KR101126524B1 - User-centered context awareness system, context translation method therefor and Case-based Inference method therefor - Google Patents

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Abstract

온톨로지 상황 모델을 이용한 사용자 중심의 상황 인지 시스템, 이에 적합한 상황 정보 변환 방법 그리고 사례 기반 추론 방법이 개시된다.
본 발명에 따른 상황 인지 시스템은 주변 자원에 대한 센서 데이터를 발생하는 센서부, 상기 센서부에 의해 수집된 센서 데이터를 속성에 따라 변환하여 추론에 적합한 상황 정보를 생성하는 상황 관리 에이전트, 상기 상황 관리 에이전트에 의해 발생된 상황 정보를 저장하기 위한 온톨로지 기반의 상황 모델을 가지며 상황 정보의 입출력을 제어하는 상황 관리부 그리고 상기 상황 관리부에 저장된 상황 모델을 참조하여 현재 상황을 추론하고 추론된 결과에 상응하는 상황 인식 서비스를 사용자에게 제공하며 제공된 서비스에 대한 사용자의 피드백을 반영하여 추론 규칙에 대한 학습을 수행하는 상황 추론 에이전트를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Disclosed are a user-centered context awareness system using ontology context models, context information transformation methods, and case-based reasoning.
The situation awareness system according to the present invention is a sensor unit for generating sensor data for the surrounding resources, a situation management agent for generating the situation information suitable for inference by converting the sensor data collected by the sensor according to the attribute, the situation management It has an ontology-based situation model for storing the situation information generated by the agent, and infers the current situation by referring to the situation model which controls input / output of the situation information and the situation model stored in the situation manager and corresponds to the inferred result. It provides a recognition service to the user and reflects the user's feedback on the provided service, characterized in that it comprises a situation inference agent for learning about the inference rules.

Description

사용자 중심의 상황 인지 시스템, 이에 적합한 상황 정보 변환 방법 및 사례 기반 추론 방법{User-centered context awareness system, context translation method therefor and Case-based Inference method therefor}User-centered context awareness system, suitable context information transformation method and case-based reasoning method {user-centered context awareness system, context translation method therefor and Case-based Inference method therefor}

본 발명은 상황 인지 시스템에 관한 것으로서, 특히 시스템의 확장성, 재사용성, 상호 운용성을 위한 온톨로지 상황 모델을 이용한 사용자 중심의 상황 인지 시스템, 이에 적합한 상황 정보 변환 방법 그리고 사례 기반 추론 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a situation awareness system, and more particularly, to a user-centered situation awareness system using an ontology context model for system scalability, reusability, and interoperability, a method for transforming context information, and a case-based reasoning method suitable thereto.

최근 활발히 연구되는 유비쿼터스 컴퓨팅의 기본 개념은 언제 어디에서나 인터넷 망을 통해 여러 자원을 접근 및 제어할 수 있다는 것을 의미한다. 이와 같이 유비쿼터스 컴퓨팅이 가능한 공간을 스마트 공간이라 정의하며 최근의 스마트 공간은 유비쿼터스 네트워크의 발달로 인해 급격히 확장되고 있다. 상황인지 시스템의 목적은 위와 같은 스마트 공간 내의 사용자의 의도를 파악하여 시스템이 자동적으로 사용자에게 적합한 서비스를 제공하는 것에 있다.The basic concept of ubiquitous computing, which is being actively studied recently, means that various resources can be accessed and controlled through the internet network anytime and anywhere. As such, a space capable of ubiquitous computing is defined as a smart space, and the recent smart space is rapidly expanding due to the development of a ubiquitous network. The purpose of the situational awareness system is to grasp the intention of the user in the smart space as described above and to automatically provide the appropriate service to the user.

또한 상황 인지 시스템은 스스로 유비쿼터스 컴퓨팅 자원을 사용할 수 없는 사용자 및 자동화된 서비스를 요구하는 사용자를 대상으로 한다. 이러한 시대적 흐름 및 요구를 바탕으로 스마트 공간에서의 상황 인지 시스템의 개발은 가속화되고 있다.Situational awareness systems also target users who cannot use ubiquitous computing resources and users who require automated services. Based on these trends and demands, the development of situational awareness systems in smart space is accelerating.

상황 인지 시스템의 구성은 크게 상황 모델링 방법과 추론 방법으로 나눌 수 있다. 상황 모델링에 관한 기존의 연구로는 Context-Toolket, CoolTown , Karen이 제안한 ER and UML Model, CONON 등이 연구되었으며 최근에는 재사용성 및 상호 운영상의 이유로 온톨로지를 활용하는 CONON 모델이 많이 사용되고 있다.The configuration of the situational awareness system can be divided into the situation modeling method and the inference method. The existing researches on context modeling have been conducted by Context-Toolket, CoolTown, and ER and UML Model and CONON proposed by Karen. Recently, CONON models using ontologies have been used for reasons of reusability and interoperability.

상황 인지 시스템은 상황 정보를 구성하는 상황 모델링과 구성된 정보를 기준으로 적합한 서비스를 찾아내는 상황 추론으로 구분 지을 수 있다.Situational awareness system can be divided into situational modeling that constructs contextual information and contextual inference that finds suitable services based on the configured information.

사용자 주변에 산재한 각각의 상황 정보(Context)를 취합 및 추론한 것을 사용자가 처한 상황(Situation)이라 하며 이와 같이 사용자가 처한 상황을 효율적으로 분석 및 추론할 수 있도록 각각의 상황 정보를 구성하는 방법을 상황 모델링이라 한다.The collection and inference of each context information scattered around the user is called the situation that the user is in. The method of configuring each context information to efficiently analyze and infer the user's situation is explained. This is called situation modeling.

본 발명에서 표현하고 있는 '상황(context)'이란 단어의 정의는 사용자를 둘러싼 각각의 자원 정보로서 위치, 시간 등의 물리 정보, 빛, 온도, 습도 등의 환경 정보, 사용자의 기분, 건강 상태 등의 개인적 정보 등을 통틀어 나타낸다. The term 'context' expressed in the present invention is the resource information surrounding the user as physical information such as location and time, environmental information such as light, temperature, humidity, user's mood, health state, etc. Personal information, etc.

이와 같은 상황 정보를 추론 및 분석에 효율적인 구성을 하고자 하는 상황 모델링 방법에 관한 여러 연구가 진행되었으며 그 내용은 다음과 같다.Various researches have been conducted on the situation modeling method to efficiently construct such situation information for inference and analysis. The contents are as follows.

● Attribute-Value Model● Attribute-Value Model

상황 정보를 속성과 해당 속성에 대한 값으로 상황 모델을 구성하는 모델이다. 이와 같은 상황 모델을 사용한 대표적인 시스템으로는 Context-Toolkit이 존재하며 상황 모델에 저장되는 상황 정보는 Widget이라 불리는 모듈에 의해 주변 정보가 습득되고 습득된 정보는 Interpreter 모듈을 통해 해석되어 진다.It is a model that constructs a context model using the context information with attributes and values for the attributes. Context-Toolkit exists as a representative system using the context model. The context information stored in the context model is acquired by a module called Widget, and the acquired information is interpreted through the Interpreter module.

● Web-based ModelWeb-based Model

상황 정보를 Web 기반으로 표현하여 상황 정보에 대한 접근성을 높인 상황 모델이다. Web Presence로 표현되는 형식을 통해 스마트 공간상의 정보를 사용자에게 제공하며 Web Presence를 통하여 상황 정보의 종류 및 관계에 대한 정보를 습득할 수 있다. Web-based Model의 대표적인 시스템으로는 HP Smart Space의 프로젝트의 일환으로 개발된 Cool-Town이 존재한다.It is a situation model that increases the accessibility of context information by expressing it on a web basis. It provides the information on the smart space to the user through the format expressed as Web Presence, and the information about the type and relationship of the situation information can be acquired through the Web Presence. The representative system of the web-based model is Cool-Town developed as part of the HP Smart Space project.

● ER and UML Model● ER and UML Model

상황 정보를 구성하는 개체 및 그 관계에 따라 표현한 상황 모델로 데이터베이스에서 사용되는 ER 및 UML 모델을 상황 모델 구축 시에 활용한 방법이다. Karen이 제안한 상황 모델에서 사용되었으며 계층 관계를 표현할 수 없다는 단점을 가지고 있다.It is a situation model expressed according to the objects and the relationship that make up the situation information. It is a method that uses the ER and UML models used in the database when constructing the situation model. It is used in the situation model suggested by Karen and has the disadvantage of not being able to express hierarchical relationships.

● Ontology Model● Ontology Model

상황 정보의 개체 표현, 개체간의 관계 표현, 개체 간의 계층적 표현이 가능한 상황 모델 방법이다. 온톨로지로 구축한 상황 모델은 이기종 시스템간의 상호 운용성, 구축한 모델의 재사용성, 지식의 재사용성의 장점을 가진다. 온톨로지 상황 모델 방법의 효율적인 구축을 위하여 CONON에서는 상위 온톨로지와 하위 온톨로지의 구분과 같은 방법을 제시하여 여러 도메인에서 쉽게 적용할 수 있는 장점이 있다. 최근에는 위와 같은 이유로 온톨로지로 구축한 상황 모델이 대부분 사용되고 있다.It is a situation model method that can express the situation information, express the relationship between objects, and express hierarchically. The situation model built with ontology has the advantages of interoperability between heterogeneous systems, reusability of the built model, and reuse of knowledge. In order to efficiently construct the ontology situation model method, CONON has the advantage that it can be easily applied in various domains by suggesting the same method as the upper ontology and the lower ontology. In recent years, the situation model constructed by ontology has been mostly used for the above reasons.

온톨로지 상황 모델이 사용되지 않은 상황인지 시스템의 경우, 추론 방법이 취약하며 제공하는 서비스로는 스마트 공간 내의 활용할 수 있는 기기의 정보를 보여주거나, 사용자가 작성한 스케쥴링에 따른 부가 서비스가 주를 이루었다. 그러나 온톨로지 상황 모델의 등장으로 온톨로지 구조가 제공하는 계층적 추론 및 규칙 기반 추론, 사용자의 반응을 저장한 로그 정보 학습에 따른 추론 등의 다양한 추론 방법론이 연구되고 있다. In the case of the system that does not use the ontology situation model, the reasoning method is vulnerable, and the services provided include the information of devices that can be utilized in the smart space, or supplementary services based on user-scheduled scheduling. However, with the advent of the ontology situation model, various reasoning methods such as hierarchical reasoning and rule-based reasoning provided by the ontology structure, and reasoning by learning log information that stores the user's response are being studied.

이러한 상황 모델을 활용한 추론 방법은 아래와 같다.The reasoning method using this situation model is as follows.

● 규칙 기반 추론● rule-based reasoning

상황 인지 시스템에서 가장 많이 사용되는 상황 추론 방법이다. 온톨로지 상황 모델뿐만 아니라 다양한 상황 모델에 모두 적용할 수 있으며, 설정된 규칙에 의하여 추론한다. 단점으로는 Rule의 생성시 비용이 많이 들며, 잘못된 생성된 Rule의 경우 시스템 스스로 수정할 수 없다는 단점이 있다. 대표적으로 SOCAM, CoBrA 등이 존재한다. CoBrA의 경우 ContextBroker라 불리는 Agent를 통해 추론되는 데, 정해진 규칙에 따라 추론하여 서비스를 제공한다. SOCAM의 기능도 유사하지만, 모바일을 통해 서비스를 제공하는 특징이 있다.It is the most commonly used method of situation inference in situational awareness systems. It can be applied to not only the ontology situation model but also various situation models, and inferred by the set rules. The disadvantage is that it takes a lot of cost when creating the rule, and the disadvantage is that the generated rule cannot be modified by the system itself. Typically, SOCAM, CoBrA and the like are present. In the case of CoBrA, it is inferred through Agent called ContextBroker. The functionality of SOCAM is similar, but the service is provided through mobile.

● Naive Bayes● Naive Bayes

사용자에게 제공한 서비스의 로그를 분석하여 상황을 추론하는 방법이다. 사용자는 제공된 서비스에 대하여 만족하거나 불만족할 수 있으며 상황 인지 시스템은 이를 로그로 기록하여 분석 추론을 수행할 수 있게 지원한다. GAIA가 대표적인 시스템이다.This method infers the situation by analyzing the log of the service provided to the user. The user may be satisfied or dissatisfied with the service provided, and the context-aware system may log it to assist in performing inference. GAIA is a representative system.

위와 같은 기존의 상황 추론 방법의 경우 상황 인지 시스템 동작 시에 제공된 서비스에 대하여 사용자의 피드백을 반영할 수 있는 방법이 없는 문제점을 내재하고 있다.In the case of the conventional situation inference method as described above, there is a problem that there is no method that can reflect the user's feedback on the service provided when the situation awareness system operates.

도 1은 종래의 상황 인지 시스템의 구성을 도시한다. 1 shows a configuration of a conventional situation awareness system.

도 1에 도시된 종래의 상황 인지 시스템은 센서부(10), 상황 정보 제공자(12), 상황 해석자(14), 상황 모델(16) 그리고 상황 인식 서비스부(18)를 포함한다. 도 1에 도시된 종래의 상황 인지 시스템은 아래의 네 단계를 통해 사용자에게 서비스를 제공한다. The conventional situation awareness system illustrated in FIG. 1 includes a sensor unit 10, a situation information provider 12, a situation interpreter 14, a situation model 16, and a situation recognition service unit 18. The conventional situation awareness system shown in FIG. 1 provides a service to a user through the following four steps.

첫째, 센서부(10)는 물리, 혹은 가상의 센서를 통해 데이터를 수집하여 상황 정보 제공자(Context provider)에게 전달한다. 물리 센서에 의해 검출되는 물리 센서 데이터는 스마트 공간 내의 환경 정보를 수집하는 온도, 습도 등의 정보를 나타내며, 가상 센서에 의해 검출되는 가상 센서 데이터의 경우 인터넷 망을 통하여 얻는 시간 정보, 날씨 정보, 날짜 정보 등을 의미한다.First, the sensor unit 10 collects data through a physical or virtual sensor and delivers the data to a context provider. The physical sensor data detected by the physical sensor indicates information such as temperature and humidity for collecting environmental information in the smart space, and in the case of the virtual sensor data detected by the virtual sensor, time information, weather information, and date obtained through the Internet network. Information, etc.

둘째, 상황 정보 제공자(12)는 센서부(10)로부터 전달받은 데이터를 상황 정보로 가공하여 상황 모델(Context Model, 16)에 저장한다.Second, the contextual information provider 12 processes the data received from the sensor unit 10 into contextual information and stores it in the contextual model 16.

셋째, 상황 해석자(Context Interpreter, 14)는 상황 모델(16)에 저장되어 있는 상황 정보를 기반으로 현재의 상황을 추론한다.Third, the context interpreter 14 infers the current situation based on the context information stored in the context model 16.

넷째, 상황 인지 서비스(Context-aware Service, 18)는 추론된 결과를 사용자에게 전달한다.Fourth, the context-aware service 18 delivers the inferred result to the user.

도 1에 도시된 바와 같은 종래의 기존의 상황 인지 시스템에서는 상황 해석자(14) 내부의 Context DB를 통해 추론되며 추론된 결과가 사용자에게 제공된다. 이는 상황에 따라 정의된 서비스가 규칙으로써 존재한다는 의미로서, 만약 잘못 정의되어 있는 규칙 혹은 개개의 사용자에게 맞지 않은 규칙이 존재할 경우 시스템 스스로 오류를 수정할 수 없는 문제점이 발생하게 된다. In the conventional situation awareness system as shown in FIG. 1, the inferred result is provided through the context DB inside the context interpreter 14 and the inferred result is provided to the user. This means that a service defined according to the situation exists as a rule. If a rule that is incorrectly defined or a rule that does not suit an individual user exists, the system cannot correct an error by itself.

또한, 각각의 시스템에 존재하는 상황 정보 제공자의 겨우 상황 정보를 생성하는 데 있어 정형화된 방법 및 신뢰성 있는 데이터를 생성하기 위한 방법이 존재하지 않았다. In addition, there is no standardized method for generating situation information of the situation information provider existing in each system and a method for generating reliable data.

또한, 상황 모델에 효율적으로 상황 정보를 표현하기 위해서는 센서로부터 수집된 데이터를 시맨틱 데이터로의 변환이 필요할 뿐만 아니라 데이터에 따라 필터링 및 가공 과정이 필요하다. 기존의 시스템에서는 이러한 상황 데이터들이 추론에 적합한 상황정보로의 변환 방법이 정형화되어 있지 않아 적합치 못한 데이터의 사용이 발생되기도 하였다.In addition, in order to efficiently represent context information in the context model, not only the data collected from the sensor needs to be converted into semantic data, but also filtering and processing are required according to the data. In the existing system, the method of converting these situation data into context information suitable for inference has not been formulated, which causes the use of inappropriate data.

또한, 기존의 시스템에서는 추론의 과정이 항상 고정되어 있어서, 적합하지 못한 추론이 수행되었을 경우 이를 수정할 수 있는 방법이 존재하지 못하였다. 이에 따라 사용자나 주변 상황의 변화에 적절하게 대처하지 못하는 문제점이 발생된다. In addition, in the existing system, the process of inference is always fixed, and there is no way to correct it when inappropriate inference is performed. Accordingly, there is a problem that does not properly cope with changes in the user or the surrounding situation.

본 발명은 상기의 문제점들 중의 적어도 일부를 해결하기 위한 안출된 것으로서, 시스템의 확장성, 재사용성, 상호 운용성을 위한 온톨로지 상황 모델을 이용한 사용자 중심의 상황 인지 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention has been made to solve at least some of the above problems, and an object of the present invention is to provide a user-centered situation awareness system using an ontology situation model for system scalability, reusability, and interoperability.

본 발명의 다른 목적은 신뢰성 있는 상황 정보를 생성할 수 있는 상황 인지 시스템을 제공하는 것에 있다.Another object of the present invention is to provide a situation awareness system capable of generating reliable situation information.

본 발명의 또 다른 목적은 사용자의 피드백을 반영함으로써 스스로 잘못된 추론을 수정할 수 있는 상황 인지 시스템을 제공하는 것에 있다.It is another object of the present invention to provide a situational awareness system that can correct wrong inferences by reflecting user feedback.

본 발명의 또 다른 목적은 신뢰성 있는 상황 정보의 생성을 위해 정형화된 센서 데이터 변환 방법을 제공하는 것에 있다.Still another object of the present invention is to provide a method for transforming sensor data, which is formulated for generating reliable situation information.

본 발명의 또 다른 목적은 사용자 친화적인 서비스를 제공하기 위하여 사용자의 피드백을 반영함으로써 시스템 스스로 잘못된 추론을 수정할 수 있는 방법을 제공하는 것에 있다. It is another object of the present invention to provide a method for correcting wrong inference by the system by reflecting user feedback in order to provide a user-friendly service.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 상황 인지 시스템은The situation awareness system according to the present invention for achieving the above object

센서로부터 주변 자원에 대한 데이터를 수집하며 수집한 데이터를 상황 정보로 변환하여 온톨로지 상황 모델에 저장하고, 상황 모델에 저장된 상황 정보를 기반으로 추론을 진행하며 그리고 추론된 결과를 사용자에게 제공하는 온톨로지 기반의 상황 인식 시스템에 있어서, 주변 자원에 대한 센서 데이터를 발생하는 센서부, 상기 센서부에 의해 수집된 센서 데이터를 속성에 따라 변환하여 추론에 적합한 상황 정보를 생성하는 상황 관리 에이전트, 상기 상황 관리 에이전트에 의해 발생된 상황 정보를 저장하기 위한 온톨로지 기반의 상황 모델을 가지며 상황 정보의 입출력을 제어하는 상황 관리부 그리고 상기 상황 관리부에 저장된 상황 모델을 참조하여 현재 상황을 추론하고 추론된 결과에 상응하는 상황 인식 서비스를 사용자에게 제공하며 제공된 서비스에 대한 사용자의 피드백을 반영하여 추론 규칙에 대한 학습을 수행하는 상황 추론 에이전트를 포함하는 것을 특징으로 한다.Collects data on the surrounding resources from the sensor and converts the collected data into contextual information and stores it in the ontology contextual model, proceeds with inference based on contextual information stored in the contextual model, and provides the inferred result to the user. In the situation recognition system of the situation, the sensor unit for generating sensor data for the surrounding resources, the situation management agent for generating the situation information suitable for inference by converting the sensor data collected by the sensor according to the attribute, the situation management agent It has an ontology-based situation model for storing the situation information generated by the system, and the situation management unit controls the input / output of the situation information, and infers the current situation by referring to the situation model stored in the situation management unit and recognizes the situation corresponding to the inferred result. Provide and provide services to users Reflect user feedback on services and comprises the situation, reasoning agent to perform a study on the inference rules.

상기의 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 상황 정보 변환 방법은Context information conversion method according to the present invention for achieving the above another object

센서로부터 주변 자원에 대한 데이터를 수집하며 수집한 데이터를 상황 정보로 변환하고, 상황 정보를 기반으로 추론을 진행하며 그리고 추론된 결과를 사용자에게 제공하는 상황 인식 시스템에 적합한 상황 정보 변환 방법에 있어서,In the situation information conversion method suitable for the situation recognition system that collects data on the surrounding resources from the sensor, converts the collected data into context information, proceeds with inference based on the context information, and provides the inferred result to the user.

상기 센서 데이터를 습득 시기에 따라 항상 습득되는 속성을 가지는 Person 인지 데이터, 이벤트에 따라 습득되는 속성을 가지는 Device 데이터 그리고 일정 시간마다 습득되는 속성을 가지는 Environment 데이터로 구분하고,The sensor data is classified into a person recognition data having an attribute that is always acquired according to acquisition time, a device data having an attribute acquired according to an event, and an environment data having an attribute acquired every predetermined time.

각각의 속성에 따라 상태를 나타내는 값 및 신뢰도를 나타내는 값을 가지는 시맨틱 데이터로 변환하는 것을 특징으로 한다. It is characterized by converting into semantic data having a value indicating a state and a value indicating a reliability according to each attribute.

상기의 또 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 사례 기반 추론 방법은Case-based reasoning method according to the present invention for achieving the above another object

센서로부터 주변 자원에 대한 데이터를 수집하며 수집한 데이터를 상황 정보로 변환하여 온톨로지 상황 모델에 저장하고, 상황 모델에 저장된 상황 정보를 기반으로 추론을 진행하며 그리고 추론된 결과를 사용자에게 제공하는 온톨로지 기반의 상황 인식 시스템에 적합한 사례 기반의 추론 방법에 있어서, 상황 정보를 연산 가능한 사례로 표현하여 사례 데이터 베이스에 저장하는 Representation 단계, 상기 사례 데이터베이스로부터 현재 사례와 가장 유사한 사례 즉, 최근접 사례를 검색하는 Retrive 단계, 규칙에 기반하여 상기 최근접 사례와 현재 사례와의 차이를 해결하는 서비스를 제공하는 Adaptation 단계 그리고 상기 서비스에 대한 사용자의 피드백을 반영하여 상기 규칙을 수정하는 Evaluation and Store 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.Collects data on the surrounding resources from the sensor and converts the collected data into contextual information and stores it in the ontology contextual model, proceeds with inference based on contextual information stored in the contextual model, and provides the inferred result to the user. In the case-based reasoning method suitable for the situation recognition system of the present invention, Representation step of representing the situation information as a computational case and stored in the case database, Searching for the closest case, that is, the closest case to the current case from the case database A retrive step, an adaptation step of providing a service that resolves the difference between the closest case and the current case based on the rule, and an evaluation and store step of modifying the rule to reflect the user's feedback on the service. It features.

본 발명에서는 상황 추론 에이전트(Situation Reasoning Agent; SRA)를 통한 시스템의 학습 알고리즘 및 상황 관리 에이전트(Context Management Agent; CMA)를 기반으로 하는 신뢰 있는 상황 정보 방법을 구현함으로써, 상황 데이터의 종류에 따라 적절한 프로세싱이 가능하고 자동 학습 및 상황 데이터의 변환이 가능한 상황 인지 시스템을 제공하는 효과를 갖는다. The present invention implements a reliable contextual information method based on a learning algorithm and context management agent (CMA) of a system through a situation reasoning agent (SRA), and according to the type of context data. It has the effect of providing a context aware system capable of processing and automatic learning and transformation of context data.

도 1은 종래의 상황 인지 시스템의 구성을 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 상황 인지 시스템의 구성을 도시한다.
도 3은 도 2에 도시된 상황 관리 에이전트의 상세한 구성을 도시한다.
도 4는 도 2에 도시된 상황 추론 에이전트의 상세한 구성을 도시한다.
도 5는 추론의 바탕이 되는 상황 정보에 대한 사례 표현의 예를 도시한다.
도 6은 본 발명에 따른 학습 알고리즘의 예를 도식적으로 도시한다.
도 7은 시나리오에 의한 상황 인지 시스템의 학습 동작을 도식적으로 도시한다.
도 8은 사례 기반 추론 과정을 검증하기 위한 시뮬레이션 프로그램의 예를 도시한다.
도 9는 사용자의 피드백에 따른 규칙 생성 및 적용의 예를 도시한다.
1 shows a configuration of a conventional situation awareness system.
2 illustrates a configuration of a situation awareness system according to the present invention.
FIG. 3 shows a detailed configuration of the situation management agent shown in FIG.
FIG. 4 shows a detailed configuration of the situation reasoning agent shown in FIG. 2.
5 shows an example of a case representation for contextual information on which inference is based.
6 diagrammatically shows an example of a learning algorithm according to the invention.
7 diagrammatically illustrates the learning behavior of a context aware system in a scenario.
8 shows an example of a simulation program for verifying a case based reasoning process.
9 illustrates an example of rule generation and application according to user feedback.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 동작을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the configuration and operation of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 상황 인식 시스템은 주변 자원에 대한 정보를 수집할 수 있는 스마트 공간에서의 동작으로 가정한다. 스마트 공간에서의 상황 정보 수집 방법 및 학습 방법을 전체 시스템의 구조를 중심으로 기술한다.The context awareness system according to the present invention is assumed to be an operation in a smart space capable of collecting information on surrounding resources. It describes how to collect situation information in smart space and how to learn it based on the structure of the entire system.

본 발명에서 제안하는 온톨로지 상황 모델 기반의 상황 인지 시스템의 설계 주안점은 다음 세 가지로 요약할 수 있다.The design points of the ontology situation model based context awareness system proposed in the present invention can be summarized into the following three.

1) 센서로부터 수집되는 다양한 상황 데이터의 신뢰할 수 있는 상황 정보로의 변환 방법.1) Method of converting various context data collected from sensors into reliable context information.

2) 시스템이 제공한 서비스에 대한 사용자의 피드백을 반영하여 학습할 수 있는 방법.2) How to learn by reflecting the user's feedback on the services provided by the system.

3) 시스템의 확장성, 재사용성, 상호 운용성을 위한 온톨로지 상황 모델의 구축3) Ontology situation model construction for system scalability, reusability and interoperability

본 발명에 따른 상황 인식 시스템은 종래의 시스템이 가지는 신뢰 있는 상황 정보의 생성 및 시스템 학습에 대한 문제를 해결하고자 고안하였으며 이는 기존의 시스템과 기능적인 측면 및 구조적인 측면에서 <표 1>과 같은 차별성을 가지고 있다.The situation recognition system according to the present invention has been devised to solve the problem of the generation of reliable situation information and system learning of the conventional system, which is different from the existing system in the functional and structural aspects as shown in <Table 1>. Have

종래의 상황인지 시스템Conventional situational awareness system 본 발명의 상황인지 시스템Context aware system of the present invention 구조적 측면Structural aspect 상황 데이터의 종류에 따른 프로세싱 불가Processing is not possible depending on the type of situation data 상황 데이터의 종류에 적합한 프로세싱 가능Can be processed to suit the type of situation data 기능적 측면Functional aspect 학습 모듈 부재 및 상황 데이터 변환 모듈 부재Learning module part and situation data transformation module part 시스템 자동 학습 및 상황 데이터 변환 가능System automatic learning and situation data conversion

도 2는 본 발명에 따른 상황 인지 시스템의 구성을 도시한다. 도 2에 도시된 장치는 센서부(20), 상황관리 에이전트(Context Management Agent(CMA), 22), 상황 관리부(Context manage, 24) 그리고 상황추론 에이전트(Situation reasoning Agent, 26)를 포함한다.2 illustrates a configuration of a situation awareness system according to the present invention. The apparatus illustrated in FIG. 2 includes a sensor unit 20, a context management agent (CMA) 22, a context management unit 24, and a situation reasoning agent 26.

도 2에 도시된 장치는 분산환경에 적용가능하도록 센서부(20) 및 상황 관리 에이전트(22)를 구현하는 하드웨어 레이어, 상황 관리부(24)를 구현하는 미들웨어 레이어, 어플리케이션 레이어로 구현된다. The apparatus illustrated in FIG. 2 is implemented by a hardware layer implementing the sensor unit 20 and the situation management agent 22, a middleware layer implementing the situation management unit 24, and an application layer so as to be applicable to a distributed environment.

하드웨어 레이어로 구현되는 상황 관리 에이전트(22)는 스마트 공간에 존재하는 센서부(20)에 의해 수집된 센서 데이터의 가공 및 상황 정보의 생성의 역할을 하며, 미들웨어 레이어는 상황 정보를 저장하기 위한 온톨로지 기반의 상황모델과 상황정보의 입출력을 제어하는 모듈로 구성된다. 어플리케이션 레이어는 추론된 결과를 사용자에게 전달하는 역할을 한다.The situation management agent 22 implemented as a hardware layer plays a role of processing the sensor data collected by the sensor unit 20 in the smart space and generating situation information, and the middleware layer is an ontology for storing the situation information. Consists of modules that control the input and output of contextual models and contextual information. The application layer is responsible for delivering the inferred results to the user.

도 2에 도시된 장치에 있어서의 전체적인 흐름은 다음과 같다.The overall flow in the apparatus shown in FIG. 2 is as follows.

먼저, 센서부(20)로부터 주변 자원에 대한 데이터를 수집하며 수집한 데이터를 신뢰 있는 상황 정보로 변환하여 온톨로지 기반의 상황 모델(24d)에 저장한다. 다시 상황 모델(24d)에 저장된 상황 정보를 기반으로 추론을 진행하며 추론의 결과를 사용자에게 제공한다. 이때 제공된 서비스에 따라 학습이 진행되며 학습의 결과는 다음 상황의 발생시 적용된다.First, data about surrounding resources are collected from the sensor unit 20, and the collected data is converted into reliable situation information and stored in the ontology-based context model 24d. The inference is further performed based on the situation information stored in the situation model 24d, and the result of the inference is provided to the user. At this time, the learning proceeds according to the provided service, and the result of the learning is applied when the following situation occurs.

상황 관리 에이전트(22)의 주된 역할은 수집된 데이터를 변환하여 추론에 적합한 상황 정보를 생성하여 미들웨어 레이어의 상황 모델(24d)에 저장하는 것을 목표로 한다.The main role of the context management agent 22 is to convert the collected data to generate context information suitable for inference and store it in the context model 24d of the middleware layer.

스마트 공간상에 존재하는 센서부(20)는 다양한 형식의 데이터를 검출하기 위한 센서들을 구비하며 각각의 센서들은 데이터 특성에 적합한 데이터 습득 시기를 가져야 한다. 여기서, 습득 시기는 상황 데이터의 특성과 관련된다. The sensor unit 20 present in the smart space is provided with sensors for detecting data in various formats, and each sensor should have a data acquisition time suitable for data characteristics. Here, the acquisition timing is related to the characteristics of the situation data.

본 발명에 있어서의 센서부(20)는 The sensor unit 20 in the present invention

1) RFID와 같이 사용자의 입출입을 항상 감지해야 하는 센서(Person 인지 센서), 1) A sensor (Person cognitive sensor) that must always detect user's input / output, such as RFID,

2) 시스템 및 사용자의 조작에 의해 상태가 변하는 센서(Device 센서) 그리고2) Sensors whose state is changed by the operation of the system and the user (Device sensor) and

3) 일정 시간마다 환경 정보를 업데이트하는 센서(Environment 센서)들을 포함한다. 3) Sensors (Environment sensors) for updating the environment information every certain time.

이와 같이 상황 데이터의 습득 시기를 설정하는 이유는 각 속성에 맞는 센서 데이터의 업데이트 주기를 설정하여 불필요한 생성을 줄여 시스템의 과부하를 줄이기 위해서이다. 또한, 각각의 데이터 습득 시기에 따라 서로 다른 변환 과정을 거치게 되는 데 그 내용은 아래와 같다.The reason for setting the acquisition time of the situation data as described above is to reduce the overload of the system by reducing the unnecessary generation by setting the update period of the sensor data for each property. In addition, different conversion processes are performed according to each data acquisition time. The contents are as follows.

1) Person 인지 센서는 데이터를 항상 습득하며 해석자 모듈(22b)을 통해 데이터를 변환한다.1) The Person Aware Sensor always acquires data and converts the data through the interpreter module 22b.

2) Device 센서는 이벤트에 따라 데이터를 습득하며, 해석자 모듈(22b)을 통해 데이터를 가공한다.2) The device sensor acquires data according to an event and processes the data through the interpreter module 22b.

3) Environment 센서는 일정 시간마다 데이터를 습득하며, 퍼지 추론 엔진 모듈(22c)을 통해 데이터를 변환한다.3) The environment sensor acquires data every predetermined time and converts the data through the fuzzy inference engine module 22c.

도 3은 도 2에 도시된 상황 관리 에이전트의 상세한 구성을 도시한다. FIG. 3 shows a detailed configuration of the situation management agent shown in FIG.

상황관리 에이전트(22)의 센서 데이터 수집 모듈(Sensor Management, 22a), 해석자 모듈(Interpreter, 22b), 퍼지 추론 엔진 모듈(Fuzzy Inference Engine, 22c) 그리고 상황 정보 생성자 모듈(Context Generator, 22d)을 포함하며, 스마트 공간에 위치하는 센서부(20)에 의해 수집된 센서 데이터를 시맨틱 데이터 형태의 상황 정보로 변환한다.Sensor data collection module (Sensor Management, 22a), Interpreter (22b), Fuzzy Inference Engine (22c) and Context Generator (22d) of the context management agent 22 The sensor data collected by the sensor unit 20 located in the smart space is converted into situation information in the form of semantic data.

센서 데이터 수집 모듈(22a)은 다양한 속성의 센서 데이터를 구분하기 위한 분류자로 정의된다. Person 및 Device 속성 데이터의 경우 해석자 모듈(22b)을 통해 상황 모델 사례가 생성되어야 하며 Environment 속성 데이터의 경우 퍼지 추론 엔진 모듈(22c)을 통해 상황 모델 사례가 생성되어야 한다. 센서 데이터 수집 모듈(22a)에서는 이와 같이 센서 데이터의 속성에 따라 해석자 모듈(22d) 혹은 추론엔진(22c)을 선택하게 된다.The sensor data collection module 22a is defined as a classifier for classifying sensor data of various attributes. In the case of Person and Device attribute data, the situation model case should be generated through the interpreter module 22b, and in the case of Environment attribute data, the situation model case should be generated through the fuzzy inference engine module 22c. The sensor data collection module 22a selects the interpreter module 22d or the inference engine 22c according to the attribute of the sensor data.

해석자 모듈(22b)은 Person 및 Device의 속성 데이터를 시맨틱 데이터로 가공하는 모듈이다. 상황 관리 에이전트(22) 내부의 데이터베이스(미도시)를 통해 사용자의 ID 및 Device의 상태 정보를 해석하며, 생성된 시맨틱 정보를 상황 정보 생성자 모듈(30)에 전송한다. 예를 들어 사람의 ID 정보를 습득하는 RFID 리더기의 경우 고정된 위치 및 ID 정보가 데이터베이스에 있어 입출입시 사람의 위치 정보를 생성하여 전송한다.The interpreter module 22b is a module for processing attribute data of Person and Device into semantic data. The ID of the user and the status information of the device are analyzed through a database (not shown) inside the context management agent 22, and the generated semantic information is transmitted to the context information generator module 30. For example, in the case of an RFID reader that acquires ID information of a person, a fixed location and ID information exist in a database to generate and transmit the location information of a person at the time of entering and exiting.

퍼지 추론 엔진 모듈(22c)에서는 Environment 속성 데이터를 두 종류의 시맨틱 데이터를 생성한다. 온도와 습도 같은 실측된 데이터의 경우 퍼지 소속 함수를 통해 소속도가 가장 큰 소속함수를 시맨틱 데이터로 생성하며, 불쾌지수와 같은 실측된 데이터로부터 추론되는 종속된 데이터의 경우 퍼지 추론을 통해 시맨틱 데이터를 생성한다. The fuzzy inference engine module 22c generates two kinds of semantic data from Environment attribute data. In the case of measured data such as temperature and humidity, the fuzzy membership function generates semantic data with the largest membership function, and in the case of dependent data inferred from measured data such as annoyance index, the semantic data is derived through fuzzy inference. Create

퍼지 추론 엔진 모듈(22c)에서 생성하는 시맨틱 데이터는 해당 속성의 상태뿐 아니라 상태의 신뢰도를 나타내는 정규화된 값(1부터 0 사이의 실수값)으로 표현된다. The semantic data generated by the fuzzy inference engine module 22c is expressed as a normalized value (a real value between 1 and 0) representing the reliability of the state as well as the state of the attribute.

1) 실측 상황 정보의 생성1) Generation of actual situation information

센서부(20)로부터 습득된 센서 데이터는 1차적으로 퍼지소속 함수를 거치게 된다. 퍼지 소속함수는 각 상태를 연산하는 식을 나타내며 습도의 상태를 7단계로 표현하고자 한다면 퍼지 소속 함수의 계수는 7개가 된다. 각 소속함수의 수식에 의해 0과 1 사이의 상태가 계산되는 퍼지수의 경우 해당 상태의 소속 즉, 현재 상태의 신뢰도를 반영하게 된다.The sensor data acquired from the sensor unit 20 passes through a fuzzy belonging function primarily. The fuzzy membership function represents an equation for calculating each state, and if the state of humidity is expressed in seven steps, the coefficient of the fuzzy membership function is seven. In the case of the fuzzy number whose state is calculated between 0 and 1 by the formula of each membership function, the membership of the state, that is, the reliability of the current state is reflected.

2) 종속적 상황 정보의 생성2) Generation of dependent contextual information

퍼지 추론 엔진(22c)은 센서부(20)로부터 습득된 습도와 온도 등의 실측값을 기반으로 불쾌지수 등의 종속적 특성의 시맨틱 데이터를 생성한다. The fuzzy inference engine 22c generates semantic data of dependent characteristics such as annoyance index based on actual values such as humidity and temperature acquired from the sensor unit 20.

본 발명에서는 종속적 상황 정보를 생성하기 위하여 퍼지추론 방법인 Mandani의 min-max 중심법을 사용한다.In the present invention, Mandani's min-max centroid method, which is a fuzzy inference method, is used to generate dependent context information.

추론을 위한 퍼지 규칙은 퍼지 추론 엔진 내부의 지식 베이스(Knowledge Base, 미도시)에 저장되어 있으며, 추론을 통해 얻어지는 값은 종속적 속성의 비 퍼지수(불쾌지수의 예측값)로 실수값을 가지게 된다. 이 실수값은 다시 퍼지소속함수를 통해 변환된다. The fuzzy rules for inference are stored in a knowledge base (not shown) inside the fuzzy inference engine, and the values obtained through inference have a real value as a non-fuzzy number (a prediction value of the discomfort index) of the dependent attribute. This real value is then converted through fuzzy-proportional functions.

상황 정보 생성자 모듈(22d)은 해석자 모듈(22b)과 파지 추론 엔진 모듈(22c)을 통해 생성된 시맨틱 정보를 미들웨어의 온톨로지 상황 정보 모델(24d)에 저장한다. The contextual information generator module 22d stores semantic information generated through the interpreter module 22b and the phage inference engine module 22c in the ontology contextual information model 24d of the middleware.

상황 추론부(24)는 시스템에서 상호작용할 수 있는 주변 기기를 관리하는 리소스 관리 모듈(rource manage, 24a), 의미있게 변형된 센서정보의 입력 및 온톨로지기반 데이터로 저장하는 데이터 로드 및 저장 모듈(Data load and store:, 24b) 그리고 하드웨어 레이어로부터의 low data를 가공 및 변형하여 미들웨어 레이어로 전송하는 네트워크 인터페이스 모듈(Network Interface, 24c)를 포함한다. The situation inference unit 24 is a resource management module 24a for managing peripheral devices that can interact with the system, and a data load and storage module for storing meaningfully modified sensor information as input and ontology-based data. load and store: 24b) and a network interface module 24c for processing and transforming low data from the hardware layer and transmitting the data to the middleware layer.

도 4는 도 2에 도시된 상황 추론 에이전트의 상세한 구성을 도시한다. 상황 추론 에이전트(26)는 어플리케이션 레이어로 구현된다. 상황 추론 에이전트(26)는 온톨로지 기반의 상황 모델로부터 상황 정보를 추출하고 추출한 상황 정보를 추론하며 추론된 결과를 사용자에게 서비스로서 제공하는 과정을 수행한다. FIG. 4 shows a detailed configuration of the situation reasoning agent shown in FIG. 2. The situation reasoning agent 26 is implemented in an application layer. The context inference agent 26 extracts the context information from the ontology-based context model, infers the extracted context information, and provides the inferred result as a service to the user.

도 4를 참조하면, 상황추론 에이전트(Situation reasoning Agent, 26)는 상황 관리 모듈(Situation Management, 26a), 사례 기반 추론 엔진(CBR Engine, 26b), 규칙기반 추론 엔진(Rule-based Engine, 26c), 서비스 생성자(Solution Generator, 26d)의 네 가지 모듈로 구성되어 있으며 위 모듈을 통해 추론 및 학습이 이루어진다. Referring to FIG. 4, the situation reasoning agent 26 includes a situation management module 26a, a case-based reasoning engine 26B, and a rule-based reasoning engine 26c. It consists of four modules, Service Generator (26d), and reasoning and learning are performed through the above module.

상황 관리 모듈(26a)은 상황 정보의 특성 및 도메인에 따라 학습이 요구되는 상황과 그렇지 않은 상황을 구분한다. 현재는 학습이 요구되는 상황의 경우 사례 기반 추론 방법을 선택하고 그렇지 않을 경우 규칙 기반 추론 방법을 선택한다. 또한, 도메인의 특성에 따라 또 다른 추론 알고리즘을 추가로 구성이 가능하다.The context management module 26a distinguishes between a situation in which learning is required and a situation not in accordance with the characteristics of the context information and the domain. Currently, case-based reasoning is chosen for situations that require learning, otherwise rule-based reasoning is chosen. In addition, it is possible to further configure another inference algorithm according to the characteristics of the domain.

규칙 기반 추론은 대부분의 기존 시스템에서 사용되었으며, 본 발명에서는 Peller과 Jena2와 같은 오픈 라이브러리를 활용함으로써 개발하였다. Rule-based inference has been used in most existing systems, and the present invention was developed by utilizing open libraries such as Peller and Jena2.

사례기반(CBR) 추론은 사용자의 피드백에 따른 학습이 요구되는 도메인 및 상황 정보를 추론하는 역할을 한다. CBR 추론 과정은 Rppresentation 단계, Retrieve 단계, Adaptation 단계 그리고 Evaluation and Store 단계를 통하여 수행된다. Case-based (CBR) inference plays a role in inferring domain and contextual information that requires learning based on user feedback. CBR inference process is performed through Rppresentation step, Retrieve step, Adaptation step, and Evaluation and Store step.

1) Representation 단계1) Representation step

상황 정보는 사례 기반 추론에서 연산 가능한 사례로 표현된다. 추론의 바탕이 되는 상황 정보에 대한 사례의 표현의 예가 도 5에 도시된다. Situational information is represented as arithmetic cases in case-based reasoning. An example of the representation of an example for contextual information on which inference is based is shown in FIG. 5.

사례의 표현은 사용자를 둘러싼 정보를 수집할 수 있는 센서의 종류 및 도메인에 따라 더 세분하여 구성될 수 있으며 본 발명에서는 다섯 가지 환경 센서 및 위치, 시간, 사람 정보로 구성하였다. 표현된 사례 중 누가, 어디에서, 언제를 표현하는 속성 정보는 String 형태로 나타내며 이를 제외한 환경 정보는 Float 형태로 변환하여 나타낸다.Representation of the case can be further subdivided according to the type and domain of the sensor that can collect information surrounding the user in the present invention consists of five environmental sensors and location, time, people information. Attribute information representing who, where, and when is expressed in String type and environment information except this is converted to Float type.

2) Retrieve 단계; 사례 베이스로부터 현재 사례와 가장 유사한 사례 (최근접 사례)를 검색하는 단계이다. 최근접 사례의 검색은 k-nearest 알고리즘을 사용하며 이때의 유사도는 아래의 수학식 1을 통해 계산된다. 2) Retrieve step; Search for the case that is most similar to the current case (closest case) from the case base. The search for the nearest case uses the k-nearest algorithm, and the similarity is calculated using Equation 1 below.

Figure 112011069262438-pat00016
Figure 112011069262438-pat00016

수학식 1에서처럼, 유사도(simility)는 사례의 각 속성간의 차이 및 속성 가중치의 곱의 합을 속성 가중치의 합으로 나눈 수치가 된다. 위의 수학식 1에서 W는 속성 가중치를 의미하며 함수

Figure 112011069262438-pat00017
는 속성 간의 차이를 연산하는 함수를 나타낸다.
함수
Figure 112011069262438-pat00018
는 정보의 종류에 따라 결정된다.
본 발명에 있어서, 사례의 표현은 다섯 가지 환경 센서 및 위치, 시간, 사람 정보로 구성하였다.
이를 반영하여, 환경 센서에 의해 얻어지는 환경 정보(예를 들어, 온도, 습도, 조도, 공기 오염도 등)의 경우, 함수
Figure 112011069262438-pat00019
는 속성 차의 절대값으로 연산되며,
위치, 시간, 사람 정보(who, when, where)의 경우, 함수
Figure 112011069262438-pat00020
는 유사도 테이블을 통해 연산된다
함수
Figure 112011069262438-pat00021
의 두 파라미터
Figure 112011069262438-pat00022
는 각각 최근접 사례 및 현재 사례의 각 속성의 상태를 나타낸다.As in Equation 1, the simplicity is a value obtained by dividing the sum of the product of the difference between each property of the case and the property weight by the sum of the property weights. In Equation 1 above, W means attribute weight and is a function
Figure 112011069262438-pat00017
Denotes a function that computes the difference between attributes.
function
Figure 112011069262438-pat00018
Depends on the type of information.
In the present invention, the representation of the case consists of five environmental sensors and location, time, and human information.
Reflecting this, in the case of environmental information (e.g., temperature, humidity, light intensity, air pollution, etc.) obtained by the environmental sensor, the function
Figure 112011069262438-pat00019
Is computed as the absolute value of the property difference,
Function for location, time, and person information (who, when, where)
Figure 112011069262438-pat00020
Is computed through the similarity table
function
Figure 112011069262438-pat00021
Two parameters
Figure 112011069262438-pat00022
Indicates the state of each attribute of the nearest case and the current case, respectively.

또한, 유사도 비교시 속성별 가중치를 설정하는데, 이는 상황의 종류에 따라 속성의 중요도를 설정하기 위함이다. 본 발명에서 제안하는 속성 가중치 설정 방법은 속성중 민감한 속성을 찾아내는 방법으로 각 속성의 차이값을 모든 속성의 차이값의 합으로 나누어 각 속성이 가지는 비중만큼 가중치를 가지도록 한 것이며 아래의 수학식 2와 같이 표현된다. In addition, the weight for each attribute is set when comparing the similarity, which is to set the importance of the attribute according to the type of situation. The property weight setting method proposed in the present invention is a method of finding a sensitive property among properties and divides the difference value of each property by the sum of the difference values of all properties so as to have a weight as much as the weight of each property. It is expressed as

Figure 112011069262438-pat00023
Figure 112011069262438-pat00023

수학식 2의 함수 f 및 파라미터의 역할은 위의 수학식 1에서와 동일하다.The role of the function f and the parameter in Equation 2 is the same as in Equation 1 above.

3) Adaptation 단계3) Adaptation Step

Retrieve 단계에서 검색된 최근접 사례와 현재 사례와의 차이를 규칙을 통해 해결하는 단계이다. Adaptation 단계는 <표 2>의 규칙을 통해 이루어지며 이 규칙은 처음 시스템 설계시 정의되거나 혹은 학습에 의해 자동 생성된다.In the Retrieve step, the difference between the nearest case and the current case retrieved is resolved through a rule. The adaptation step is done through the rules in <Table 2>. These rules are defined during initial system design or are automatically generated by learning.

NumNum TypeType RuleRule PriorityPriority Rule 1Rule 1 Match
rule
Match
rule
IF Current Temperature is warm and Similar Temperature is Cold and Current Humidity is dry
Then set the Air conditioner level 2 down
IF Current Temperature is warm and Similar Temperature is Cold and Current Humidity is dry
Then set the Air conditioner level 2 down
00
Rule 2Rule 2 Range
rule
Range
rule
IF Current Lux is very dark and Similar Lux level less than normal
Then set Lux level 4
IF Current Lux is very dark and Similar Lux level less than normal
Then set Lux level 4
00

Match rule의 경우 현재 사례와 최근접 사례의 차이가 규칙에 정의된 대로 정확히 일치하는 경우 적용되며 Range Rule의 경우 두 사례의 차이가 일정 범위를 만족할 경우 적용되는 형태이다.Match rule is applied when the difference between the current case and the nearest case exactly matches as defined in the rule. Range Rule is applied when the difference between the two cases satisfies a certain range.

4) Evaluation and Stroe 단계4) Evaluation and Stroe Phase

제공된 서비스에 대한 사용자의 피드백을 반영하여 학습하는 단계이다. This is a step of learning by reflecting a user's feedback on a provided service.

도 7은 본 발명에 따른 학습 알고리즘을 도시한다. CBR 추론 과정에서는 기본적으로 새로운 사례를 저장함으로써 학습이 진행되지만, 본 발명에서는 범용적인 사례 학습을 위해 도 6에 도시된 바와 같은 학습 알고리즘을 사용한다. 7 illustrates a learning algorithm according to the present invention. In the CBR inference process, learning is basically performed by storing a new case, but the present invention uses a learning algorithm as shown in FIG. 6 for general case learning.

시스템이 현재 사례에 따른 서비스를 제공하였을 때 사용자가 'air con level' 및 'music type'을 직접 조작하였다고 가정하자. 이때 시스템은 사용자의 행동을 인지하여 현재 사례와 최근접 사례와의 차이인 'Temp'와 'Humidity'의 상태 차이를 도 6과 같은 조건절로 구성하며 또한 사용자의 조작과 시스템이 자동 제공한 서비스와의 차이인 'air con level' 및 'music type'를 결과절로 구성함으로써 적합화 규칙을 생성한다. Suppose that the user directly manipulated the 'air con level' and 'music type' when the system provided the service according to the current case. At this time, the system recognizes the user's behavior and configures the state difference between 'Temp' and 'Humidity', which is the difference between the current case and the closest case, using the conditional clause as shown in FIG. The adaptation rule is created by constructing the result clauses 'air con level' and 'music type'.

이 같이 생성된 규칙은 기존 규칙과의 충돌 위험성 때문에 개별적 Rule DB에 저장된다. 만일 개별적 Rule DB에서도 충돌 발생시에는 우선 순위 등을 통해 충돌을 방지한다. 가장 최근에 형성되어 저장된 규칙들 중 가장 최근에 생성된 규칙에 우선 순위를 높게 부여한다. 학습의 결과로 생성되는 사례 및 규칙은 다음 상황의 발생시 실시간으로 적용된다. Rules created in this way are stored in individual Rule DB because of the risk of conflict with existing rules. If a conflict occurs even in individual Rule DB, the conflict is prevented through priority. Priority is given to the most recently generated rule among the most recently formed and stored rules. Cases and rules generated as a result of learning are applied in real time when the following situations occur:

서비스 생성자(26d)는 사례 기반 추론 모듈과 규칙 기반 추론 모듈에서 추론된 서비스 리스트를 다양한 Device를 통해 제공한다. 추론된 결과는 미들웨어의 상황 모델(24d)에 저장된다.The service creator 26d provides a list of services inferred from the case-based reasoning module and the rule-based reasoning module through various devices. The inferred result is stored in the situation model 24d of the middleware.

실시예Example

본 발명에 따른 상황인지 시스템의 구현을 위해서 아래와 같은 시나리오를 통해 시뮬레이션하였다.In order to implement the situational awareness system according to the present invention, the simulation was performed through the following scenario.

"제시카는 일을 마치고 집에 들어올 때, 밖에서는 비가 내리고 있었으며 그에 따라 집안의 온도와 습도는 매우 낮은 상태를 가지고 있었다. 제시카의 집에서 동작하는 상황인지 시스템은 제시카가 집에 들어옴을 감지하고 상황 정보를 기반으로 현재 상황을 추론하여 조명 및 난방 서비스를 제공한다. 하지만, 제시카는 제공된 서비스에 습도 측면에서 만족하지 못해 제습기를 가동시킨다. 며칠 후 다시 비슷한 상황에서 제시카가 집에 들어왔을 때 집 안의 시스템은 학습된 결과로 조명과 난방 및 제습 서비스를 제시카의 의도에 맞게 제공하여 제시카를 만족시킨다.""When Jessica came home after work, it was raining outside, so the temperature and humidity in the house were very low. The system is operating in Jessica's house and the system detects that Jessica is coming home. Based on the information, the current situation is deduced to provide lighting and heating services, but Jessica is not satisfied with the humidity in terms of humidity and starts the dehumidifier. The system satisfies Jessica by providing the lighting, heating and dehumidification services to Jessica's intentions as a result of the learning. "

도 7은 시나리오에 의한 상황 인지 시스템의 학습 동작을 도식적으로 도시한다. 상기의 시나리오상에서 제안하는 상황 인지 시스템의 학습 동작은 도 7에 도시된 바와 동일하며 실질적인 시스템의 수행 내역은 아래와 같다.7 diagrammatically illustrates the learning behavior of a context aware system in a scenario. The learning operation of the situation awareness system proposed in the above scenario is the same as that shown in FIG. 7, and the actual performance of the system is as follows.

① 제시카의 집안 출입을 센서가 감지함에 따라 상황관리 에이전트를 통한 위치 정보 생성 및 환경 정보를 생성한다.(s72)① As the sensor detects the entry and exit of Jessica's house, location information generation and environment information is generated through the situation management agent. (S72)

② 상황추론 에이전트를 통한 상황 정보 추출 및 CBR 추론 방법에 따라 제시카에게 조명 및 히터를 제공한다.(s74 ~s76)② Provide lighting and heater to Jessica according to the extraction of situation information through the situation reasoning agent and the CBR reasoning method (s74 ~ s76).

③ 제공한 서비스에 따른 제시카의 피드백을 시스템이 인지한다.(s78)③ The system recognizes Jessica's feedback according to the provided service. (S78)

④ CBR 학습 모듈에 따라 피드백을 반영한 학습 알고리즘을 수행한다. (사용자의 요구를 반영함)(s80)④ The learning algorithm reflects the feedback according to the CBR learning module. (Reflects user needs) (s80)

상기의 시나리오상에서 시스템이 사용하는 상황 정보 중 제시카의 입출입 및 위치 정보는 상황관리 에이전트(22)의 해석자 모듈(22b)을 통해 변환되며 제시카 집안의 온도, 습도, 조도, 공기 오염도 등의 환경 정보는 상황관리 에이전트의 퍼지 추론 엔진 모듈(22c)을 통해 변환된다. 이렇게 생성된 상황 정보는 온톨로지 기반의 상황 모델(24d)에 저장되며 <표 3>과 같이 구성된다. In the above scenario, the entry / exit and location information of Jessica among the situation information used by the system is converted through the interpreter module 22b of the situation management agent 22, and the environmental information such as temperature, humidity, illuminance, and air pollution of the Jessica house is The fuzzy inference engine module 22c of the situation management agent is converted. The generated situation information is stored in the ontology-based situation model 24d and is configured as shown in Table 3.

상황관리 에이전트(22)를 통해 저장된 상황 정보는 상환추론 에이전트(26)의 사례 기반 추론 엔진(26b)을 통해 추론된다. 이는 현재의 시나리오가 사용자의 피드백이 요구되는 도메인이기 때문에 규칙 기반 추론보다 사례 기반 추론 과정을 검증하는 시뮬레이션 어플리케이션의 모습을 나타낸다.The situation information stored through the situation management agent 22 is inferred through the case-based reasoning engine 26b of the redemption reasoning agent 26. This represents a simulation application that validates the case-based reasoning process rather than rule-based reasoning because the current scenario is a domain that requires user feedback.

<표 3> 상황 정보의 저장<Table 3> Saving situation information

<Location rdf ; about = "#CurrnetLocation"><Location rdf; about = "#CurrnetLocation">

<rdf : type rdf:resource= "&owl;Thing"/> <rdf: type rdf: resource = "&owl; Thing" />

<Located rdf: datatype = "&xsd; string">LivingRoom  <Located rdf: datatype = "&xsd; string"> LivingRoom

</Located> </ Located>

</Location></ Location>

<owl : Thing rdf : about="#CurrnetTemp"><owl: Thing rdf: about = "# CurrnetTemp">

<rdf: type rdf:resource = "#Temp"/>  <rdf: type rdf: resource = "#Temp" />

<State rdf : datatype = "&xsd : string"> Cold   <State rdf: datatype = "& xsd: string"> Cold

</State>   </ State>

</owl:Thing></ owl: Thing>

<owl:Thing rdf: about="#CurrnetUser"><owl: Thing rdf: about = "# CurrnetUser">

<rdf:type rdf:resource="#Person"/>   <rdf: type rdf: resource = "# Person" />

<Name rdf : datatype = "&xsd; string">Jessica     <Name rdf: datatype = "&xsd; string"> Jessica

</Name>     </ Name>

</owl:Thing></ owl: Thing>

도 8은 사례 기반 추론 과정을 검증하기 위한 시뮬레이션 프로그램의 예를 도시한다. 도 8을 참조하면, 시뮬레이션 프로그램은 네 개의 윈도우로 구성되어 있다. 먼저, 왼쪽 위의 창(82)은 상황 모델로부터 상황 정보를 추출 및 가공한 현재의 사례를 나타낸다. 오른쪽 위의 창(84)은 이전에 발생했던 사례들의 목록을 나타내며 이는 사례를 구성하는 속성 정보를 표현한다. 또한, 위에서 일곱 번째 줄의 적색으로 표시된 사례는 현재 사례와 가장 유사한 사례를 나타낸다.8 shows an example of a simulation program for verifying a case based reasoning process. Referring to FIG. 8, the simulation program is composed of four windows. First, the upper left pane 82 shows the current case where context information is extracted and processed from the context model. The upper right pane 84 shows a list of previously occurring cases, which represent attribute information constituting the case. In addition, the case indicated in red in the seventh line above represents the case most similar to the current case.

왼쪽 아래의 창(86)은 현재 시스템이 정의한 Adaptation Rule과 규칙의 적용 유무를 나타낸다. 오른쪽 아래 창(88)은 사용자에게 제공되는 서비스의 리스트 및 사용자의 피드백을 직접적으로 수용할 수 있는 버튼이 존재한다.The lower left window 86 shows the Adaptation Rule defined by the current system and whether or not the rule is applied. The lower right window 88 contains a list of services provided to the user and a button that can directly accept the user's feedback.

도 8에 도시된 예제에서는 현재 사례와 최근접 사례와의 차이를 해결할 수 있는 Adaptation Rule이 존재하지 않기 때문에 사용자가 원하는 서비스를 정확히 제공할 수 없음을 나타낸다. In the example illustrated in FIG. 8, since there is no adaptation rule that can solve the difference between the current case and the nearest case, it indicates that the user cannot accurately provide the desired service.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 시뮬레이션에서는 사용자의 피드백을 통해 현재의 사례 및 피드백이 반영된 서비스 리스트를 사례 베이스에 기록하고, 개인화된 규칙을 개별 Rule DB에 추가하게 된다.In order to solve this problem, the simulation records the current case and the service list reflecting the feedback in the case base through user feedback, and adds personalized rules to the individual rule DB.

도 9는 사용자의 피드백에 따른 규칙 생성 및 적용의 예를 도시한다. 도 9의 상측 그림(92)에서는 사용자의 피드백에 따른 규칙 생성 모습을 나타내며 하측 그림(94)에서는 임의의 시간 후에 같은 상황의 발생시 생성된 규칙이 적용된 모습을 확인할 수 있다. 9 illustrates an example of rule generation and application according to user feedback. The upper figure 92 of FIG. 9 shows the rule generation according to the feedback of the user, and the lower figure 94 shows that the rule generated when the same situation occurs after a certain time is applied.

이를 서비스의 결과로써 비교하면 처음 상황의 발생시에 제공되었던 서비스 리스트(Heater level as 4 and , set the Lux level as 3)에서 사용자에게 적합한 서비스 리스트로 변화하는 것을 확인할 수 있다. (Heater level as 4 and, set the Lux level as 3 and Dehumidifier) 도 9에 도시된 예에서 생성된 규칙을 검증하기 위해서 사례의 저장은 배제하였다.Comparing this as a result of the service, it can be seen that the service list (Heater level as 4 and, set the Lux level as 3) provided at the time of occurrence of the situation is changed to a service list suitable for the user. (Heater level as 4 and, set the Lux level as 3 and Dehumidifier) In order to verify the rule generated in the example shown in FIG.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 상황 인지 시스템은 정형화된 상황 정보 생성 및 사용자 피드백을 반영한 시스템 스스로의 학습을 통해 종래의 상황 인지 시스템에 비해 효과적인 서비스를 제공하는 것을 알 수 있다.As described above, it can be seen that the contextual awareness system according to the present invention provides an effective service compared to the conventional contextual awareness system through the learning of the system itself reflecting standardized contextual information generation and user feedback.

본 발명에 따른 상황 인식 시스템은 The situation recognition system according to the present invention

첫째, 데이터의 종류에 따라 단순 추론과 퍼지 추론을 병행함으로서 보다 신뢰성 있는 상황 정보를 생성할 수 있고,First, more reliable situation information can be generated by combining simple and fuzzy inference according to the type of data.

둘째, 규칙 기반 추론 엔진과 사례 기반 추론 엔진을 병행함으로서 상황 정보에 따른 추론을 수행할 수 있고,Second, by using a rule-based reasoning engine and a case-based reasoning engine in parallel, it is possible to perform reasoning according to context information.

셋째, 사용자의 요구사항을 피드백으로 받아서 학습함으로서 보다 효과적인 추론을 수행할 수 있고 그리고Third, learn more efficiently by receiving user's requirements as feedback, and

넷째, 시스템의 주요 기능을 에이전트화함으로서 보다 지능적인 상황인식 시스템을 제공하는 효과를 가진다.
Fourth, by agentizing the main functions of the system has the effect of providing a more intelligent situational awareness system.

Claims (16)

센서로부터 주변 자원에 대한 데이터를 수집하며 수집한 데이터를 상황 정보로 변환하여 온톨로지 상황 모델에 저장하고, 상황 모델에 저장된 상황 정보를 기반으로 추론을 진행하며 그리고 추론된 결과에 상응하는 서비스를 사용자에게 제공하는 온톨로지 기반의 상황 인식 시스템에 있어서,
주변 자원에 대한 센서 데이터를 발생하는 센서부;
상기 센서부에 의해 수집된 센서 데이터를 속성에 따라 변환하여 추론을 위한 상황 정보를 생성하는 상황 관리 에이전트;
상기 상황 관리 에이전트에 의해 발생된 상황 정보를 저장하기 위한 온톨로지 기반의 상황 모델을 가지며 상황 정보의 입출력을 제어하는 상황 관리부; 및
상기 상황 관리부에 저장된 상황 모델을 참조하여 현재 상황을 추론하고 추론된 결과에 상응하는 상황 인식 서비스를 사용자에게 제공하며 제공된 서비스에 대한 사용자의 피드백을 반영하여 추론 규칙에 대한 학습을 수행하는 상황 추론 에이전트를 포함하며,
여기서, 상기 센서부는 Person 인지 센서, Device 센서 그리고 Environment 센서를 포함하며, 상기 Person 인지 센서는 데이터를 항상 습득하는 센서이고, 상기 Device 센서는 이벤트에 따라 데이터를 습득하는 센서이고 그리고 상기 Environment 센서는 일정 시간마다 데이터를 습득하는 센서이며;
상기 상황 관리 에이전트는 상기 센서부에 의해 수집된 센서 데이터를 습득 시기에 따라 Person 인지 데이터, Device 데이터 그리고 Environment 데이터로 분류하는 센서 데이터 수집 모듈; 상기 Person 인지 데이터 및 Device 데이터를 시맨틱 데이터로 가공하는 해석자 모듈; 상기 Environment 데이터를 퍼지추론을 통하여 시맨틱 데이터로 가공하는 퍼지 추론 엔진; 및 상기 해석자 모듈 및 상기 퍼지 추론 엔진을 통해 생성된 시맨특 정보를 온톨로지 기반의 상황 정보로 가공하는 상황 정보 생성자를 포함하는 것을 특징으로 하는 상황 인식 시스템.
Collects data on surrounding resources from sensors, converts the collected data into context information, stores it in ontology context model, makes inference based on context information stored in context model, and provides services corresponding to the inferred result to users. In the ontology-based context awareness system to provide,
A sensor unit generating sensor data on surrounding resources;
A situation management agent converting sensor data collected by the sensor unit according to attributes to generate situation information for inference;
A situation management unit having an ontology-based situation model for storing situation information generated by the situation management agent and controlling input / output of the situation information; And
A situation inference agent that infers the current situation by referring to the situation model stored in the situation management unit, provides a situation awareness service corresponding to the inferred result, and learns the inference rule by reflecting the user's feedback on the provided service. Including;
Here, the sensor unit includes a person recognition sensor, a device sensor, and an environment sensor, wherein the person recognition sensor is a sensor that always acquires data, the device sensor is a sensor that acquires data according to an event, and the environment sensor is constant A sensor that acquires data every hour;
The situation management agent may include a sensor data collection module classifying sensor data collected by the sensor unit into person recognition data, device data, and environment data according to a learning time; An interpreter module for processing the Person recognition data and Device data into semantic data; A fuzzy inference engine for processing the environment data into semantic data through fuzzy inference; And a context information generator for processing semantic special information generated by the interpreter module and the fuzzy inference engine into ontology-based context information.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 퍼지 추론 엔진은
실측 데이터는 퍼지 소속함수를 통해 소속도가 가장 큰 소속 함수를 시맨틱 데이터로 생성하며,
상기 실측 데이터로부터 추론되는 종속된 데이터는 퍼지 추론을 통해 시맨틱 데이터로 생성하는 것을 특징으로 하는 상황 인식 시스템.
The method of claim 1, wherein the fuzzy inference engine
Actual data is generated through the fuzzy membership function, the semantic data of the largest membership function.
And dependent data inferred from the measured data are generated as semantic data through fuzzy inference.
제4항에 있어서, 상기 시맨틱 데이터는 데이터의 상태를 나타내는 값 뿐만 아니라 상태의 신뢰도를 나타내는 값을 가지는 것을 특징으로 하는 상황 인식 시스템.The situation recognition system of claim 4, wherein the semantic data has a value indicating a state of data as well as a value indicating a state of reliability. 제5항에 있어서, 상기 신뢰도를 나타내는 값은 1부터 0 사이의 실수값인 것을 특징으로 하는 상황 인식 시스템.6. The system of claim 5, wherein the value representing the reliability is a real value between 1 and 0. 제1항에 있어서, 상기 상황 추론 에이전트는
상황 정보의 특성 및 도메인에 따라 학습이 요구되는 상황과 그렇지 않은 상황으로 구분하고,
학습이 요구되는 상황의 경우 사례 기반 추론 방법에 의해 추론하고 그리고
학습이 요구되지 않는 상황의 경우 규칙 기반 추론 방법에 의해 추론하는 것을 특징으로 하는 상황 인식 시스템.
The agent of claim 1, wherein the situation inference agent
Depending on the nature and domain of the situation information, it is classified into a situation where learning is required and a situation that is not,
In situations where learning is required, reasoning is based on case-based reasoning; and
In case of situations where learning is not required, the situation recognition system is characterized by inferring by rule-based reasoning method.
제7항에 있어서, 상황 추론 에이전트는
상황 정보를 연산 가능한 사례로 표현하여 사례 데이터 베이스에 저장하는 과정;
상기 사례 데이터베이스로부터 현재 사례와 가장 유사한 사례 즉, 최근접 사례를 검색하는 과정;
규칙에 기반하여 상기 최근접 사례와 현재 사례와의 차이를 해결하는 서비스를 제공하는 단계; 및
상기 서비스에 대한 사용자의 피드백을 반영하여 상기 규칙을 수정하는 단계를 포함하는 사례 기반 추론 방법을 통하여 추론된 현재 상황에 상응하는 서비스를 사용자에게 제공하는 것을 특징으로 하는 상황 인식 시스템.
8. The agent of claim 7, wherein the situation inference agent is
Expressing the situation information as an operable case and storing it in the case database;
Retrieving a case most similar to a current case from the case database, that is, the nearest case;
Providing a service for resolving a difference between the nearest case and the current case based on a rule; And
And providing a service corresponding to the current situation inferred through the case-based reasoning method including the step of modifying the rule by reflecting the user's feedback on the service.
제8항에 있어서, 최근접 사례를 결정하기 위한 유사도는 아래의 수학식을 이용하여 결정되는 것을 특징으로 하는 상황 인식 시스템.
Figure 112011069262438-pat00024

(여기서, W는 속성 가중치를 의미하며 함수
Figure 112011069262438-pat00025
는 속성 간의 차이를 연산하는 함수를 나타낸다.)
The situation recognition system according to claim 8, wherein the similarity for determining the nearest case is determined using the following equation.
Figure 112011069262438-pat00024

Where W stands for attribute weight and is a function
Figure 112011069262438-pat00025
Represents a function that computes the difference between attributes.)
제9항에 있어서, 상기 속성별 가중치 W는 하기의 수학식을 이용하여 결정되는 것을 특징으로 하는 상황 인식 시스템.
Figure 112011069262438-pat00026
10. The system of claim 9, wherein the weight W for each attribute is determined using the following equation.
Figure 112011069262438-pat00026
삭제delete 센서로부터 주변 자원에 대한 데이터를 수집하며 수집한 데이터를 상황 정보로 변환하고, 상황 정보를 기반으로 추론을 진행하며 그리고 추론된 결과를 사용자에게 제공하는 상황 인식 시스템을 위한 상황 정보 변환 방법에 있어서,
상기 센서 데이터를 습득 시기에 따라 항상 습득되는 속성을 가지는 Person 인지 데이터, 이벤트에 따라 습득되는 속성을 가지는 Device 데이터 그리고 일정 시간마다 습득되는 속성을 가지는 Environment 데이터로 구분하고,
각각의 속성에 따라 상태를 나타내는 값 및 신뢰도를 나타내는 값을 가지는 시맨틱 데이터로 변환하는 것을 특징으로 하는 상황 정보 변환 방법.
In the context information conversion method for a situation recognition system that collects data on the surrounding resources from the sensor and converts the collected data into context information, proceeds with inference based on the context information, and provides the inferred result to the user.
The sensor data is classified into a person recognition data having an attribute that is always acquired according to acquisition time, a device data having an attribute acquired according to an event, and an environment data having an attribute acquired every predetermined time.
And converting into semantic data having a value indicating a state and a value indicating a reliability according to each attribute.
제12항에 있어서, 상기 Environment 데이터는 실측 데이터와 실측 데이터로부터 추론되는 종속된 데이터를 포함하며,
상기 실측 데이터는 퍼지 추론을 통해 소속도가 가장 큰 소속 함수를 시맨틱 데이터로 생성하며,
상기 종속된 데이터는 Mandani의 min-max 중심법에 기반한 퍼지 추론을 통해 시맨틱 데이터로 생성하는 것을 특징으로 하는 상황 정보 변환 방법.
The method of claim 12, wherein the environment data includes measured data and dependent data inferred from the measured data.
The measured data generates semantic data of a membership function having the largest membership degree through fuzzy inference,
And the dependent data is generated as semantic data through fuzzy inference based on Mandani's min-max centroid method.
센서로부터 주변 자원에 대한 데이터를 수집하며 수집한 데이터를 상황 정보로 변환하여 온톨로지 상황 모델에 저장하고, 상황 모델에 저장된 상황 정보를 기반으로 추론을 진행하며 그리고 추론된 결과를 사용자에게 제공하는 온톨로지 기반의 상황 인식 시스템을 위한 사례 기반의 추론 방법에 있어서,
상황 정보를 연산 가능한 사례로 표현하여 사례 데이터 베이스에 저장하는 Representation 단계;
상기 사례 데이터베이스로부터 현재 사례와 가장 유사한 사례 즉, 최근접 사례를 검색하는 Retrive 단계;
규칙에 기반하여 상기 최근접 사례와 현재 사례와의 차이를 해결하는 서비스를 제공하는 Adaptation 단계; 및
제공된 서비스에 대한 사용자의 피드백이 있을 경우, 상기 현재 사례와 상기 최근접 사례 사이의 차이를 조건절로 가지며 상기 제공된 서비스와 사용자의 피드백에 의한 조작과의 차이를 결과절로 가지는 적합화 규칙을 생성하여 개별적 룰데이터베이스에 저장하고, 상기 추론된 규칙에 상응하는 서비스에 대하여 상기 적합화 규칙을 적용하여 상기 규칙을 수정하는 Evaluation and Store 단계를 포함하는 사례 기반 추론 방법.
Collects data on the surrounding resources from the sensor and converts the collected data into contextual information and stores it in the ontology contextual model, proceeds with inference based on contextual information stored in the contextual model, and provides the inferred result to the user. In the case-based reasoning method for situation awareness system of
A Representation step of expressing the situation information as an operable case and storing it in the case database;
Retrive step of retrieving the closest case, that is, the closest case to the current case from the case database;
An adaptation step of providing a service for resolving a difference between the nearest case and the current case based on a rule; And
If there is user feedback on the provided service, a matching rule is generated by conditionally setting the difference between the current case and the closest case as a result clause and the result clause of the difference between the provided service and the operation by the user's feedback. And an evaluation and store step of modifying the rule by applying the adaptation rule to a service corresponding to the inferred rule.
제14항에 있어서, 최근접 사례를 결정하기 위한 유사도는 아래의 수학식을 이용하여 결정되는 것을 특징으로 하는 사례 기반 추론 방법.
Figure 112011069262438-pat00027

(여기서, W는 속성 가중치를 의미하며 함수
Figure 112011069262438-pat00028
는 속성 간의 차이를 연산하는 함수를 나타낸다.)
15. The method of claim 14, wherein the similarity for determining the nearest case is determined using the following equation.
Figure 112011069262438-pat00027

Where W stands for attribute weight and is a function
Figure 112011069262438-pat00028
Represents a function that computes the difference between attributes.)
제15항에 있어서, 상기 속성별 가중치 W는 하기의 수학식을 이용하여 결정되는 것을 특징으로 하는 사례 기반 추론 방법.
Figure 112011069262438-pat00029


The method of claim 15, wherein the weight W for each attribute is determined using the following equation.
Figure 112011069262438-pat00029


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