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Conciencia del contexto

En las tecnologías de la información y la comunicación , la conciencia del contexto se refiere a la capacidad de tener en cuenta la situación de las entidades [ 1 ] , que pueden...

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En las tecnologías de la información y la comunicación , la conciencia del contexto se refiere a la capacidad de tener en cuenta la situación de las entidades [ 1 ] , que pueden ser usuarios o dispositivos, pero no se limita a ellos. La ubicación es solo el elemento más evidente de esta situación . Definida específicamente para dispositivos móviles , la conciencia del contexto generaliza así la conciencia de la ubicación . Mientras que la ubicación puede determinar cómo operan ciertos procesos alrededor de un dispositivo contribuyente, el contexto puede aplicarse de forma más flexible a los usuarios móviles, especialmente a los usuarios de teléfonos inteligentes . La conciencia del contexto se originó como un término de la computación ubicua o como la llamada computación omnipresente, que buscaba abordar la vinculación de los cambios en el entorno con los sistemas informáticos, que de otro modo serían estáticos. El término también se ha aplicado a la teoría empresarial en relación con el diseño de aplicaciones contextuales y los problemas de gestión de procesos de negocio [ 2 ] .

Cualidades del contexto

Se han propuesto varias categorizaciones de contexto en el pasado. Dey y Abowd (1999) [ 3 ] distinguen entre los tipos de contexto ubicación , identidad , actividad y tiempo . Kaltz et al. (2005) [ 4 ] identificaron las categorías usuario y rol , proceso y tarea , ubicación , tiempo y dispositivo para cubrir una amplia variedad de escenarios móviles y web. Enfatizan, sin embargo, para estas modalidades clásicas , que cualquier categorización óptima depende en gran medida del dominio de la aplicación y el caso de uso. Más allá de eso, pueden aplicarse modalidades más avanzadas cuando no solo se abordan entidades individuales, sino también grupos de entidades que trabajan en una coherencia de contexto, como por ejemplo equipos en el trabajo o también portadores individuales con múltiples dispositivos.

Una comprensión clásica del contexto en los procesos de negocio se deriva de la definición de aplicaciones AAA [ 5 ] con las siguientes tres categorías:

  • Autenticación, es decir, confirmación de la identidad declarada.
  • Autorización, que significa es decir, permiso para acumular o acceder a la ubicación, función, datos
  • Contabilidad, que significa es decir la relación con el contexto del pedido y con las cuentas del trabajo aplicado, la licencia otorgada y los bienes entregados,

Estos tres términos incluyen además la ubicación y la hora, como se indica.

Ciencias de la Computación

En informática, la conciencia del contexto se refiere a la idea de que las computadoras pueden percibir y reaccionar en función de su entorno. Los dispositivos pueden contener información sobre las condiciones bajo las cuales pueden operar y, basándose en reglas o entradas inteligentes, responder en consecuencia. El término conciencia del contexto en computación ubicua fue introducido por Schilit (1994). [ 6 ] [ 7 ] Los dispositivos conscientes del contexto también pueden intentar hacer suposiciones sobre la situación actual del usuario. Dey (2001) define el contexto como "cualquier información que pueda usarse para caracterizar la situación de una entidad". [ 1 ]

Si bien la comunidad de ciencias de la computación inicialmente percibió el contexto como una cuestión de ubicación del usuario, como lo analiza Dey, [ 1 ] en los últimos años esta noción se ha considerado no solo como un estado, sino como parte de un proceso en el que los usuarios participan; por lo tanto, se han propuesto modelos de contexto sofisticados y generales (véase la revisión [ 8 ] ), para respaldar aplicaciones sensibles al contexto que los utilizan para (a) adaptar interfaces, (b) personalizar el conjunto de datos relevantes para la aplicación, (c) aumentar la precisión de la recuperación de información, (d) descubrir servicios, (e) hacer implícita la interacción del usuario o (f) construir entornos inteligentes. Por ejemplo: un teléfono móvil sensible al contexto puede saber que se encuentra en la sala de reuniones y que el usuario se ha sentado. El teléfono puede concluir que el usuario está en una reunión y rechazar cualquier llamada irrelevante. [ 9 ]

Los sistemas sensibles al contexto se ocupan de la adquisición del contexto (por ejemplo, utilizando sensores para percibir una situación), la abstracción y comprensión del contexto (por ejemplo, relacionando un estímulo sensorial percibido con un contexto) y el comportamiento de la aplicación basado en el contexto reconocido (por ejemplo, activando acciones basadas en el contexto). [ 10 ] Dado que la actividad y la ubicación del usuario son cruciales para muchas aplicaciones, la sensibilidad al contexto se ha abordado con mayor profundidad en los campos de investigación de la conciencia de la ubicación y el reconocimiento de la actividad .

La conciencia del contexto se considera una tecnología habilitadora para los sistemas de computación ubicua. La conciencia del contexto se utiliza para diseñar interfaces de usuario innovadoras y se usa frecuentemente como parte de la computación ubicua y portátil . También está comenzando a notarse en internet con la llegada de los motores de búsqueda híbridos. Schmidt, Beigl y Gellersen [ 11 ] definen los factores humanos y el entorno físico como dos aspectos importantes relacionados con la ciencia de la computación. Más recientemente, también se ha hecho mucho trabajo para facilitar la distribución de información de contexto ; Bellavista, Corradi, Fanelli y Foschini revisan [ 12 ] varias soluciones de middleware que se han diseñado para implementar de forma transparente la gestión y el aprovisionamiento de contexto en el sistema móvil. Grifoni, D'Ulizia y Ferri [ 13 ] proporcionaron una revisión de varios sistemas de servicios basados ​​en la ubicación conscientes del contexto que utilizan big data al analizar las decisiones metodológicas y prácticas que sus desarrolladores tomaron durante las fases principales del proceso de conciencia del contexto (es decir, adquisición de contexto, representación de contexto y razonamiento y adaptación de contexto). Perera, Zaslavsky, Christen y Georgakopoulos [ 14 ] realizaron un estudio exhaustivo sobre computación sensible al contexto desde la perspectiva del Internet de las Cosas, revisando más de 50 proyectos líderes en el campo. Además, Perera también analizó una gran cantidad de productos industriales en el mercado actual de IoT desde la perspectiva de la computación sensible al contexto. [ 15 ] Su estudio pretende servir como guía y marco conceptual para el desarrollo e investigación de productos sensibles al contexto en el paradigma de IoT. La evaluación se realizó utilizando el marco teórico desarrollado por Dey y Abowd (1999) [ 3 ] hace más de una década. La combinación de Internet y las tecnologías emergentes transforma los objetos cotidianos en objetos inteligentes que pueden comprender y reaccionar a sus contextos. [ 16 ]

El contexto relacionado con los factores humanos se estructura en tres categorías: información sobre el usuario (conocimiento de hábitos, estado emocional, condiciones biofisiológicas), el entorno social del usuario (ubicación conjunta de otros, interacción social, dinámica de grupo) y las tareas del usuario (actividad espontánea, tareas en las que participa, objetivos generales). Asimismo, el contexto relacionado con el entorno físico se estructura en tres categorías: ubicación (posición absoluta, posición relativa, ubicación conjunta ), infraestructura (recursos circundantes para computación, comunicación, desempeño de tareas) y condiciones físicas (ruido, luz, presión, calidad del aire). [ 17 ] [ 18 ]

Contexto relacional: definiciones dinámicas y no centradas en el usuario

Mientras que las primeras definiciones de contexto tendían a centrarse en los usuarios o en los dispositivos que interactuaban directamente con ellos, la definición frecuentemente citada de Dey [ 1 ] (« cualquier información que pueda utilizarse para caracterizar la situación de una entidad ») podría tomarse sin esta restricción. El contexto centrado en el usuario, como el que se utiliza en el diseño de interfaces humano-computadora , también puede implicar una separación demasiado clara y parcialmente arbitraria entre «contenido» (todo aquello que los usuarios introducen explícitamente o que se les muestra) y el contexto, que es implícito y se utiliza con fines de adaptación . Una visión más dinámica y descentrada, defendida por Dourish [ 19 ] , considera el contexto principalmente relacional . Esto fue originalmente congruente con el paso de la informática de escritorio a la informática ubicua , pero también encaja con una comprensión más amplia de la inteligencia ambiental, donde las distinciones entre contexto y contenido se vuelven relativas y dinámicas. [ 20 ] Desde esta perspectiva, cualesquiera que sean las fuentes de información (como los sensores de IoT ) que puedan ser contexto para algunos usos y aplicaciones, también podrían ser fuentes de contenido primario para otros, y viceversa. Lo que importa es el conjunto de relaciones que las vinculan, entre sí y con su entorno. Mientras que las primeras descripciones del contexto centrado en un solo usuario podrían encajar con los modelos clásicos de entidad-atributo-valor , los modelos de información basados ​​en grafos más versátiles, como los propuestos con NGSI-LD , se adaptan mejor para capturar la visión más relacional del contexto que es relevante para el Internet de las Cosas , los Sistemas Ciberfísicos y los Gemelos Digitales . En esta aceptación más amplia, el contexto no solo se representa como un conjunto de atributos adjuntos a una entidad, sino que también se captura mediante un grafo que entrelaza esta entidad con otras. La conciencia del contexto es la capacidad de dar cuenta de esta información transversal de diferentes fuentes.

Aplicaciones en la conciencia situacional o social

La comprensión del contexto se ha aplicado al ámbito del trabajo cooperativo asistido por ordenador (CSCW) para ayudar a las personas a trabajar y colaborar de forma más eficiente. Desde principios de la década de 1990, los investigadores han desarrollado numerosos sistemas de software y hardware capaces de recopilar información contextual (por ejemplo, ubicación, transmisiones de vídeo, mensajes de estado de ausencia) de los usuarios. Esta información se comparte abiertamente con otros usuarios, mejorando así su conocimiento de la situación y permitiéndoles identificar oportunidades naturales para interactuar entre sí. En los inicios de la informática con comprensión del contexto, muchos de los sistemas desarrollados para este fin se diseñaron específicamente para ayudar a empresas o equipos de trabajo geográficamente dispersos a colaborar en documentos o recursos compartidos. Sin embargo, más recientemente, ha surgido un creciente número de estudios que demuestran cómo esta técnica también puede aplicarse a grupos de amigos o familiares para mantenerlos informados sobre las actividades de los demás.

Hasta la fecha, los sistemas que utilizan la conciencia del contexto para mejorar la conciencia situacional se pueden caracterizar por:

  • el contexto o los contextos que recopilan de cada usuario, y
  • el método mediante el cual transmiten esta información a otros usuarios

El contexto más común para obtener y compartir información con el fin de mejorar la percepción de la situación es la ubicación del usuario. En un prototipo inicial, el sistema Active Badge, [ 21 ] por ejemplo, cada usuario tenía una insignia de identificación única que se podía rastrear mediante una serie de sensores infrarrojos aéreos. Mientras los usuarios se desplazaban por un edificio, su ubicación era monitoreada constantemente por un servidor centralizado. Otros usuarios podían entonces ver esta información (ya sea en formato de texto o en un mapa, como se hizo en trabajos posteriores [ 22 ] ) para determinar si un usuario estaba en su oficina, lo que les permitía determinar el mejor momento para acercarse para una conversación no planificada. La ubicación también se compartía en PeopleTones, [ 23 ] Serendipity, [ 24 ] y los Sistemas de Soporte para la Interacción Grupal [ 25 ] para ayudar a los usuarios a determinar cuándo estaban cerca de amigos, usuarios con intereses personales compartidos y compañeros de equipo, respectivamente. En comparación con Active Badge, que solo muestra información de ubicación, estos sistemas son más proactivos y alertan a los usuarios cuando están cerca unos de otros. Esto permite al usuario saber cuándo existe una posible oportunidad de interacción, aumentando así sus posibilidades de aprovecharla.

Otro contexto popular para compartir es la actividad laboral de un usuario, a menudo mediante la transmisión de vídeo. En el sistema Community Bar, [ 26 ] los investigadores desarrollaron una aplicación de escritorio que tomaba periódicamente capturas de pantalla de la pantalla del usuario. Esta información se compartía con los compañeros de trabajo del usuario para que supieran en qué documentos o artefactos estaban trabajando sus compañeros de equipo, y proporcionaba un marco de referencia común para que los usuarios pudieran hablar sobre estos artefactos como si estuvieran en el mismo lugar. En Montage, [ 27 ] los usuarios tienen la capacidad de activar remotamente la cámara web del ordenador de otro usuario durante un breve periodo de tiempo. Esta capacidad de "echar un vistazo" a otro usuario permite a los usuarios ver si está ocupado o distraído, lo que a su vez les ayuda a determinar mejor el momento más oportuno para iniciar una conversación.

Un tercer tipo de contexto para compartir y mejorar la percepción de la situación es el audio del usuario. En el sistema Thunderwire, [ 28 ] los investigadores desarrollaron un espacio multimedia exclusivamente de audio que permitía a los amigos compartir el audio sin procesar de los micrófonos de sus dispositivos móviles. Este sistema, que en esencia era una conferencia telefónica continua, permitía a los usuarios escuchar el audio de otros usuarios para determinar si participaban en una conversación y cuándo. Los sistemas WatchMe [ 29 ] y ListenIn [ 30 ] también dependen en gran medida del audio para determinar si un usuario era potencialmente interrumpible y cuándo. Sin embargo, a diferencia de Thunderwire, estos sistemas se basan en algoritmos de aprendizaje automático para analizar el audio del usuario y determinar si está hablando. Esto permite que el sistema proporcione a otros usuarios el mismo contexto (es decir, si el usuario está o no en una conversación) sin tener que compartir el audio real, lo que lo hace más centrado en la privacidad.

Un cuarto tipo de contexto que se comparte comúnmente es la actividad general del usuario. En los sistemas Hubbub [ 31 ] y Conchat [ 32 ] , los investigadores desarrollaron una serie de aplicaciones de mensajería instantánea que monitoreaban cuándo el usuario estaba activo o inactivo, utilizando software o sensores ambientales, respectivamente. Esta información se podía proporcionar a otros usuarios para que supieran si sus amigos estaban disponibles para responder a sus mensajes y cuándo. En el sistema Retrato Familiar Digital [ 33 ] , los investigadores desarrollaron un marco de fotos digital que proporciona visualizaciones cualitativas de las actividades diarias de un usuario (es decir, un padre/abuelo anciano). Esta visualización se proporciona a los hijos adultos del usuario para que puedan "ver" cómo están sus padres sin tener que molestarlos explícitamente, lo que les permite "envejecer en casa".

Si bien estos sistemas demuestran cómo la conciencia contextual puede utilizarse para potenciar la conciencia situacional y social, su eficacia a largo plazo aún no se comprende del todo. Muchos de los sistemas descritos anteriormente solo se han evaluado a nivel conceptual o para demostrar su viabilidad técnica. Por consiguiente, aunque los resultados iniciales de estos estudios sugieren que la conciencia contextual puede contribuir a las tareas de conciencia situacional, se requieren más datos longitudinales.

Aplicación en la atención sanitaria

Los agentes móviles sensibles al contexto [ 34 ] son ​​el anfitrión más adecuado para implementar cualquier aplicación sensible al contexto. Las modernas comunicaciones integradas de voz y datos equipan al personal del hospital con teléfonos inteligentes para comunicarse verbalmente entre sí, pero preferiblemente para consultar la siguiente tarea a ejecutar y registrar el siguiente informe.

Sin embargo, todos los intentos de apoyar al personal con tales enfoques se ven obstaculizados hasta el fracaso de la aceptación con la necesidad de buscar un nuevo evento para identidades de pacientes, listas de pedidos y horarios de trabajo. Por lo tanto, una solución adecuada debe eliminar dicha interacción manual con una pantalla pequeña y, por lo tanto, servir al usuario con

  • Identificación automatizada del paciente real y del entorno local al acercarse,
  • registro automatizado de los eventos con entrada y salida del paciente real,
  • presentación automatizada de los pedidos o servicios pendientes en la ubicación actual y con
  • documentación de respaldo para proporcionar dichas cualidades para la historia clínica electrónica .

Aplicaciones en la producción industrial

Los agentes móviles sensibles al contexto son un anfitrión idóneo para implementar nuevas aplicaciones sensibles al contexto en relación con el nuevo paradigma de la Industria 4.0 . Las modernas comunicaciones integradas de voz y datos equipan al personal del taller o de la línea de producción con teléfonos inteligentes para comunicar datos al control de producción y obtener retroalimentación. Los datos se originan a partir de la detección e identificación de componentes y piezas para integrarse en una gestión de producción flexible para productos bajo demanda.

Sin embargo, todos los intentos de apoyar al personal con tales enfoques se ven obstaculizados por los cronogramas de producción fijos a menos que la información sobre la demanda del cliente y la configuración del producto se pueda hacer coincidir con el suministro de piezas. Por lo tanto, una solución adecuada debe eliminar la interacción faltante del plan de producción y la ocurrencia de la línea de producción de información y material relevantes por medio de

  • Identificación automatizada de las piezas realmente disponibles entregadas desde el stock o desde las reservas de suministro,
  • presentación automatizada de los requisitos de integración para la configuración bajo demanda,
  • detección y notificación automatizadas de la configuración realmente montada

El requisito fundamental es implementar una solución que no requiera la intervención manual del trabajador en el manejo de la información. De lo contrario, la tasa de errores aumentará a medida que aumenten los requisitos de información.

Además, ninguna de las soluciones de localización convencionales RFID, WLAN o RTLS que prometen la máxima precisión ofrece la calidad requerida, ya que determinar una ubicación mediante coordenadas absolutas resulta ineficaz tanto técnica como económicamente. Otros enfoques basados ​​en la localización difusa prometen una mejor rentabilidad.

Aplicaciones en juegos ubicuos

Un juego ubicuo aprovecha los contextos humanos detectados para adaptar el comportamiento del sistema de juego. Al combinar elementos reales y virtuales y permitir que los usuarios interactúen físicamente con su entorno durante el juego, las personas pueden involucrarse por completo y obtener una mejor experiencia de juego. Por ejemplo, un agente autónomo informa sobre un juego ubicuo que utiliza los contextos de actividad humana y ubicación en hogares inteligentes . [ 35 ]

Aplicaciones en dispositivos multimedia móviles

Los museos y los sitios arqueológicos a veces proporcionan dispositivos móviles multimedia como alternativa a la audioguía convencional (véase, por ejemplo, la Tate Modern en Londres. [ 36 ] Un dispositivo sensible al contexto utilizará la ubicación, las interacciones actuales del usuario y el gráfico de objetos conectados para adaptar dinámicamente la información presentada al usuario. [ 37 ] En algunos casos, esto se combina con la navegación en tiempo real por el sitio para guiar al usuario hacia artefactos o exhibiciones que probablemente sean de su interés, basándose en las interacciones previas del usuario. [ 38 ]

Véase también

Referencias

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  37. ↑ Proyecto PAST - Guía de visitantes con enfoque en el contexto
  38. ↑ AGAMEMNON - Guía para visitantes en tiempo real

Lecturas adicionales

  • Metodología de diseño para el analizador de aceptabilidad en el desarrollo de sistemas de aprendizaje móvil adaptativos sensibles al contexto.
  • Captura de inteligencia ambiental para comunicaciones móviles mediante redes de sensores inalámbricos (Proyecto de investigación)
  • Poner los avances en aplicaciones y servicios móviles al alcance de los usuarios (Proyecto de investigación)
  • Middleware para la recopilación de contexto e intercambio de perfiles personales (Inválido)
  • Capítulo de enciclopedia revisado por pares sobre Conciencia del Contexto y Computación.