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Administración de incertidumbre en cómputo consciente del contexto
Uncertainty management in context-aware computing.
Pedro Damián Reyes
Jesus Favela Vara
Juan Jose Contreras Castillo
Acceso Abierto
Atribución
Administració de incertidumbre, Cómputo ubicuo, Cómputo consciente del contexto, Confiabilidad en sistemas ubicuos, Uncertainty management, Ubiquitous computing, Context-aware computing, Reliability in ubiquitous systems
El cómputo consciente del contexto permite el diseño e implementación de aplicaciones que adaptan su comportamiento de acuerdo al contexto en el que se encuentra el usuario. El contexto es cualquier información que puede ser utilizada por las aplicaciones para caracterizar la situación del usuario. Sin embargo, a pesar de toda la infraestructura de hardware y software desarrollada hasta el momento para la creación del cómputo consciente del contexto, existen grandes retos que deben ser afrontados para lograr su completa y exitosa implementación en el mundo real. Uno de los más importantes consiste en el tratamiento de la incertidumbre en el contexto, generada principalmente por la complejidad en los mecanismos de adquisición y las dificultades en el procesamiento del contexto. Si esta incertidumbre no es considerada y manejada de manera adecuada puede provocar que las aplicaciones conscientes del contexto vuelvan inservibles para el usuario. En esta tesis se aborda el tema de la administración de incertidumbre en cómputo consciente del contexto, con la finalidad de establecer una metodología general que le ayude a los equipos creadores de software a lidiar con la naturaleza incierta del contexto y les permita generar mecanismos para su tratamiento. La metodología se basa en el seguimiento sistemático de tres etapas principales: Análisis de los riesgos potenciales de incertidumbre, análisis de tipos de incertidumbre en el contexto y aplicación de estrategias de administración de incertidumbre. Para las dos primeras etapas se definen una seria de preguntas base que pueden ser utilizadas como guías para obtener la información necesaria para la identificación de la incertidumbre. En la tercera etapa se plantean las diferentes estrategias que pueden implementarse para el tratamiento de la incertidumbre, agrupadas en: administración automática de la incertidumbre y administración de incertidumbre asistida por el usuario. Esta metodología fue aplicada y evaluada por medio de la realización de una serie de experimentos que involucraron la creación de tres aplicaciones conscientes del contexto. La primera es utilizada en un ambiente de aprendizaje colaborativo dentro de un aula de clases, la segunda consiste en la estimación de la actividad realizada por una enfermera en un Hospital y la tercera es una guía electrónica consciente de la localización para Museos. Entre las conclusiones importantes que se obtuvieron como resultado de los experimentos se encontró que la incertidumbre es un factor que puede ser controlado sin aumentar la complejidad de la arquitectura de una aplicación consciente del contexto; también, se demostró que la inclusión de mecanismos de administración de incertidumbre en las aplicaciones aumenta su robustez haciéndolas más tolerantes a fallas provocadas por problemas en el contexto; así mismo, se confirmó que la presencia de la incertidumbre disminuye la confianza de los usuarios en la aplicación, por lo que debe ser atendida de manera adecuada.
Context-aware computing enables the design and implementation of applications that adapt their behavior according to the context the user inhabits. Context is any kind of information that can be used by software applications to characterize the situation of the user. However, despite all of the hardware infrastructure and software developed to create context-aware applications, there are major challenges to be faced to ensure their full and successful implementation in the real world. One of the most important ones is the treatment of uncertainty in contextual information, mainly generated by the complexity in the mechanisms and the difficulties associate to the acquisition and processing of context. Whether this uncertainty is not considered and adequately handled may cause the contextaware applications to become unusable for the user. This thesis deals with the management of uncertainty in context-aware computing, with the main objective of establishing a general methodology to help software developers deal with the uncertain nature of context and allowing them to create mechanisms for its treatment. The methodology is based on a systematic follow-up of three main stages: analysis of the potential risks of uncertainty, analysis of types of uncertainty in the context, and strategies for managing uncertainty. The first two stages involve a series of basic questions that can be used as guidelines in obtaining the information needed to identify uncertainty. In the third stage different strategies can be implemented for the treatment of uncertainty, which are grouped in two classes: automatic management of uncertainty and user-assisted uncertainty management. This methodology was implemented and evaluated by conducting a series of experiments involving the creation of three context-aware software applications. The first one was used in a collaborative learning environment within a classroom, the second one involved the estimation of the activity performed by a nurse in a hospital, and the third one was a location-aware electronic museum guide. Among the most significant conclusions that were obtained, as a result of the experiments, we found that uncertainty is a factor that can be controlled without increasing the complexity of the architecture of context-aware software applications. We also found that the inclusion of this kind of mechanisms for uncertainty management makes software applications more robust and fault-tolerant due to common problems in the context. Finally, it was confirmed that the presence of uncertainty reduces confidence of the user in context-aware software applications.
CICESE
2009
Tesis de doctorado
Español
Damián Reyes, P. 2009.Administración de incertidumbre en cómputo consciente del contexto.Tesis de Doctorado en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California.174 pp.
TECNOLOGÍA DE LOS ORDENADORES
Aparece en las colecciones: Tesis - Ciencias de la Computación

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