一种多推理引擎融合上下文感知系统框架及其工作方法_4

文档序号:9631633阅读:来源:国知局
理单元、所述传感器管理单元根据策略变化信息配置,调整各自的工作模式及参数。
[0097]应用例:
[0098]将本发明的实施例1、2应用于现实时:如用户A在夏天晚上十点入睡时,经常将卧室内的空调设定在20°C。系统管理员将此作为预设信息输入到上下文感知系统中。本发明所涉及的一种多推理引擎融合上下文感知系统将采用以下的工作步骤:
[0099]a、初始化
[0100]所述预设信息单元提取用户及系统管理者的初始设置信息,将初始设置信息存储于所述策略数据库单元。所述策略数据库单元将设置信息发送至所述融合引擎管理单元、所述推理引擎管理单元、所述上下文建模管理单元、所述传感器管理单元。所述融合引擎管理单元、所述推理引擎管理单元、所述上下文建模管理单元、所述传感器管理单元根据设置信息初始化配置,设定各自的初始工作模式及参数;所述策略数据库单元中初始设置为:用户A的偏好为下午十点时在卧室睡觉,需要卧室温度为20°C ;
[0101]b、上下文服务发现
[0102]所述上下文感知服务管理单元通过对感知系统获取信息进行监听,监控用户行为/状态变化,主动发现用户所需服务或被动按照用户指示提供服务;下午十点所述上下文服务管理单元接收到用户携带的智能手环的位置变化信息“佩戴智能手环的用户进入卧室内”,触发上下文服务启动,开始用户状态分析及温度调整服务;
[0103]c、收集原始上下文信息
[0104]所述传感器模块根据所述传感器管理单元发送的传感器管理信息,启动用户穿戴的智能手环中的加速度计S01、安装在床上的压力传感器S02、卧室中的摄像机S03、卧室中的麦克风阵列S04、卧室中的光照传感器S05、卧室内的温度传感器S06收集信息,并将收集到的传感器信息发送给所述初级上下文提取模块;
[0105]d、初级上下文信息生成
[0106]所述上下文分类单元接收到步骤c中采集的原始上下文信息,根据所述上下文建模方案,对所述原始上下文信息进行分类,整理为用户上下文、环境上下文、地点上下文、设备上下文,使上下文信息便于处理及检索;所述上下文信息校准单元将分类后的信息按照所述上下文建模方案的统一标准进行校准,将物理量换算为国际标准单位,对视频、音频信息进行去噪处理,使上下文信息符合统一的应用标准;所述上下文信息聚合单元对校准后的信息进行过滤、去冗余,合并同一时间来自同一个传感器的重复数据,丢弃不符合标准的异常数据;所述上下文信息特征提取单元依据所述上下文建模方案从聚合后的信息中提取进行上下文推理所需的特征信息,为上下文推理提供基础;所述上下文信息表示单元将特征信息按照上下文建模方案进行标准化处理,转化为建模方案要求的格式,形成能够被不同上下文推理引擎使用的初级上下文信息。初级上下文信息包括当前时间、用户携带设备识别码、用户所处地点、用户动作图像,用户运动频率、用户发出的声音、用户所处环境光照强度、用户所处环境温度、传感器精度等。所述上下文信息表示单元将初级上下文信息存储于所述初级上下文数据库;所述初级上下文信息存储/分发单元接收来自所述上下文推理引擎的查询信息,为位于不同位置的异构上下文推理引擎分发所需初级上下文信息;
[0107]e、多引擎推理融合
[0108]所述推理引擎池向所述初级上下文信息存储/分发单元查询所需初级上下文信息,接收到步骤e中产生的初级上下文信息后,依据所述推理引擎管理单元发送的引擎管理信息及推理知识,使用一个或多个不同推理引擎进行上下文推理,形成具有实际语义、能够被上下文应用识别、利用的推理结果。推理引擎PR1利用用户携带设备识别码、用户所处地点、当前时间、用户所发出声音推理出用户A位于“卧室床上”,并处于“身体侧卧,有小幅度动作”状态;推理引擎PR2利用用户携带设备识别码、用户运动图像、用户运动频率推理出用户A位于“卧室床上”,并处于“有大幅度动作”状态;推理引擎SR1依据用户相似度,选取推理算法,利用用户所处地点、用户动作图像,用户运动频率、用户发出的声音推理出用户A位于“卧室床上”,并处于“身体水平,无动作”状态;推理引擎CR1借助云平台存储的领域知识和算法,利用用户所处地点、用户动作图像,用户运动频率、用户发出的声音、用户所处环境光照强度综合推理出用户A位于“卧室床上”,并处于“身体侧卧,无动作”状态。所述冲突管理单元,将多个所述上下文推理引擎的推理结果进行对比,计算推理结果冲突程度,将冲突程度转化为所述多源上下文信息融合引擎单元可以识别的融合权重信息,为所述多源上下文信息融合引擎提供融合依据。所述多源上下文信息融合引擎单元依据推理结果冲突信息以及所述用户个性化信息,将所述上下文推理结果融合为高级上下文信息,并存储于所述高级上下文数据库单元。融合后高级上下文信息为“用户A位于卧室的床上,身体侧臣卜,有小幅动作”。高级上下文存储/分发管理单元接收高级上下文信息查询请求,为上下文应用分发、传输高级上下文信息;
[0109]f、用户身份识别
[0110]所述用户识别单元在接收到所述服务管理单元的触发信息后,根据高级上下文信息对用户身份进行鉴别和确认。确定当前服务对象为用户A ;
[0111]g、用户行为/状态分析
[0112]所述用户行为/状态分析单元依据高级上下文信息对用户的当前行为或状态进行分析、判别,得到分析结果。分析结果为:当前时间用户A处于“睡眠状态”;
[0113]h、上下文应用
[0114]所述个性化服务应用单元根据高级上下文信息,自动为用户执行个性化服务,调整相关设备或应用程序。空调在所述个性化服务应用单元控制下调整室内温度到20°C,为用户提供舒适的睡眠环境;
[0115]1、提取用户偏好及反馈信息
[0116]用户A在温度调节完毕后,主动调节空调,进一步降低温度至17°C。所述用户反馈单元被动接收用户反馈操作信息,提取信息“用户A#手动操作#空调#设定温度为17°C ”,处理后发送给所述策略数据库单元。所述用户偏好提取单元主动依据用户的行为/状态分析结果,结合所述用户个性化数据库存储的历史数据信息提取“用户A#睡眠阶段#设定温度为17°C”的用户偏好信息,将用户偏好标准化处理后发送给所述策略数据库单元;
[0117]j、更新上下文感知策略
[0118]所述策略数据库单元接收用户偏好信息及用户反馈操作信息,调整上下文感知策略。并将策略变化发送给所述融合引擎管理单元、所述推理引擎管理单元、所述上下文建模管理单元、所述传感器管理单元。所述融合引擎管理单元、所述推理引擎管理单元、所述上下文建模管理单元、所述传感器管理单元根据策略变化信息配置,调整各自的工作模式及参数,操作结束。
【主权项】
1.一种多推理引擎融合上下文感知系统框架,其特征在于,包括:与上下文感知系统管理模块相连的传感器模块、初级上下文提取模块、多引擎推理融合模块及上下文应用模块。2.根据权利要求1所述的一种多推理引擎融合上下文感知系统框架,其特征在于,所述传感器模块用于采集从各类传感器收集到的原始上下文信息,将所述原始上下文信息传输至所述初级上下文提取模块,同时所述传感器模块动态管理传感器资源;所述初级上下文提取模块接收、处理所述原始上下文信息,生成初级上下文信息,并对其进行存储、分发;所述多引擎推理融合模块向所述上初级上下文提取模块查询所述初级上下文信息,所述多引擎推理融合模块利用所述初级上下文信息,通过多引擎推理、融合生成高级上下文信息,并存储、分发高级上下文信息;所述上下文应用模块向所述多引擎推理融合模块查询高级上下文信息,利用高级上下文信息为用户提供个性化服务、存储用户个性化数据,并接收用户反馈和提取用户偏好;所述上下文感知系统管理模块管理、调整整个上下文感知系统框架的运行,其利用预设信息建立策略数据库单元,接收所述上下文应用模块收集的用户反馈和用户偏好,调整策略数据库单元,对所述传感器模块、所述初级上下文提取模块、所述多引擎推理融合模块进行动态配置管理。3.根据权利要求1所述的一种多推理引擎融合上下文感知系统框架,其特征在于,所述传感器模块包括:物理传感器单元和虚拟传感器单元。4.根据权利要求3所述的一种多推理引擎融合上下文感知系统框架,其特征在于,根据本发明优选的,所述物理传感器单元用于收集一个或者多个物理传感器的数据,并调整所述物理传感器的工作状态,所述物理传感器是指拥有实际测量元件,能够检测各种与上下文应用相关的实际信息的探测设备,如用于获取用户体温的红外传感器,用于测定有害气体浓度的环境监测设备,所述虚拟传感器单元用于负责收集一个或多个虚拟传感器的数据,并调整虚拟传感器的工作状态,虚拟传感器是指不具有实际探测元件,用于收集各种与上下文应用相关的虚拟信息的探测程序。5.根据权利要求1所述的一种多推理引擎融合上下文感知系统框架,其特征在于,所述初级上下文提取模块包括:上下文信息分类单元、上下文信息校准单元、上下文信息聚合单元、上下文信息特征提取单元、上下文信息表示单元、初级上下文数据库、初级上下文信息存储/分发管理单元; 所述上下文信息分类单元、所述上下文信息校准单元、所述上下文信息聚合单元、所述上下文信息特征提取单元、所述上下文信息表示单元、所述初级上下文数据库以及所述初级上下文信息存储/分发管理单元依次相连。6.根据权利要求5所述的一种多推理引擎融合上下文感知系统框架,其特征在于,所述上下文信息分类单元依据上下文建模方案要求的类别,对原始上下文信息进行分类整理;所述上下文信息校准单元将上下文信息进行校准,使上下文信息符合统一的建模标准;所述上下文信息聚合单元经过将上下文信息进行简化、去冗余,按照上下文信息建模方案的要求消除多余信息;所述上下文信息特征提取单元按照上下文建模方案提取上下文信息中用于推理融合的特征数据;所述上下文信息表示单元按照上下文建模方案将上下文信息整理为初级上下文信息,并将其发送给所述初级上下文数据库;所述初级上下文数据库用于存储初级上下文信息;初级上下文存储/分发管理单元作为与所述多引擎推理融合模块
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