは、データ収集ユニット、データ調整ユニット、分析ユニット、及びプッシュ・ユニットを包含する。データ収集ユニットは、移動装置から受信されるデータ要求を受け取って格納し、その格納されたデータ要求に基づいて予測データを格納することができる。データ調整ユニットは、移動装置からデータ要求を受け取り、格納されたデータ要求にアクセスし、予測データを作成し、予測データをデータ収集ユニットに格納することができる。分析ユニットは、データ収集ユニットに格納された予測データにアクセスし、被予想データ要求を予測するために予測アルゴリズムを実行することができる。プッシュ・ユニットは、受信されたデータ要求と被予想データ要求とを受け取り、これらに応答して、その受信されたデータ要求と被予想データ要求とに関連する応答データを要求して受け取り、無線ネットワークを介して移動装置に送るために応答データを準備することができる。
移動通信装置は、無線ネットワークを介して通信できる通信サブシステムと、データを格納することのできるメモリー・サブシステムと、無線ネットワークを介してデータを送受信し、データをメモリー・サブシステムに格納し、またデータをメモリー・サブシステムから読み出すように通信サブシステムに指示することのできる処理サブシステムとを包含する。処理サブシステム実行可能な命令を含むクライアント・プログラムは、メモリー・サブシステムに格納され、データ要求を予測して該データ要求に対する応答データを受け取ることができる。クライアント・プログラム・キャッシュは、応答データを格納することができ、プッシュ・キャッシュは、データ要求に基づいて被予想データを格納することができる。
図1は、本書記載のシステム及び方法を使用し得る実例通信システムである。このシステムは、データ・ポータル10、インターネット20、データ・サーバー40、無線ゲートウェイ85、無線基盤90、無線ネットワーク105、及び移動装置100を含む。本書に開示されているシステム及び方法と共に他のシステムを使用しても良い。
データ・ポータル10及びデータ・サーバー40は、実例ではWAP準拠装置である。HTML、cHTML、xHTML及びXMLなどの他のデータ・ポータル又はサーバーも使用可能である。通常、ポータル10及びサーバー40は類似装置であって良い、即ち、ポータル10はサーバーによって実現されても良く、プロキシ・サーバーとして機能しても良い。しかし、ポータル10は、通常は、移動装置キャリヤー又はサービスプロバイダによって管理される。
無線ゲートウェイ85と無線基盤90とは、インターネット20と無線ネットワーク105との間のリンクを提供し、集団として典型的な情報転送メカニズムを形成する。無線基盤は、与えられたユーザの位置を突き止めるために最も可能性の高いネットワークを決定し、いろいろな国やネットワークの間を動きまわるユーザを追跡することができる。
無線基盤90は無線ネットワーク105への一連の接続を包含する。これらの接続は、
サービス総合ディジタルネットワーク(ISDN)、フレームリレー(Frame Relay)或いはインターネット中で使用されるTCP/IPプロトコルを使用するT1接続であって良い。
サービス総合ディジタルネットワーク(ISDN)、フレームリレー(Frame Relay)或いはインターネット中で使用されるTCP/IPプロトコルを使用するT1接続であって良い。
本書で使用されるとき、“無線ネットワーク”という用語は、(1)データ中心の無線ネットワーク、(2)音声中心の無線ネットワーク及び(3)同じ物理的基地局を介して音声及びデータ通信の両方を支援することのできるデュアルモード・ネットワークなどの多様な無線ネットワークを含むことができる。これらのタイプの無線ネットワークに加えて、他の無線ネットワークを使用しても良い。
結合されたデュアルモード・ネットワークの例は、(1)クアルコム(Qualcomm)により開発され運用されている符号分割多重接続(CDMA)ネットワーク、(2)共にCEPTの規格委員会により開発されたグループ・スペシャル・モバイル(Groupe Special Mobile)又は移動通信用広域システム(GSM)及び一般パケット無線サービス(GPRS)ネットワーク、及び(3)広域展開用高度データレート(Enhanced Data−rates for Global Evolution(EDGE))及びユニバーサルモバイル通信システム(UMTS)の様な将来の第3世代(3G)ネットワークを含むが、これらに限定はされない。GPRSは、ヨーロッパの事実上全ての国で運用されている非常に人気のあるGSM無線ネットワークにおけるデータ・オーバーレイである。
データ中心ネットワークの例は、スウェーデンのエリテル(Eritel)及びエリクソン(Ericsson)により開発されて米国のベルサウス(シンギュラー)無線データ(BellSouth(Cingular)Wireless Data)及びカナダのロジャース/キャンテル(Rogers/Cantel)により運用されているMobitex(商標)無線ネットワークと、モトローラにより開発されて米国で今はMotientと称されているアメリカン・モバイル・サテライト・コーポレーション(American Mobile Satellite Corporation(AMSC)とカナダのベル・モビリティー(Bell Mobility)とにより運用されているDataTAC(商標)無線ネットワークとを含む。音声中心のデータ・ネットワークの例は、10年ほど前から北米及び世界中で利用可能となっているCDMA、GSM及びTDMAシステムのようなパーソナル通信システム(PCS)ネットワークを含む。
ポータル10は、社内LANやWAN内に、或いは大規模なアプリケーション・サービスプロバイダ(ASP)などのネットワークに置かれも良く、インターネット20経由の情報交換用のインターフェースを提供する。ポータル10は、カレンダー、やるべき事のリスト、タスク・リスト、e−メール及び文献資料などのデータ用の所定データベース・フォーマットを有するダイナミック・データベース記憶装置エンジンを含んでいても良く、また、自分がサービスするWAPデック17などの情報源へのリンクと、WAPサーバー40によりサービスされるWAPデック37やインターネット20に接続された他のシステムなどの、他のサーバーによりサービスされる情報へのリンクとを提供することができる。
WAPデック17及び35は、ワイヤレス・マークアップ・ランゲージ(WML)プロトコルで書かれた文書を含む。WMLは文書用カード・デックの隠喩的表現を使用し、WML文書の各ページはカードと呼ばれ、文書全体はデックと呼ばれる。この様に、WAP文書は通常は一連の、カードと称されるセクション又はページを含んでおり、その各々はWAPブラウザにおける1つのスクリーン/ウィンドウのためのデータを保持する。
WAPデック17は、移動装置ユーザから要求されて良く、無線ネットワーク105内
の基地局から通常は無線周波数(RF)リンクを介して無線伝送で移動装置100に配信される。具体的なネットワーク105は、自分を介しての移動装置100との情報交換を可能にする任意の無線ネットワークにより実現され得るものである。
の基地局から通常は無線周波数(RF)リンクを介して無線伝送で移動装置100に配信される。具体的なネットワーク105は、自分を介しての移動装置100との情報交換を可能にする任意の無線ネットワークにより実現され得るものである。
ユーザが移動装置100でデータを要求すると、移動装置100は、要求された情報のデータ引出を行う。移動装置100は、通常は、ポータル10からの資源要求に対応するURI15などのユニフォーム資源識別子(URI)を送る。移動装置100は、代表的URI15に加えて、種々の通信プロトコルに従って他のタイプのデータ要求、即ち例えばウェブページのためのURL、サーバーのIPアドレス、ファイル転送プロトコル(FTP)要求などのデータ要求を送るように構成されても良い。更に、URI15は図ではポータル10に対応するけれども、URI15は、その代わりに、インターネット20と通信する他の装置又はシステムに対応しても良い。
ポータル10は、URI15を受け取ると、普通はそれに応えてWAPデック17を移動装置100に送る。WAPデック17は、通常は、無線ゲートウェイ85を介して移動装置100に送られる。ポータル10は、WAPデック17を局所に格納していれば、WAPデック17を直ぐに移動装置100に送ることができる。ポータル10は、WAPデック17を局所に格納していなければ、WAPデック17を要求して他のソースから受け取ることができる。WAPデック17を受け取ると、移動装置100は直ぐにそのWAPデック17をユーザに与えることができ、データ引出は完了する。
通常、WAPデック17を受け取ると、移動装置100のユーザは、そのWAPデック17で与えられた情報を調べた後、他のWAPデックを要求することができる。例えば、WAPデック17が幾つかの株式についての株式相場情報を包含している場合、移動装置100のユーザは、後に、その幾つかの株式のうちの1つに関連する情報を同じポータル10から、又はインターネット20と通信する他のポータル又はサーバーから要求することができる。そのときユーザは、対応する情報又はデータが移動装置100で受信されるまで待たなくてはならない。
更に、移動装置100で受信された情報が付加的な埋め込まれたURIを含む場合には、ユーザがそれらのURIを選択すると移動装置100は他のURI要求を発し、ユーザは対応する情報又はデータが移動装置100で受信されるまで待たなければならない。
これらの後続の要求に関連する呼び出し時間を最小限にするために、本書に開示されているシステム及び方法は、移動装置100に送られる応答情報に加えて被予想応答情報を押し進める。移動装置100又は他の移動装置から発せられた前のデータ要求に基づく被予想データ要求がポータル10によって作成される。ポータル10が局所に格納されている被予想データ要求に対する応答データを有する場合には、ポータル10は直ぐにその応答データをWAPデック17と共に移動装置100に送ることができる。ポータル10は、もし局所に格納されている応答データを持っていなければ、他のソースからの応答データを要求して受け取ることができる。受け取り後、応答データはWAPデック17と共に移動装置100に提供される。
被予想データ要求も移動装置100に提供されて良い。例えば、WAPデック17が移動装置に送られるとき、被予測情報18がWAPデック17と共に押し進められる。被予想データ要求がURI35であれば、被予測情報18は被予想URI35と対応するWAPデック37とを含むことができる。被予測情報18は、移動装置100内のキャッシュに、或いは移動装置100内の同様のメモリー・ストアに格納されて良い。
URI35は、例えば、WAPデック17に見られるリンクと関連付けられても良い。
もしURI35が移動装置100により要求され、URI35と対応するデック37とが移動装置100のキャッシュに格納されていなければ、移動装置100はURI35問い合わせをポータル10に送る。しかし、URI35と対応するWAPデック37とは被予測情報18で与えられており、対応するデック37が移動装置100のキャッシュにおいて利用可能なので、移動装置100は実際にURI要求を送らなくても良い。従って、デック17に対する後続の要求は差し替えられ、これにより移動装置100が経験する呼び出し時間が短縮される。
もしURI35が移動装置100により要求され、URI35と対応するデック37とが移動装置100のキャッシュに格納されていなければ、移動装置100はURI35問い合わせをポータル10に送る。しかし、URI35と対応するWAPデック37とは被予測情報18で与えられており、対応するデック37が移動装置100のキャッシュにおいて利用可能なので、移動装置100は実際にURI要求を送らなくても良い。従って、デック17に対する後続の要求は差し替えられ、これにより移動装置100が経験する呼び出し時間が短縮される。
図2は、移動装置100の情報要求を処理するためのシステム1000の実施態様である。移動装置100は、通常、クライアント・プログラム110と、関連するキャッシュ・メモリー120とを含む。代表的移動装置100は、以下で図11を参照して記述されるタイプの移動装置であって良い。移動装置100が一つだけ例示されているけれども、複数の移動装置がシステム1000と通信しても良い。
システム1000は、記憶装置モジュール1100、予測モジュール1200、及びプッシュ・モジュール1300を含む。記憶装置モジュール1100、予測モジュール1200及びプッシュ・モジュール1300は、共同して、移動装置100からのデータ要求に応答するプッシュ・サーバーを形成することができる。このプッシュ・サーバーは、単一のコンピュータで具体化されても良く、その代わりとして複数のコンピュータ装置に分散されても良い。例えば、記憶装置モジュール1100と予測モジュール1200とは第1コンピュータ装置に配置されて良く、プッシュ・モジュール1300は第1コンピュータ装置と通信する第2コンピュータ装置に配置されて良い。
記憶装置モジュール1100、予測モジュール1200、及びプッシュ・モジュール1300は、各々、ソフトウェア・プログラム又はソフトウェア・システム構造と、プログラムされたタスクを実行するための関連ハードウェアとを含んで良い。これらのモジュールを構成するために任意の数のソフトウェア言語或いはソフトウェア・プログラミング・プラットフォームを使用することができる。更に、記憶装置モジュール1100、予測モジュール1200、及びプッシュ・モジュール1300は別々のモジュールとして描かれているけれども、機能タスクを統合するためにこれらのモジュールを結合させて単一のモジュールにしても良く、或いはこれらのモジュールを分割して機能タスクを分散させても良い。
図2に例示されている実施態様では、移動装置100の各データ要求は状態としてモデリングされる。記憶装置モジュール1100は、移動装置100及び他の移動装置から送られた状態を受け取って格納することができる。一実施態様では、移動装置の状態はURIを含むことができる。
予測モジュール1200は、移動装置100から状態を受け取り、これに応えて記憶装置モジュール1100にアクセスし、受け取られたデータ要求と格納されている状態とに基づいて1つ以上の被予想状態を予測する。予測モジュール1200は、マルコフ連鎖、nグラム・シーケンス・モデル、加重された最近使用されたアルゴリズム、或いはその他の予測アルゴリズムなどの予測アルゴリズムを実行することができる。この予測は、受け取られた状態と格納されている状態との比較、或いは受け取られた状態と格納されている状態から作成された予測データとの比較を含んで良い。受け取られた状態を、格納されている状態から作成された予測データと比較する場合には、記憶スペースを節約するために、予測データが作成された後に、格納されていた状態を削除しても良い。
予測モジュール1200は、被予想状態をプッシュ・モジュール1300に提供する。プッシュ・モジュール1300は、移動装置100からの要求された状態と予測モジュー
ル1200からの被予測状態とを受け取り、被予想状態と要求された状態とに応じて応答データを要求して受け取ることができる。例えば、移動装置の状態と被予想状態とがURIを含んでいれば、プッシュ・モジュール1300はURI問い合わせを実行する。その後、応答データは移動装置100に送られる。一実施態様では、その応答データも予想された状態を含む。
ル1200からの被予測状態とを受け取り、被予想状態と要求された状態とに応じて応答データを要求して受け取ることができる。例えば、移動装置の状態と被予想状態とがURIを含んでいれば、プッシュ・モジュール1300はURI問い合わせを実行する。その後、応答データは移動装置100に送られる。一実施態様では、その応答データも予想された状態を含む。
他の実施態様では、予測モジュール1200は、被予想状態を予測して、その被予想状態を、移動装置100からの状態の受け取りとは無関係に、プッシュ・モジュール1300に提供する。プッシュ・モジュール1300は、被予想状態を予測モジュール1200から受け取り、被予想状態に応じて応答データを要求して受け取ることができる。予測モジュール1200は、更に、被予想状態を予測して、その被予想状態を定期的にプッシュ・モジュールに提供するように構成されて良い。例えば、移動装置100のユーザが一般に1日のうちの例えば午前7:00から8:00の間などの一定の時間にニュース・サービス及びスポーツ・サービスにアクセスするならば、予測モジュール1200は、この時間内のニュース・サービス及びスポーツ・サービスのための所要のURI問い合わせを予測し、そのURI問い合わせをプッシュ・モジュール1300に提供する。すると、プッシュ・モジュール1300はそのURI問い合わせを実行し、応答データが移動装置100に送られる。この操作は移動装置100からの状態の受け取りとは無関係に行われても良く、例えば、移動装置100は待機モードになっていて良く、或いはユーザがニュース・サービス或いはスポーツ・サービスに関連する特定の状態を未だ選択していなくても良い。
従って、移動装置100のユーザは、ニュース・サービス或いはスポーツ・サービスを実際に選択したときにそのニュース・サービス及びスポーツ・サービス情報に関連する情報を移動装置100で利用し得るようになる。将来の予測の精度を維持するのに役立つように、移動装置100は、移動装置100が被予測状態にアクセスするときに成功予測通知を予測モジュール1200に送るように更に構成されて良い。予測モジュール1200は、その後、成功予測通知が移動装置100から受信されたか否か反映するように予測アルゴリズム・データを更新することができる。例えば、或る期間内に特定の被予測状態について成功通知が受信されなければ、予測モジュール1200がその特定の状態を予測データから削除するか或いは将来その特定の状態を予測することになる可能性を低下させるという結果となり得る。
成功予測通知は、移動装置100が提供された応答データにアクセスしたか否かを示すデータを含んでいても良い。移動装置100は、プッシュ・モジュール1300から押し進められた応答データがアクセス期間中にアクセスされたか否か判定できるように構成されて良い。該期間中に成功予測通知を受け取るために待つ代わりに、予測モジュール1200は、成功予測通知が受け取られたときに該成功予測通知に問い合わせることができる。従って、該アクセス期間中に応答データがアクセスされたならば、成功予測通知は成功予測が発生したことを示す。しかし、もし応答データがアクセス期間中にアクセスされなければ、成功予測通知は、不成功の予測が発生したことを示す。
他の実施態様では、プッシュ・モジュール1300は要求モジュールにより実現されて良く、その要求モジュールは、被受信データ要求と被予想データ要求とを予測モジュールから受け取り、これらに応答して、被受信データ要求及び被予想データ要求に関連する応答データが無線ネットワークを介して移動装置100に送られるように求める要求を発することができる。従って、この要求モジュールは被受信データ要求及び被予想データ要求についてそれぞれの応答データを受け取らなくても良く;むしろ、被受信データ要求及び被予想データ要求についての応答データは、それぞれの要求に応じて装置から通信を介して移動装置100に提供される。この実施態様のバリエーションでは、要求モジュールは
被予想状態を移動装置100に別々に送っても良い。
被予想状態を移動装置100に別々に送っても良い。
図3は、移動装置100情報要求のためのシステム1000の他の実施態様を提供する。この実施態様では、記憶装置モジュール1100は、移動装置状態と予測データとを格納するためのメモリー・ストア1102及び1104を含む。通常、移動装置100からのメッセージは移動装置100識別子も含むので、各移動装置100についての状態ヒストリーはメモリー・ストア1102に格納されて良い。同様に、システム1000と通信する各移動装置に対応する予測データもメモリー・ストア1104に格納されて良い。
予測モジュール1200は、被受信データ要求と格納された状態とに基づいて1つ以上の被予想状態を予測することができる。図によれば、予測モジュール1200は、メモリー・ストア1102に格納されている前の状態だけを利用することによって被予想状態を予測することができ、或いはメモリー・ストア1104に格納されている予測データを利用するように構成されても良い。或いは、予測モジュール1200は、被予想状態を予測するためにメモリー・ストア1104に格納されている予測データだけに依拠するように構成されても良い。
予測モジュール1200は、メモリー・ストア1104に格納されることになる予測データを作成するためにトレーニング・モード1202で動作することができ、その後に動作モード1204に移行することができる。この実施態様では、予測モジュール1200は1つ以上の収集フレームを画定し、その間に移動装置100又は他の移動装置のために状態が収集される。収集フレームの満了時に、予測データが作成又は調整される。その後、予測データは、予測データを更に調整するために他の収集フレームを画定するか、それとも動作モード1204に移行するか決定するために、評価される。
動作モード中、予測モジュールは原子モード1212、グループ・モード1214、或いは混合モード1216で動作することができる。原子モード1212では、予測モジュール1200は、被予想状態を予測するために、移動装置100の歴史的状態、又は割合に均一なユーザのグループからの歴史的状態を使用する。
均一なユーザのグループの例は、会社の特定の部の従業員である。均一なユーザのグループの他の例は、類似するデータ要求ヒストリーを有するユーザである。均一なユーザのグループを定義する他の手法を使用しても良い。
グループ・モード1214では、予測モジュール1200は、移動装置100の大きなグループに歴史的状態を使用する。例えば、グループ・モード予測を移動装置100の全てのユーザの歴史的状態に基づかせても良い。
最後に、混合モード1216では、予測モジュール1200は、初めは原子モード1212で動作し、その後、原子モード1212では強力な予測を行えなければ、グループ・モード1214に転換する。予測の強度は、基準パターンを認識する能力により、又は、スレショルド確率を超えて正しい予測の公算により、或いはその他の方法により、測ることができる。
動作時には、移動装置100はURI15を介してデータ要求を発することができる。URI15は無線ネットワーク105及びインターネット20を介して記憶装置モジュール1100に送られ、状態がメモリー・ストア1102に格納される。その後、URI15は予測モジュール1200に提供され、これはメモリー・ストア1102及び/又は1104にアクセスして1つ以上の被予想状態を予測する。この例では、予測モジュール1200は被予想状態として唯一の状態URI35を予測する。
URI15及び35はプッシュ・モジュール1300に提供され、これはそれぞれのURI問い合わせを実行する。URI15は社内LAN21に配置されているサーバーに対応して良く、その場合には、それに応じてWAPデック17が提供される。URI35はインターネット20内の何処かに配置されているサーバー22に対応して良く、対応するWAPデック37がそれに応じて提供される。
その後、WAPデック17、URI35、及びWAPデック37は応答データとして移動装置100に送られる。この応答データが受信されると、WAPデック17は移動装置100で動作するクライアント・プログラム110によりアクセスされ、URI35及びWAPデック37はクライアント・プログラム・キャッシュ120に格納される。その後、もしユーザがURI35を要求すれば、予測は成功である。予測成功の結果として、WAPデック37はキャッシュ120から提供され、従って移動装置100のユーザが直ちに利用できるようになる。
他の実施態様では、移動装置100のキャッシュ120はクライアント・プログラム・キャッシュ122及びプッシュ・キャッシュ124を含んでも良い。クライアント・プログラム110は、URI15に対する応答で提供されるWAPデック17などの、要求された状態に対する応答データをクライアント・プログラム・キャッシュ122に格納し、URI35及びWAPデック37などの、被予想状態に対する応答データをプッシュ・キャッシュ124に格納するように構成されて良い。通常、キャッシュ120に格納されたデータは、データ・ソースに問い合わせをして更新されたデータを要求するようにクライアント・プログラム110に指示する満了ヘッダ・フィールドなどの、付随するリフレッシュデータ又は満了データを有することができる。この実施態様では、プッシュ・キャッシュ124に格納された応答データ中のその様な満了データ又はリフレッシュ・データはクライアント・プログラム110により無視される。クライアント・プログラム110は、第2の、後続の状態に応じて被予想データを求めてプッシュ・キャッシュ124を探し、そして、もし満了データ又はリフレッシュ・データが陳腐なデータを示していればデータ要求を実行しない。
プッシュ・キャッシュ124に格納されている応答データが後続の状態に応答するものであれば、即ち次の状態が予測モジュール1200によって正しく予測されたならば、クライアント・プログラム110は被予想応答データをプッシュ・キャッシュ124からクライアント・プログラム・キャッシュ122に移すことができる。しかし、プッシュ・キャッシュ124に格納されている応答データが後続の状態に応答しなければ、被予想応答データを削除しても良く、移動装置100により要求された状態が無線ネットワーク105を介して記憶装置モジュール1100に送られる。
1つ以上の被予想状態が予測されて移動装置100に押し進められて良い。例えば、4つの状態が予測され、その4つの状態についての応答データが移動装置100に提供されれば、ユーザにより要求された後続の状態がその4つの予測された状態の中にある限りは移動装置100は無線ネットワークを介してデータ要求を送らなくても良い。別のもう一つの実施態様では、成功した予測を使い尽くすと、移動装置100は成功予測通知を予測モジュール100に送る。すると、予測モジュール1200は、移動装置100の最後の成功裏に予測された状態に基づいて追加の被予想状態を予測し、応答データを移動装置100に押し進める。この様に、1つ以上の被予測状態についての応答データの新しいセットをユーザの介在無しで移動装置100に押し進めることができる。
受信されたデータ要求と格納されている状態とに基づいて1つ以上の被予想状態を予測できることに加えて、予測モジュール1200は、移動装置100からの状態の受信とは
無関係に1つ以上の被予想状態を予測できて良い。更に、移動装置100は、予測モジュール1200が受信されたデータ要求とは無関係に1つ以上の被予想状態を正しく予測したことの確認として成功予測通知を予測モジュール1200に送り返すことができても良い。この構成における予測モジュール1200、プッシュ・モジュール1300、及び移動装置100の動作は、上で図2を参照して説明した通りである。
無関係に1つ以上の被予想状態を予測できて良い。更に、移動装置100は、予測モジュール1200が受信されたデータ要求とは無関係に1つ以上の被予想状態を正しく予測したことの確認として成功予測通知を予測モジュール1200に送り返すことができても良い。この構成における予測モジュール1200、プッシュ・モジュール1300、及び移動装置100の動作は、上で図2を参照して説明した通りである。
もう一つの実施態様では、被予想状態を予測するとき、予測モジュール1200は、更に、被予想状態に関連するデータの押し進めに付随する資源メトリックをシステム・メトリック1220と比較することができる。システム・メトリック1220は、データを移動装置100に提供することのコストなどのコスト・メトリック、或いは利用可能なシステム帯域幅などの資源メトリックであって良い。他のメトリックを使用しても良い。矢1222で示されているように、メモリー・ストア1104に格納されている予測データを更新し或いは調整するためにシステム・メトリック1220を使用することができる。
システム・メトリック1220に基づいて、予測モジュール1200は、移動装置100に押し進める特定の状態の費用有効的な最大数及び関連データを決定することができる。もしその特定の被予想状態が費用有効的でなければ、或いは費用有効的な状態の最大数を上回っていれば、被予想状態の一部又は全部をキャンセルすることができる。或いは、予測モジュールは、もし第1セットの被予想状態が費用有効的でなければ被予想状態の別のセットを作成するか、或いは第1セットの被予想状態を変更するように更に構成されて良い。
図4は、移動装置情報要求を処理する方法の流れ図500である。ステップ502で、移動装置についての新しい状態が記憶装置モジュール1100によって記録される。通常、新しい状態は、無線ネットワークでの送信を介して移動装置から受信されたデータ要求に対応する。新しい状態は、そのデータ要求に移動装置識別子が含まれていれば、特定の移動装置に対応して良い。
ステップ504で、予測データは予測モジュール1200によって調整されて良い。予測モジュール1200で実行される予測アルゴリズムに依存して、予測データは、記録された各々の新しい状態で更新されても良いし、その代わりに、新しい状態が現存する予測データを不正確なものとするか或いは調整を必要とするものにする場合に限って更新されても良い。予測データが更新されるかいなかを決定する要因は、サンプル・スペースのサイズ、ヒストリーのサイズ、特定の予測アルゴリズムなどを含む。
ステップ506で、予測モジュールは、移動装置100の被予想状態を予測するために状態分析を行う。予測は、原子モード1212、グループ・モード1214、又は混合モード1216などのモード選択に従って良い。
ステップ508で、被予想状態がプッシュ・モジュール1300に提供され、これは、移動装置により要求された新状態データと、被予想状態に関連する被予想状態データとを要求する。最後に、ステップ510で、その新状態データと被予想状態データとを含む応答データが移動装置へ送られるように準備される。この応答データは、その新状態データと被予想状態データとだけを含んでいても良く或いはその被予想状態データに対応する被予想状態を更に含んでいても良い。
もう一つの実施態様では、ステップ512に示されているように、プッシュ・モジュール1300は応答データが更なる状態要求を含むか否か判定できても良い。例えば、HTML文書は他のデータサーバーへのURLを含んでいても良く、HTML文書へのアクセスは、埋め込まれているURLと関連する他のデータサーバーへの問い合わせをブラウザ
ー・プログラムから発出させるという結果をもたらす。
ー・プログラムから発出させるという結果をもたらす。
移動装置100におけるこの様な動作を不要にするために、ステップ514に示されているように、プッシュ・モジュールは、応答データが更なる状態要求を含んでいると判定すると、その更なる状態要求に応じて更なる応答データを要求する。その更なる応答データを受け取ると、プッシュ・モジュール1300は、ステップ516に示されているように、新状態データ及び被予想状態データを含むと共に更なる状態要求に関連する更なる応答データも含む応答データを準備する。
図5は、予測モジュール1200でのモード選択を説明する。ステップ602で、予測モジュール1200はデフォルト・モードとして原子モード1212を選択する。従って、予測モジュール1200は、被予想状態を予測するために、特定の移動装置100の歴史的状態、又は割合に均一なユーザのグループからの歴史的状態を利用する。
ステップ604で、予測モジュール1200は原子モード・データに基づいて被予想状態を予測する。ステップ606で、予測モジュール1200はその被予想状態が妥当であるか否か判定する。被予想状態の妥当性は、予測の対応する確率がスレショルドを上回ること、或いは予測モジュールが原始データに基づいて被予想状態を決定できること、或いはその他の方法により判定され得る。
予測が妥当でなければ、ステップ608に示されているように、予測モジュール1200はグループ・モード1214を選択する。ステップ610で、予測モジュール1200はグループ・モード・データに基づいて被予想状態を予測する。ステップ612で、予測モジュール1200はその被予想状態が妥当であるか否か判定する。
ステップ604で予測された被予想状態が妥当であるか、或いはステップ604で予測された被予想状態が妥当ではなくて且つステップ610で予測された被予想状態が妥当であれば、ステップ614で新しい状態データ又は被予想状態データが要求される。ステップ616で、受け取られた応答データが移動装置へ送られるように準備される。被予想状態及び対応する状態データが、移動装置により要求された状態データと共に移動装置へ押し進められる。
しかし、ステップ610で予測された被予想状態が妥当でなければ、新しい状態データがステップ618で要求され、ステップ620で受け取られる新しい状態データに関連する応答データが移動装置へ送られるように準備される。従って、移動装置により要求された状態データだけが移動装置に提供される。
図6は、移動装置情報要求を処理する他の方法を示す流れ図630である。流れ図630において、予測モジュール1200は、移動装置100からの状態の受信とは無関係に被予想状態を予測する。流れ図630の方法は、図4のステップ502及び504に関して説明したように特定の移動装置100又は移動装置のグループについての予測データのセットが発達された後に、実行され得る。
ステップ632で予測モジュール1200は被予想状態を予測する。この予測は、移動装置100からの状態要求の受信とは無関係に一つのイベントによってトリガーされて良い。そのイベントは、特定の時刻、特定の曜日、或いはその他の何らかのイベントであって良い。
ステップ634で、被予想状態はプッシュ・モジュール1300に提供され、これはその被予想状態に関連する被予想状態データを要求する。ステップ636で、被予想状態デ
ータを含む応答データが準備されて移動装置100に送られる。
ータを含む応答データが準備されて移動装置100に送られる。
ステップ638で、予測モジュール1200は、成功予測通知が移動装置100から受信されたか否か判定する。この判定は、タイムアウト期間に支配されて良い。例えば、予測モジュール1200が被予想状態を周期的に予測するのであればタイムアウト期間は予測周期であって良く、或いは予測周期よりは短い例えば1時間の期間であって良い。
もし成功予測通知が受信されたならば、ステップ640で予測データは成功予測通知の受信について予測モジュール1200により調整される。使用される予測アルゴリズムに応じて、ステップ640での予測データの調整は、ステップ632で予測された被予想状態についての将来の予測の可能性を維持するか又は高めるという結果をもたらし得る。
しかし、成功予測通知が受信されていなければ、ステップ642で、予測データは、成功予測通知が受信されていないことについて予測モジュール1200によって調整される。使用される予測アルゴリズムに応じて、ステップ642での予測データの調整は、ステップ632で予測された被予想状態についての将来の予測の可能性を維持するか又は低下させるという結果をもたらし得る。
他の実施態様では、成功予測通知は、ステップ636で提供された応答データに移動装置100がアクセスしたか否かを示すデータを含むことができる。この実施態様では、移動装置100は、プッシュ・モジュール1300から押し進められた応答データがアクセス期間中にアクセスされたか否か判定するように構成される。応答データがアクセス期間中にアクセスされたならば、成功予測通知は成功予測が発生したことを示す。応答データがアクセス期間中にアクセスされなかったならば、成功予測通知は不成功予測が発生したことを示す。
図7は、移動装置情報要求を処理するためのシステムの他の実施態様の図である。この実施態様では、予測サーバー200は、図1の無線ゲートウェイ85で実現され、実例としてデータ収集ユニット(DCU)210、データ調整ユニット(DAU)220、分析及び予測ユニット(APU)230、及びデータ準備及び押し進めユニット(DPPU)240を含む。予測サーバー200は、例えばポータル10又は図1に示されているネットワークを介して無線装置100と通信できる他のサーバーなどの、他の場所で実現されても良い。
移動装置100は予測クライアント300を含んでおり、これは状態報告エージェント(SRA)310及び押し進められたデータのためのデータ記憶装置(DS)320を含むことができる。また、図7にはデバイス・アプリケーション330も例示されており、これは、WAPブラウザなどの移動装置ブラウザ又はその他の移動装置通信プログラムであって良い。DS320は、ブラウザ・キャッシュ又は移動アプリケーション専用キャッシュを含むことができる。デバイス・アプリケーション330は、予測サーバー200にデータ引出要求を発する前に、格納されている情報を求めてDS320をチェックするように構成されて良く、SRA310は、特定のデバイス・アプリケーション330と相互作用して、特定のURIに対するユーザ要求の通知を受け取ることができる。通知を受けると、SRA310は、無線接続を利用してURIデータをサーバー側DCU210に送る。
デバイス・アプリケーション330は、SRA310及びDS320の機能を含んでいても良い。例えば、WAPブラウザは各URI問い合わせで移動装置の状態を報告しても良く、WAPブラウザのキャッシュはWAPブラウザのための情報を格納することができる。この様に、予測サーバー200と、押し進められる応答データとを移動装置100ユ
ーザに対して透明に統合することができる。
ーザに対して透明に統合することができる。
DCU210は、装置状態リスナー212と状態格納コンポーネント214とを含むことができる。移動装置100が新しい状態を報告するとき、状態リスナー212は、通常は装置ID及び状態URIを含むデータを受信し、そのデータを状態格納コンポーネント214へ向け直す。代わりの実施態様では、装置状態リスナー212はソケット・サーバー、ストリーム接続リスナー、又はサーブレット(servlet)として実現されて良い。装置状態リスナー212は、ソフトウェアを用いてスタンドアロン・プロセスとして、又はDCU210又は予測サーバー200内のスレッドとして具体化されても良い。他の実施方式を使用しても良い。
状態格納コンポーネント214は、装置状態リスナー212から受信された状態のための状態データ記憶装置と、移動装置ユーザの過去の活動パターンに従って構成された状態の階層的データ記憶装置とを含む。装置状態リスナーから受信された状態は一時的に記憶されて良いが、階層的データ記憶装置はデータを永続的に記憶できても良い。階層的データ記憶装置は、リレーショナル・データベース又はオブジェクト・データベース、XMLデータ記憶装置、又はシリアル化されたファイルを用いて実現されて良い。他のファイル構造を用いても良い。
DAU220は、新しい状態がDCU210のデータ記憶装置に提供されたとき、通知を受ける。DAU220は、状態URI及び装置IDを状態データ記憶装置から受け取り、対応する歴史的データをDCU210階層的データ記憶装置から受け取る。階層的データ記憶装置は、マルコフ加重確率、2路ソーティング(two−way sorting)、n−グラム・シーケンス・モデルなどの予測アルゴリズムに従って更新されて良い。DAU220の一実施態様では、2つの別々のスレッドが利用され、その第1のスレッドは新状態通知のためのものであり、第2スレッドは状態処理のためのものである。
APU230は、DAU220が階層的データ記憶装置214に対する更新を完了したときにDAU220から通知を受ける。すると、APU230は、移動装置100の次の状態を予測するためにDCU210からのデータに対して予測アルゴリズムを実行する。次の状態は、現在の要求されている装置100状態後の最も期待できそうなユーザ・ナビゲーション・ステップを表わすことができる。
APU230は、3つの予測モード、即ち原子モード、グループ・モード、及び混合モードで動作できる。図2の実施態様に関連して前述した態様で、原子モードは特定の移動装置100又は均一なユーザの割合に小さなグループの歴史情報で動作し、この情報に基づいて予測を行う。グループ・モードは、大きなユーザ母集団に関して収集された、遥かに大きなデータ・サンプルで動作する。混合モードは、初めに移動装置固有のデータで動作して、強い予測を行うために十分な情報が無ければ(例えば、好みのパターンが認識不可能であるか或いは移動装置がサブグラフに未だ訪れていないなど)、APU230はグループ・モード・データに転換して予測を行う。
APU230予測は1つ以上の被予想状態を含むことができる。DPPU240は、APU230から被予想状態を受け取り、各被予想状態に関連するデータをインターネット20又はローカルネットワーク21から要求し受け取る。一実施態様では、DPPU240は、被予想状態に応じてデータ収集を最適化するためにコンテンツ・キャッシングを取り入れても良い。
被予想状態に関連する応答データを受信した後、DPPU240は、移動装置100へ送るために被予想状態と関連する応答データとを単一のバッファーに詰め込む。DPPU
240は、コンテンツ・トランスコーディング(content transcoding)、圧縮などの付加的な最適化ステップを実行しても良い。DPPU240は、移動装置100への押し進めを実行するために応答データを移動ゲートウェイ・サーバーに提供する。
240は、コンテンツ・トランスコーディング(content transcoding)、圧縮などの付加的な最適化ステップを実行しても良い。DPPU240は、移動装置100への押し進めを実行するために応答データを移動ゲートウェイ・サーバーに提供する。
移動装置100のDS320は、DPPU240から送信された応答データのセットを受信する。一実施態様では、DS320は、移動装置100で動作するWAPブラウザのためのキャッシュにより実現されて良い。他の実施態様では、DS320は、デバイス・アプリケーション330と関連するプッシュ・キャッシュにより実現されて良い。正しい予測の場合、移動装置100で選択された次の状態はDS320から満たされ、従って呼び出し時間は最小にされる。
図7の実施態様の動作は、参照符号付きの矢で示される次のデータ操作に従って要約され得る。新状態通知時に、SRA310は状態情報をDCU210に送る(1)。その新状態は記録され、DCU210はDAU220に通知する(2)。必要ならばデータ記憶が調整され(3)、DAU220はAPU230に知らせる(4)。APU230はDCU210のデータに対して予測アルゴリズムを実行し(5)、予測された状態がDPPU240に提供される(6)。DPPU240は、対応する応答データを要求して受け取り(7)、その応答データと予測された状態とは移動装置100に送られるように準備される(8)。
これらのデータ操作は、図7に描かれている順に行われなくても良い。例えば、デバイス・アプリケーション330は普通のデータ引出要求を発することができ(9)、これを、上記操作のうちのいずれか1つ又は数個を開始させるためのトリガーとして使うことができる。
図7の代替実施態様では、APU230は、更に、移動装置100から報告された新状態とは無関係に移動装置100の状態を予測するために、DCU210からのデータに対して予測アルゴリズムを実行することができる。例えば、APU230は移動装置100の状態を周期的に予測することができる。例えば、もし移動装置100のユーザが例によって午前7:00時と午前8:00時の間の時刻にニュース・サービスとスポーツ・サービスとにアクセスすれば、APU230はこの期間の始めに予測アルゴリズムを実行して良い。この実施態様では、DAU220は、移動装置100から成功予測通知を受け取り、DCU210の状態記憶コンポーネントを更新できても良い。
図8は、移動装置の行動の加重グラフ・モデルである。このグラフ・モデルでは、エッジはそれぞれ2つの方向を表わし、各頂点は例えばcHTML又はxHTMLページ、WAPデック、データ・スクリーンなどの移動装置状態を表わす。
エッジ沿いの運動は第1状態から次の状態への移行を示す。任意の2つの頂点A及びB間にエッジが存在するならば、そのエッジは頂点AからBへの移行と、逆のBからAへの移行との両方を表わし、1対の付随する重み(WAB,WBA)、即ち1方向当たりに1つの重みを含む。例えば、頂点V1及びV2を結ぶエッジは重み(W12、W21)を有する。この点について、エッジは情報状態間の双方向移行を示す。
トレーニング期間中は、1つ又は複数の移動装置から要求された状態が観察される。各頂点重みについての重みは、トレーニング期間中のエッジの各方向に沿っての移行の回数又は頻度を表わすことができ、或いは加入者の過去の行動に基づく他の任意の決定支持尺度を表わすことができる。
図8のグラフは、移動装置の現在の情報状態と過去に累積されたユーザ行動データとに基づいて将来の移行(エッジ)及び応答データ(頂点)の最も期待できそうなサブセットを予測するために使用し得るグラフである。将来の情報ユニットの最も期待できそうなセットが特定されると、それは、加入者により観察されるデータ・アクセス呼び出し時間を最小にするために移動装置へ押し進められる。
図8のグラフを実現するために種々の数学的モデル及び予測アルゴリズムを使用することができる。例えば、図7の実施態様では、マルコフ連鎖モデルを実行することができる。エッジ重みが状態頂点間の移行の確率であることを保証することによって、図8の加重方向グラフをマルコフ連鎖として改変することができる。各頂点から出て行くエッジの重みの合計が1の確率に等しくなるように各頂点でこのグラフを正規化することができる。このグラフは、原子単位の情報(例えば、cHTML又はxHTML文書、WAPデック、データ・スクリーンなど)と、1頂点から他の頂点への移動装置ユーザのナビゲーションを表わすエッジ移行とに対応するマルコフ連鎖状態で被予想状態を予測するために動作する。
通常、n個の状態を有するマルコフ連鎖モデルS={s1,s2,・・・sn}は、状態ベクトルZt及び移行マトリックスTによって完全に記述される。公式:
Zt=TZt−1=Tt−1Z0
を用いて任意の離散的時点でのシステムの状態を確率的に定義することができる。ここでZ0は連鎖の初期状態である。
Zt=TZt−1=Tt−1Z0
を用いて任意の離散的時点でのシステムの状態を確率的に定義することができる。ここでZ0は連鎖の初期状態である。
マルコフ連鎖モデルは、ヒストリー決定マルコフ連鎖を含んでいても良い。正規の又は状態決定連鎖とは異なって、ヒストリー決定マルコフ連鎖の将来の状態は連鎖の現在の状態だけではなくて、むしろ先行する状態の有限シーケンスによって記述される。このクラスのマルコフ連鎖は、動的システムの正確なモデルを提供すると共に自己学習システムを容易にする。
一般的ヒストリー決定連鎖について、状態ベクトルを:
Zt=F(Zt−1,Zt−2,・・・,Zt−k)
として定義することができ、ここでFは状態変換関数であり、kはヒストリーの深さである。集合(Zt−1,Zt−2,・・・,Zt−k)はヒストリー状態パターンであって、単一の状態パターンに基づく予測結果より正確な予測結果を提供することができる。
Zt=F(Zt−1,Zt−2,・・・,Zt−k)
として定義することができ、ここでFは状態変換関数であり、kはヒストリーの深さである。集合(Zt−1,Zt−2,・・・,Zt−k)はヒストリー状態パターンであって、単一の状態パターンに基づく予測結果より正確な予測結果を提供することができる。
ヒストリー決定マルコフ連鎖について、無線環境を次の命題に従ってモデリングすることができる:
一般的な多ユーザ環境についてマルコフ連鎖モデルの基数は、事実上無限であり、即ちlimt・・>∞|St|=∞であり、サンプル空間Ω全体を含む傾向があり;
単一のユーザ又はユーザの均一なグループの行動をモデリングするマルコフ連鎖の基数は遥かに小さく、与えられた任意の時点tでの状態のベクトルSt={s1,s2,・・・,sn}はΩの部分集合を表わすに過ぎない;
単一ユーザ・モデル、或いはユーザの均一なグループについては、下記の仮定(状態集合の基数の確率的限定)が当てはまる:
θtが時点tにおけるモデルの観察された状態であれば:
∀ρ−>0 ∃n<∞:P{θt∈St}>1−ρ 且つ
|S|t<n
であり、ここでP{A}はイベントAの確率である。
一般的な多ユーザ環境についてマルコフ連鎖モデルの基数は、事実上無限であり、即ちlimt・・>∞|St|=∞であり、サンプル空間Ω全体を含む傾向があり;
単一のユーザ又はユーザの均一なグループの行動をモデリングするマルコフ連鎖の基数は遥かに小さく、与えられた任意の時点tでの状態のベクトルSt={s1,s2,・・・,sn}はΩの部分集合を表わすに過ぎない;
単一ユーザ・モデル、或いはユーザの均一なグループについては、下記の仮定(状態集合の基数の確率的限定)が当てはまる:
θtが時点tにおけるモデルの観察された状態であれば:
∀ρ−>0 ∃n<∞:P{θt∈St}>1−ρ 且つ
|S|t<n
であり、ここでP{A}はイベントAの確率である。
図8のグラフは、トレーニング・モード中に作成される。図9は、代表的な移行マトリックスT構造と、トレーニング段階中の調整プロセスとを示す。各フレームにおいて、P
r lsは、フレームrの終わりにおけるマトリックス430状態による状態lからsへの移行確率を表わす。状態ベクトルSと移行マトリックスT430とは、初めに収集フレーム410を定義することによって調整され得る。収集フレームは、S或るいはTを変化させずにモデルが動作する期間である。各フレーム410の終わりに、収集されたデータが分析され、S及びTが次のフレームのために調整される。
r lsは、フレームrの終わりにおけるマトリックス430状態による状態lからsへの移行確率を表わす。状態ベクトルSと移行マトリックスT430とは、初めに収集フレーム410を定義することによって調整され得る。収集フレームは、S或るいはTを変化させずにモデルが動作する期間である。各フレーム410の終わりに、収集されたデータが分析され、S及びTが次のフレームのために調整される。
トレーニング段階420中、モデル空間Sは増大しそうであり、動作段階中、個々の状態がユーザの行動パターン変化を反映して追加されたり取り除かれたりしても|S|はおそらく安定しているであろう。フレーム・サイズは、システムが安定するまで増大しそうなので、トレーニング段階から動作段階へ移行するときにおそらく変化するであろう。
頻度分析を用いて収集フレームの終わりにSを調整することができる。例えば、過去のフレーム中にシステムが状態θを少なくともK回訪れたならば、この状態がベクトルSに追加される。過去Mフレームの間にシステムが状態θを訪れなかったならば、この状態はSから取り除かれる。使用されていないか又は希にしか使用されなかったモデル状態を取り除けば、状態サイズを限定することによって動作効率が高まる。K及びMの最適の値は、アプリケーションの細目と、管理されるユーザ・グループのサイズとに依存する。
移行マトリックス調整プロセスは第1収集フレーム410の終わりに行われ、このとき頻度マトリックスFは状態移行:
を表わし、ここで:
fijは状態iから状態jへの移行の頻度であり;
nは前の収集フレーム中に監視されたモデル状態の数であって、現存するモデル状態と、前の収集フレーム中のスレショルド値K回より多く訪れられた新しい状態とを含む。
fijは状態iから状態jへの移行の頻度であり;
nは前の収集フレーム中に監視されたモデル状態の数であって、現存するモデル状態と、前の収集フレーム中のスレショルド値K回より多く訪れられた新しい状態とを含む。
移行マトリックスFについてのリフレッシュ速度を表わす重み係数αは、下記の関係:
pij=αfij+(1−α)pij 前のフレームより前にiが存在したとき
pij=fij その他のとき
に従ってマトリックスTをフレーム調整するために使用され得るものである。
pij=αfij+(1−α)pij 前のフレームより前にiが存在したとき
pij=fij その他のとき
に従ってマトリックスTをフレーム調整するために使用され得るものである。
もし移行マトリックスTが計算の前に新しい状態についてゼロ拡張されるならば、上記の関係はT=αF+(1−α)Tと同一であることに注意しなければならない。
重み係数αは、モデルが成熟するときにα−>0となるようにトレーニング段階及び動作段階の間に調整される。重み係数αを調整すれば、システムがトレーニング・モード中に収斂する速さに影響が及ぶ。一般に、重み係数αを僅かに大きくすれば収集フレームが追加されるという結果となろう。
使用されなかったか又は希にしか使用されなかった状態は、調整プロセスを完成させるために除去される。使用されなかった状態についてローが除去されるならば、それ以上の調整は不要である。しかし、使用されなかった状態についてコラムが除去される場合には、確率正規化が必要である。確率正規化は:
Pij=Pij/Σj<mPij
と表示されて良く、ここでmは状態の新しい数である。
Pij=Pij/Σj<mPij
と表示されて良く、ここでmは状態の新しい数である。
時点tsにおいて、飽和点に達し、システムは動作モードに移行する。飽和点は:
Ω(ΔT)n<X
により表わされて良く、ここで
ΩはマトリックスΔPにおいて定義されるメトリックであり、
(ΔT)nは最後の収集フレームnに対する確率調整のマトリックスであり、
Xは飽和点基準である。
Ω(ΔT)n<X
により表わされて良く、ここで
ΩはマトリックスΔPにおいて定義されるメトリックであり、
(ΔT)nは最後の収集フレームnに対する確率調整のマトリックスであり、
Xは飽和点基準である。
項Xは、フレーム間移行マトリックスT調整についての量的上限を表わす所定のスカラー数であって良く、ΩはマトリックスΔTにおいて定義されるノルムであって良い。この目的のために次の2つのマトリックス・ノルムを使用することができる:
ヒルベルト−シュミット・ノルム(平方差の合計):
|ΔT|2=√Σij(Δtij)2<X (i)
L1最大絶対コラム合計ノルム:
|ΔT|1=maxjΣi=1・・・n|Δtij|<X (i)
これらのノルムは、いずれも、選択されたマトリックスが連続する幾つかのフレームにおいて満たし、これによりシステムをトリガーして動作モードに変化させる条件(i)を提供する。
ヒルベルト−シュミット・ノルム(平方差の合計):
|ΔT|2=√Σij(Δtij)2<X (i)
L1最大絶対コラム合計ノルム:
|ΔT|1=maxjΣi=1・・・n|Δtij|<X (i)
これらのノルムは、いずれも、選択されたマトリックスが連続する幾つかのフレームにおいて満たし、これによりシステムをトリガーして動作モードに変化させる条件(i)を提供する。
動作モード中、システムは、現在の移動装置の状態及び状態空間Sに関して過去に収集されたデータ及び状態T間での移行確率に基づいて被予想移動装置状態を予測する。代表的予測プロセスは、次の変数に基づいて良い:
予測深さW:1回の押し進めの間に移動装置へ向けるために時間/価格効率的である情報ユニット(マルコフ連鎖状態)の最大数;
移行経路Zn:秩序状態の集合Zn={z1,z2,z3,・・・zn}、n<W
確率メトリックPZn:全ての可能な経路から最適の経路を特定するために集合Znで定義される複合確率尺度;
費用関数Ck:kページについての押し進めデータ送信の費用を表わす;及び
重み関数FZn=PZn+βCn、ここでβは費用重み係数である。
予測深さW:1回の押し進めの間に移動装置へ向けるために時間/価格効率的である情報ユニット(マルコフ連鎖状態)の最大数;
移行経路Zn:秩序状態の集合Zn={z1,z2,z3,・・・zn}、n<W
確率メトリックPZn:全ての可能な経路から最適の経路を特定するために集合Znで定義される複合確率尺度;
費用関数Ck:kページについての押し進めデータ送信の費用を表わす;及び
重み関数FZn=PZn+βCn、ここでβは費用重み係数である。
予測プロセスは、過去の移動装置状態に基づいて、最適の経路Znを予測する。予測された状態z1,・・・znと、関連する応答データとが移動装置へ押し進められる。例えば、移動装置の現在の状態としてxが与えられると、次の予測された被予想状態が発生し得る:
i.(結果として) x−>z1−>z2−>z3−>・・・−>zn
ii.(並列) x−>z1−>z2
x−>z3−>・・・−>zk
x−>z2−>z5−>・・・−>zn
結果としての状態は、現在の状態xに応じて後に訪問されると予測される被予想状態を表わす。例えば、移動装置が訪れることになる次の3つの連続する状態がURIz1、z2及びz3であると予測されるならば、これらの状態についてのデータが移動装置へ押し進められる。
i.(結果として) x−>z1−>z2−>z3−>・・・−>zn
ii.(並列) x−>z1−>z2
x−>z3−>・・・−>zk
x−>z2−>z5−>・・・−>zn
結果としての状態は、現在の状態xに応じて後に訪問されると予測される被予想状態を表わす。例えば、移動装置が訪れることになる次の3つの連続する状態がURIz1、z2及びz3であると予測されるならば、これらの状態についてのデータが移動装置へ押し進められる。
並列状態は、現在の状態xに応じて訪問されると予測される全ての考えられる被予想状態を表わす。例えば、xは加重方向グラフにおける頂点であり、状態z1、z2、及びz3はエッジ重みによって状態xに結合される。
移動装置の全ての新しい状態について、予測アルゴリズムを最適化のために構成し、全ての可能なZn集合、n<W、にわたってFZnを最大にすることができる。FZn>R0のときに押し進めが行われ、ここでR0は押し進め妥当性スレショルドである。
移動装置への被予測データの費用有効的な押し進めを保証するために費用関数Ckを使用することができる。例えば、
Ck=0、W=1ならば、
FZn=PZn=PZ1
PZ1=Pxi (i∈S、xは現在の装置状態である)
である。
Ck=0、W=1ならば、
FZn=PZn=PZ1
PZ1=Pxi (i∈S、xは現在の装置状態である)
である。
このとき、結果としてのZ1={i}:Pxi=maxj∈S(Pxj)、i∈Sである。
この様に、単一の状態が予想されて応答データが移動装置100へ押し進めらる。
単一の状態及びそれに対応する応答データのみを移動装置へ押し進めることは、例えばWAPデックなどの一定の情報フォーマットについては実際的であろうけれども、おそらく多数の状態を予測することが望ましいであろう。従って、
Ck=0、W>1
FZn=PZn
である。
Ck=0、W>1
FZn=PZn
である。
変数r0を使って経路選択確率スレショルドを定義することができる。変数r0はスレショルド確率に対応して良く、もしPij>r0ならばiからjへの状態移行が選択される。従って、r0の大きさは候補状態の集合Zcの基数に比例するであろう。候補状態の集合Zcから、被予想状態の集合Znを選択することができる。
Pxz1>r0が成り立つ全ての状態z1を始めに選択することによって予測される状態の候補集合Zcが作成される。その後、この基準を満たす状態が予測される状態の集合Zcに加えられる。予測される状態の集合Zcの中の全ての状態について、Pz1z2>r0が成り立つ全ての状態z2を選択することによって、その後の被予想状態が予測される。この基準を満たす状態が予測される状態の集合Zcに加えられ、被予想経路の集合が格納される(即ち、x−>z1−>z2)。
これらのステップは次の3つのイベントのうちの1つが発生するまで反復される:|Zc|=Wというイベント;又は経路の長さがWを上回る(x−>z1−>z2・・・−>zw)というイベント;又は選択プロセスがステップk<WでPzkj>r0の移行を発見できないというイベント。
被予想経路が作成された後、最適化が必要か否か判定するために状態の候補集合Zcが評価される。もし|Zc|≦Wならば、状態の予測された集合Zn=Zcである。最適化は不要であり、被予想状態と応答データとを移動装置へ押し進めることができる。
しかし、|Zc|>Wであれば、最適化が必要である。最適化は:
Zn∈Zc:PZn=maxnsWP(Zc)
と表示され得る。
Zn∈Zc:PZn=maxnsWP(Zc)
と表示され得る。
最適化された被予想状態及び応答データは、その後、移動装置へ押し進められて良い。
FZn=PZn+βCnとなるように費用関数Ckを0より大きい値に調整すれば、状態の候補集合Zcは、各々の対応する状態についてβCnの値に応じて調整されることになろう。r0及びCkを選択することにより、状態の候補集合Zcは種々のシステム効率及び利用できる資源を条件として選択されて良い。
図8を参照して状態の候補集合Zcの選択の例を説明することができる。現在の移動装置の状態がv1であるとすると、次の状態はv2及びv5である。w12>r0ならば、v1−>v2が被予想経路として格納される。同様に、もしw15>r0ならば、v1−>v5が被予想経路として格納される。もし結果としての被予想状態を作成しなければならないのであれば、最高の確率を有する被予想経路が格納される。しかし、並列被予想状態が作成されなければならないのであれば、v1−>v2及びv1−>v5の両方が被予想経路として格納される。選択プロセスは、上記の3つの終末イベントのうちの1つが発生するまで続行される。
他の実施態様では、現在の装置状態からの後続の予測をそれぞれ予測するのでスレショルドr0が高められる。このアプローチは、結果としての被予想状態の集合を小さくし、費用考慮事項Ck及び妥当性スレショルドR0の両方に配慮し、予測プロセスを簡単化する。
確率尺度Pは、Zc中の経路に沿う移行確率の単純な合計として定義されて良い。あまり特別ではないPについては、候補集合Zcの最大化部分集合を見出しているとき移行経路はそのまま保たれるべきである、即ち、もし状態zmが選択されれば、xからzmまでの経路中の全ての状態も選択されるべきである。
図10は、候補状態選択プロセスの他の実施態様を示す流れ図700である。ステップ702で、要求されている状態xが移動装置から受信される。ステップ704で、移行確率Pxz1>r0を有する全ての状態z1から状態の部分集合が選択される。図10の実施態様では、状態z1は、全て、状態xからの0より大きい移行確率を有する状態である。この状態の部分集合は状態の候補集合Zcとして格納される。
ステップ706は、追加の状態が残っているか否か判定する。例えばz1からの状態の選択された部分集合が他の状態znへの移行確率を持っていれば、おそらく追加の状態が残っているであろう。もし追加の状態を利用できるのであれば、ステップ708に示されているように状態の他の部分集合が選択され、その状態経路が状態の候補集合Zcに格納される。その後、ステップ710は追加の状態が残っているか否か判定する。もし残っていれば、ステップ712に示されているように状態選択がインクリメントされ、ステップ708が反復される。
追加の状態が残っていないとステップ706又はステップ710で判定されると、ステップ714は候補集合Zcの最適化が必要か否か判定する。最適化が必要ならば、ステップ716は、前述したように候補集合Zcを最適化する。最適化の後、或いは最適化が不要であれば、ステップ718に示されているように、被予想状態Znは候補集合にZcセットされる。
図11は、本発明で移動装置として使用され得る無線装置を構成し得るコンポーネントの略図である。
図11に目をむけると、本発明のいろいろな部分を具体化し得る無線装置900のブロック図がある。無線装置900は、好ましくは、少なくとも音声及びデータ通信能力を有する双方向通信装置である。この装置は、好ましくは、インターネット上の他のコンピュータシステムと通信する能力を有する。装置により提供される機能により、装置はデータ・メッセージング装置、双方向ページャー、データ・メッセージング能力付きセルラー電話、無線インターネット装置或いは(電話能力のある又は無い)データ通信装置と称されて良い。
装置900が双方向通信用に作動される場合、該装置に通信サブシステム911が組み込まれ、このサブシステムは、受信装置912と、送信装置914と、付随コンポーネントとを含み、この付随コンポーネントは、1つ以上の好ましくは埋め込み式の又は内部のアンテナ・エレメント916及び918、局部発振器(LO)913、及びディジタル信号処理装置(DSP)920などの処理モジュールである。通信サブシステム911の具体的デザインは、該装置が動作するように意図されている通信ネットワークによる。例えば、北米マーケット向けの装置900は、おそらく、Mobitex移動通信システム又はDataTAC移動通信システム内で動作するように設計された通信サブシステム911を含み、、ヨーロッパで使用されるように意図されている装置900には一般パケット無線サービス(GPRS)通信サブシステム911が組み込まれるであろう。
ネットワーク・アクセス要件も、図1の無線ネットワーク105などのネットワーク919のタイプにより変化する。例えば、Mobitex及びDataTACネットワークでは、900等の移動装置は、各装置に付随する独特の個人識別番号又はPINを用いてネットワークで登録される。しかし、GPRSネットワークでは、ネットワーク・アクセスは、装置900の加入者又はユーザと関連付けられる。従って、GPRS装置は、GPRSネットワークで動作するために、一般にSIMカードと呼ばれている加入者識別モジュール(図示されていない)を必要とする。SIMカードが無ければ、GPRS装置は十分に機能しない。局所的な或いは非ネットワーク通信機能(もしあれば)は動作できても、装置900はネットワーク919上での通信に関係するどの機能も実行できないであろう。所要のネットワーク登録又は起動手続きが完了すると、装置900はネットワーク919上で通信信号を送受信することができる。通信ネットワーク919を通してアンテナ916により受信された信号は受信装置912に入力され、この受信装置は、信号増幅、周波数下降変換、フィルタリング、チャネル選択などの一般的受信装置機能を実行することができ、また図11に示されている実例システムではアナログディジタル変換を実行することができる。受信された信号のアナログディジタル変換は、復調及び復号などのより複雑な通信機能がDSP920で実行されることを可能にする。同様に、送信されることになる信号は、例えば変調及び符号化を含む処理をDSP920から受け、また、ディジタルアナログ変換、周波数上昇変換、フィルタリング、増幅を受けると共にアンテナ918経由で通信ネットワーク919で送信されるように送信装置914に入力される。
DSP920は、通信信号を処理するだけではなくて、受信装置及び送信装置の制御にも配慮する。例えば、受信装置912及び送信装置914で通信信号に適用される利得は、DSP920で実行される自動利得制御アルゴリズムを通して適応的に制御されて良い。
装置900は、好ましくは、マイクロプロセッサ938を含み、これは装置の全動作を制御する。少なくともデータ及び音声通信を含む通信機能は通信サブシステム911を通して実行される。マイクロプロセッサ938は、例えばディスプレイ922、フラッシュメモリー924、ランダムアクセスメモリー(RAM)926、補助入力/出力(I/O)サブシステム928、シリアルポート930、キーボード932、スピーカー934、マイクロフォン936、短距離通信サブシステム940、及び942で包括的に指示されている他の任意の装置サブシステムなどの他の装置サブシステムとも相互作用する。
図11に示されているサブシステムの一部は通信関連機能を実行するが、他のサブシステムは“常駐”機能即ち装置搭載機能を提供することができる。特に、例えばキーボード932及びディスプレイ922などの一部のサブシステムは、通信ネットワーク上で送信するためにテキスト・メッセージを入力する機能などの通信関連機能と、計算器又はタスクリストなどの装置常駐機能との両方のために使用されて良い。
マイクロプロセッサ938により使用されるオペレーティングシステム・ソフトウェアはフラッシュメモリー924などの永続的記憶装置に格納されるのが好ましいけれども、このメモリーは読み出し専用メモリー(ROM)又は同様の記憶素子(図示されていない)であっても良い。オペレーティングシステム、具体的な装置アプリケーション、又はそれらの一部分をRAM926などの揮発性記憶装置に一時的にロードしても良い。受信された通信信号をRAM926に格納し得ることも考えられる。フラッシュメモリー924は、好ましくは、データ通信モジュール924Bを包含し、また装置900が音声通信可能にされているときには、音声通信モジュール924Aを包含する。フラッシュメモリー924には他のソフトウェア・モジュール924Nも包含され、該モジュールは図7の予測クライアント300としても示されている。
マイクロプロセッサ938は、オペレーティングシステム機能に加えて、好ましくは装置でのソフトウェア・アプリケーションの実行を可能にする。少なくとも例えばデータ及び音声通信アプリケーションを含む基本的装置動作を制御するアプリケーションの所定の集合は普通は製造時に装置900にインストールされる。装置にロードされ得る好ましいアプリケーションは、例えばe−メール、カレンダー・イベント、音声メール、予約、及びタスク・アイテムなどの(これらに限定はされない)装置ユーザに関連するデータ・アイテムを組織して管理する能力を有する個人情報マネージャー(PIM)アプリケーションであろう。当然、装置でのPIMデータ・アイテムの記憶を容易にするために装置において1つ以上のメモリー・ストアを利用することができる。このPIMアプリケーションは、無線ネットワークを介してデータ・アイテムを送受信する能力を有するのが好ましい。好ましい実施態様では、PIMデータ・アイテムは、無線ネットワークを介してシームレスに統合され、同期化されて更新され、装置ユーザの対応するデータ・アイテムはホストコンピュータ・システムに格納され又は関連付けられる。図7の装置アプリケーション330などの、ブラウザ・アプリケーションも好ましい。ネットワーク919、補助I/Oサブシステム928、シリアルポート930、短距離通信サブシステム940又は他の任意の適切なサブシステム942を通して別のアプリケーションが装置900にロードされ、マイクロプロセッサ938により実行されるようにRAM926又は好ましくは不揮発性記憶装置(図示されていない)にユーザによりインストールされても良い。アプリケーションのインストールのこの様な適応性は、装置の機能性を高め、また、高度な装置搭載機能、通信関連機能、又はこの両方の機能を提供することができる。例えば、秘密通信アプリケーションは、電子商業機能及び他のその様な財務取り引きを装置900を用いて実行することを可能にするであろう。
データ通信モードでは、テキスト・メッセージ又はウェブページ・ダウンロードなどの受信された信号は通信サブシステム911により処理されてからマイクロプロセッサ938に入力され、このマイクロプロセッサは、好ましくは、受信された信号をディスプレイ922又は補助I/O装置928へ出力するために更に処理する。装置900のユーザは、ディスプレイ922及び場合によっては補助I/O装置928と関連させてキーボード932(これは好ましくは完全な英数字キーボード又は電話タイプのキーパッドである)を用いて例えばe−メール・メッセージなどのデータ・アイテムを作成することもできる。この様に作成されたアイテムを、通信サブシステム911を通して通信ネットワークで送信することができる。
音声通信については、装置900の動作全体はほぼ同様であるが、受信された信号が好ましくはスピーカー934へ出力され、送信される信号がマイクロフォン936によって作られる点が異なっている。音声メッセージ記録サブシステムなどの、代わりの音声又はオーディオI/Oサブシステムも装置900において実現されて良い。音声又はオーディオ信号の出力は好ましくは主としてスピーカー934を通して達成されるが、例えば電話
を掛けた人のアイデンティティー、音声通話の持続時間、又はその他の音声通話関連情報の表示を提供するためにディスプレイ922を使っても良い。
を掛けた人のアイデンティティー、音声通話の持続時間、又はその他の音声通話関連情報の表示を提供するためにディスプレイ922を使っても良い。
シリアルポート930は、普通はユーザのデスクトップ・コンピュータ(図示されていない)と同期することが望ましいパーソナルディジタルアシスタント(PDA)タイプの通信装置で実現されるであろうが、オプションの装置コンポーネントである。この様なポート930は、ユーザが外部装置又はソフトウェア・アプリケーションを通して好みを指定することを可能にし、また無線通信ネットワークを通す方法以外の方法での装置900への情報又はソフトウェアのダウンロードに配慮することによって装置の能力を拡張する。この代替ダウンロード経路は、例えば、直接的で従って確かで信頼できる接続を通して装置に暗号化キーをロードし、これにより秘密装置通信を可能にするために使用されて良い。
短距離通信サブシステム940は、装置900と、必ずしも同様の装置でなくても良い別のシステム又は装置との間の通信に備えることのできる更なるオプションのコンポーネントである。例えば、サブシステム940は、同様に動作可能にされるシステム及び装置との通信に備えて赤外線装置及び関連する回路及びコンポーネント又はBluetooth(商標)通信モジュールを含むことができる。
この明細書は、最良の形態を含む本発明を開示し、当業者が本発明を作って使用できるようにするために実施例を使用している。請求項の文言と異ならないエレメントを有するか又は同等エレメントを有する限りは、他の実施例も請求項の範囲内にある。
Claims (1)
- 移動装置からのデータ要求を処理するためのシステムであって、該システムは:
少なくとも1つの移動装置から受信されたデータ要求を格納できるメモリーと;
該メモリーにアクセスして、格納されているデータ要求に基づいて移動装置のために第1被予想データ要求を予測する状態予測モジュールと;
該第1被予想データ要求を該状態予測モジュールから受け取って、これに応答して該第1被予想データ要求に関連する第1応答データを要求して受け取り、無線ネットワークを介して該移動装置に送るために該第1応答データを準備するプッシュ・モジュールと;
を含むことを特徴とするシステム。
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