Смарт-М3
Smart-M3 — это название проекта программного обеспечения с открытым исходным кодом , целью которого является создание инфраструктуры обмена информацией семантической паутины между программными объектами и устройствами. Он сочетает в себе идеи распределенных сетевых систем и семантической сети. Конечная цель — создать интеллектуальную среду и объединить реальный и виртуальный миры. [1] [2]
Ключевая идея Smart-M3 заключается в том, что устройства и программные объекты могут публиковать встроенную информацию для других устройств и программных объектов через простых брокеров общей информации — модель обмена информацией на основе push , а не конкретную публикацию-подписку. Понятность информации основана на общих онтологических моделях и общих форматах данных. Другая ключевая идея заключается в том, что Smart-M3 не зависит от устройства, домена и поставщика. Это бесплатное решение с открытым исходным кодом, доступное по лицензии BSD. Итак, Smart-M3 относится к части программной технологии , нескольким программным продуктам, кодирующим эту программную технологию, вычислительной платформе , которую предоставляют программные продукты, и любой вычислительной системе, которая была разработана и развернута с использованием этой вычислительной платформы.
Программная технология Смарт-М3 [3] представляет собой развивающуюся разработку семантической сети с некоторыми специализированными свойствами. [4] [5] Программные продукты «Смарт-М3» являются программным обеспечением с открытым исходным кодом . Они доступны на SourceForge . [6] Программные продукты Смарт-М3 позволяют реализовать вычислительную платформу Смарт-М3. Вычислительная платформа Smart-M3 позволяет хранить и извлекать информацию на основе механизмов кортежного пространства . Как и в Linda (языке координации) , существует небольшой определенный набор семантически основанных возможностей взаимодействия. Программист может разработать программы, которые будут использовать эти возможности взаимодействия. Доступен ряд программных продуктов Smart-M3, которые поддерживают разработку такого программного обеспечения. Любое такое программное обеспечение должно соответствовать определенному интерфейсу вычислительной платформы Smart-M3, определенному протоколу связи и общим принципам проектирования. Система Смарт-М3 [7] существует, когда такие части программного обеспечения были созданы и развернуты вместе с вычислительной платформой Smart-M3.
Smart-M3 разрабатывается в исследовательском центре Nokia в рамках программы Artemis JU в Софии (умные объекты для интеллектуальных приложений) и в рамках национальных исследовательских проектов DIEM (экосистема совместимости устройств). [8] [9]
Технология
[ редактировать ]Smart-M3 решает проблему с несколькими поставщиками, несколькими устройствами и множеством частей. [10] [11] [12] (отсюда и термин М3). Эта проблема M3 означает, что многие виды устройств должны взаимодействовать друг с другом, например, мобильный телефон, телевизор и ноутбук. Устройство может состоять из частей, которые рассматриваются как отдельные партнеры для взаимодействия с другим устройством. Например, пользователь использует клавиатуру настольного компьютера для ввода данных на мобильный телефон. При этом пользователь свободен в выборе производителя.Любая часть программного обеспечения, связанная с этой проблемой M3, должна, по крайней мере, иметь возможность правильно работать в среде, ограниченной этими проблемами. Более того, технология Smart-M3 позволяет создавать программы, способные использовать возможности, которые предлагает такая среда. [13] [14]
Когда люди используют Интернет , они производят и потребляют информацию, удобочитаемую человеком, и обмениваются этой информацией, основываясь на парадигме «постоянно публиковать и фактически читать». Часть программного обеспечения, выполняющаяся на устройстве, используемом людьми, может преобразовывать, отображать, анализировать и индексировать эту читаемую человеком информацию, но это программное обеспечение не будет понимать эту информацию. [15] Кроме того, технология подхода Smart-M3 не делает такое общение человека и человека машинопонятным. Вместо этого Smart-M3 следует принципу семантической сети , согласно которому понятная машине информация должна быть явно подготовлена для анализа программного обеспечения. [16] Однако вместо того, чтобы явно указывать средства взаимодействия между частью программного обеспечения, производящего данные, и отправлять их через Интернет в часть программного обеспечения, потребляющего эти данные, Smart-M3 точно следует парадигме взаимодействия человека с человеком: «постоянно публиковать и фактически читать». ' также когда программное обеспечение взаимодействует с программным обеспечением через Интернет. [17]
В то время как понятие семантической сети воплощает в себе концепцию единой универсальной сети машинопонятной информации, Smart-M3 организует межмашинное общение, создавая в сети множество отдельных точек обмена информацией. В каждой точке несколько программ, выполняющихся на потенциально многих устройствах потенциально многих типов, могут публиковать и считывать информацию. Эта информация подготовлена не только явно в машиночитаемой форме, но и конкретно для каждого конкретного места. Любое конкретное место обмена информацией имеет определенную цель или направленность. Вся информация, предоставляемая конкретным местом обмена информацией, будет посвящена конкретной цели или направленности этого места. Следовательно, количество программ, обменивающихся информацией в определенном месте, ограничено теми, которые разделяют эту функцию.
В основе проблемы M3 лежит проблема совместимости . Подход Smart-M3 отклоняется от прямого взаимодействия «точка-точка», поскольку он применяет механизм «публикации и чтения» в выделенных точках обмена информацией в сети. Публикующий объект не обязательно должен быть совместимым с читающим объектом. На самом деле им даже не обязательно знать друг о друге. Вместо этого Smart-M3 просто означает, что издатель может публиковать информацию в выбранном месте обмена информацией, а читатель может читать там.
Декомпозиция системы
[ редактировать ]На рис. 1 показан вид сверху единой системы, основанной на программной технологии подхода Smart-M3. В основе системы лежит корпус-М3, который далее распадается на брокера семантической информации (SIB) и реального физического хранилища данных. Конечно, этот корпус-М3 должен размещаться на устройстве. На ряде устройств размещено множество M3-агентов, включая, при необходимости, устройство, на котором уже размещен корпус-M3.
SIB — это точка доступа для приема информации, подлежащей сохранению, или извлечения такой сохраненной информации. В хранилище данных вся эта информация хранится в виде графа, соответствующего правилам Resource Description Framework (RDF).
M3-агент — это часть программного обеспечения, созданная и развернутая для связи с SIB и публикации или чтения там информации. Конкретный агент M3 находится в радиусе действия определенного SIB, если этот агент M3 физически способен взаимодействовать с этим SIB, используя одно из потенциально многих средств связи, на которые способен этот SIB, и этот агент M3 был создан и развернут явно. за публикацию или чтение информации на этом SIB. Конкретный агент M3 связан с конкретным SIB, если этот агент M3 находится в радиусе действия этого конкретного SIB и этот агент M3 был принят этим SIB для публикации или чтения информации вследствие положительного результата некоторого согласования, выполненного при этом Агент М3 предпринял первоначальную попытку связи.
В различных областях и областях применения используются устройства разных типов, и эти устройства могут иметь разные коммуникационные возможности. Для достижения совместимости в такой гетерогенной ситуации SIB поддерживает несколько транспортных механизмов, таких как TCP/IP , HTTP , Bluetooth и NoTA . [18] В зависимости от реальных условий эксплуатации выбирается наиболее подходящая транспортная технология.
Понятие применения
[ редактировать ]Приложения создаются не монолитно, а скорее на основе взаимодействия (через обмен информацией) наборов агентов (M3-агентов). Упомянутый набор агентов зависит от конкретной ситуации и контекста, с которыми пользователь либо сталкивается, либо нуждается в нем в данный момент. Агенты могут предоставлять пользовательский интерфейс монолитного стиля, но это исключительно пользовательский интерфейс, а не концепция функциональности. Модель программирования аналогична модели актера . [19]
Подход Smart-M3 предполагает вычисления, выходящие за рамки традиционной монолитной прикладной программы. [20] Вместо этого рассматриваются сценарии, в которых набор M3-агентов, выполняющихся на различных устройствах, объединяет информацию, которую эти M3-агенты хранят и извлекают из конкретного SIB. В результате сотрудничества М3-агентов формируется приложение. Какое именно сотрудничество и объединение информации произойдет, зависит от имеющихся данных и даже неизвестно априори. [21]
На основе имеющихся в пространстве данных система Smart-M3 позволяет поддерживать актуальное цифровое представление среды, охватываемой набором устройств, исполняющих M3-агенты. Если какая-либо информация об окружающей среде легко доступна, можно представить неограниченное количество сценариев коллажей, которые извлекут пользу из этой информации. [22]
Разработка технологий и программных продуктов
[ редактировать ]технология координации анонимных агентов для обработчиков знаний в интеллектуальных пространствах . Была предложена и документирована [23]
Три примера применения этой технологии были продемонстрированы в так называемых умных домашних условиях: [24] в среде умной комнаты» [25] и в ситуациях социальных сетей. [26]
Smart-M3 в академических кругах
[ редактировать ]
Эта технология входит в число ключевых направлений сотрудничества финско-российских университетов в области телекоммуникаций (FRUCT).
В лаборатории мобильного программного обеспечения и сервисов (MSSLab) Санкт-Петербургского государственного университета аэрокосмического приборостроения ( Санкт-Петербург , Россия ) ведутся интенсивные научно-исследовательские работы в отношении общей технологии и концепции. Основными темами исследований являются поиск информации и контроль доступа в распределенных интеллектуальных пространствах. Ведется работа над кандидатской диссертацией и рядом магистерских работ. В число разработок входит приложение CoffeeBreak Assistant, предназначенное для оказания информационной поддержки, общения и поиска экспертов во время конференций и других мероприятий. [27]
Проект СмартСлог [28] в лаборатории беспроводных и мобильных технологий Петрозаводского государственного университета [29] ( Петрозаводск , Россия ) разрабатывает ANSI C. генератор библиотеки онтологий Он сопоставляет описание языка веб-онтологии (OWL) с кодом ANSI C (библиотека онтологий). Библиотека предоставляет API для программирования M3-агентов в терминах объектов онтологии высокого уровня вместо терминов низкого уровня на основе триплетов. Библиотека онтологий находится между приложением-агентом и библиотекой низкого уровня (посредником). В настоящее время SmartSlog использует интерфейс KPI_low. [30] (ориентирован на небольшие встраиваемые устройства) для тройной связи с SIB.
Проект СмартКонференция [31] — интеллектуальная система для автоматизации процессов во время конференции. Оно предоставляет участникам конференции возможность управлять своими презентациями с помощью мобильных устройств, автоматизированной системы планирования и других полезных сервисов.
Проект СмартСкрибо [32] в лаборатории беспроводных и мобильных технологий Петрозаводского государственного университета [29] ( Петрозаводск , Россия ) разрабатывает мобильную распределенную систему ANSI C , C# , Python для мультиблогов .
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Ян Оливер (ред.) Обзор технологии M3 Information SmartSpaces. Технический отчет Исследовательского центра Nokia NRC-TR-2009-M3-1
- ^ Ян Оливер, Ора Лассила (2011) Интеграция в целом. Семинар W3C по интеграции данных и сервисов
- ^ Оливер Ян, Юкка Хонкола (2008). « На пути к динамической семантической сети. Архивировано 28 июля 2011 г. в Wayback Machine ». Представлено на TripCom 2008.
- ^ Оливер Ян, Хонкола Юкка (2008). « Личная семантическая сеть через космическую вычислительную среду ». Представлено на КМГС 2008 г.
- ^ Оливер Ян, Хонкола Юкка, Зиглер Юрген (2008). «Динамические, локализованные пространственные семантические сети». IADIS WWW/Интернет 2008. Труды, стр. 426, IADIS Press, ISBN 978-972-8924-68-3
- ^ «Смарт-М3» . Sourceforge.net . Проверено 5 марта 2010 г.
- ^ Хонкола Юкка, Лэйн Ханну, Браун Рональд, Оливер Ян (2009). « Междоменное взаимодействие: практический пример ». Конспекты лекций по информатике, том 5764/2009, стр. 22 ISBN 978-3-642-04188-4 . Представлено на выставке ruSMART 2009.
- ^ Люха П., Лаппетеляйнен А. и Сойнинен Дж.П. Смарт-объекты для интеллектуальных приложений: открыты первые результаты [ постоянная мертвая ссылка ] , Журнал ARTEMIS, октябрь 2009 г., № 5, стр. 27-29.
- ^ Колйонен, Т. АРТЕМИДА и остальной мир [ постоянная мертвая ссылка ] , Журнал ARTEMIS, октябрь 2009 г., № 5, стр. 30-31.
- ^ Солдатос Джон, Алексопулос Димитрис (2006). «Управление сетью на основе веб-сервисов: подходы и система WSNET». Международный журнал сетевого управления, том 17, выпуск 1, страницы 33–50. Wiley InterScience.
- ^ Фарли П., Кэпп М. (2005). «Мобильные веб-сервисы». BT Technology Journal, том 23, номер 3, с. 202–213, ISSN 1358–3948 (печать) 1573–1995 (онлайн). Спрингер.
- ^ Люха Петри, Сойнинен Юха-Пекка (2008). «Устройства и экосистема взаимодействия (DIEM)». Архивировано 20 июля 2011 г. в Wayback Machine.
- ^ Оливер Ян, Торма Сеппо, Нуутила Эско (2009). «Сбор контекста на собраниях: взаимодействие бизнес-процессов с агентами и семантическая сеть». Представлено на TCoB 2009.
- ^ Янтунен Джони, Болдырев Сергей, Оливер Ян, Хонкола Юкка (2009). «Агентные/космические вычисления и взаимодействие тегов радиочастотной памяти». Представлено на IWERT 2009.
- ^ Веб-архитектура с высоты 50 000 футов . W3C
- ^ Бернерс-Ли Тим, Джеймс Хендлер, Ора Лассила (2001). «Семантическая сеть» . Научный американец.
- ^ «Тройная космическая связь» . Архивировано из оригинала 27 октября 2009 г. Проверено 7 октября 2009 г.
- ^ NoTA World Open Architecture Initiative. Архивировано 19 ноября 2008 г. в Wayback Machine.
- ^ Ян Оливер (2012) Приложения считаются вредными
- ^ Ян Оливер (2008) Sedvice: Платформа для исследования трехпространственных вычислений. Мастер-класс Трипкома. Голуэй, Ирландия
- ^ Сойнинен Юха-Пекка, Антти Лаппетеляйнен (2009). «Инфраструктура умной среды M3» . Конференция NoTA 2009. Архивировано 13 февраля 2013 г. на archive.today .
- ^ Чинотти Туллио Салмон, Бартолини Сара, Д'Элия Альфредо, Роффия Лука, Спадини Федерико, Тревизан Риккардо, Вергари Фабио, Заманьи Гвидо (2009). «Подход к разработке совместимых приложений для интеллектуальных сред» . Конференция NoTA 2009. Архивировано 13 февраля 2013 г. на archive.today .
- ^ Смирнов А., Кашевник А., Шилов Н., Оливер И., Лаппетелайнен А., Болдырев С. Координация анонимных агентов в умных пространствах: современное состояние. «Умные пространства» и проводные/беспроводные сети следующего поколения (ruSmart 2009), С. Баландин, Д. Молчанов, Ю. Кучерявый (ред.), Springer, LNCS 5764, стр. 42-51.
- ^ Кэри Фрамлинг, Ян Оливер, Юкка Хонкола и Ян Найман (2009) «Умные пространства для повсеместно умных зданий». УБИКОММ 2009.
- ^ Алексей Кашевник, Юрас Вальченко, Михаил Ситаев и Сергей Кокорин (2009) Применение «умного пространства»: встреча в «умной комнате». Программа ФРУКТ.
- ^ Сергей Баландин, Ян Оливер и Сергей Болдырев (2009)Распределенная архитектура профессиональной социальной сети на основе решения M3 Smart Space, выполненного с использованием ПК и мобильных устройств. УБИКОММ 2009г. (лауреат премии за лучшую бумагу)
- ^ «Ассистент кофе-брейка» . Sourceforge.net. 21 октября 2009 г. Проверено 5 марта 2010 г.
- ^ «СмартСлог» . Sourceforge.net.
- ^ Jump up to: а б «Структура – ПетрГУ» . www.petrsu.ru . Архивировано из оригинала 31 марта 2010 года . Проверено 15 января 2022 г.
- ^ «КПЭ_низкий» . СоурсФордж .
- ^ «СмартКонференция» . Sourceforge.net.
- ^ «СмартСкрибо» . Sourceforge.net.