Смарт-М3 - Smart-M3

Смарт-М3 - это название проекта программного обеспечения с открытым исходным кодом, цель которого - предоставить Семантическая сеть инфраструктура обмена информацией между программными объектами и устройствами. Он сочетает в себе идеи распределенных, сетевых систем и семантической паутины. Конечная цель - создать интеллектуальную среду и связать реальный и виртуальный миры.[1][2]

Ключевая идея Smart-M3 состоит в том, что устройства и программные объекты могут публиковать свою встроенную информацию для других устройств и программных объектов через простых брокеров с общей информацией - a толкатьмодель обмена информацией, а не конкретная публикация-подписка. Понятность информации основана на общих онтологических моделях общих форматов 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 программное обеспечение, несколько программных продуктов, кодирующих эту программную технологию, вычислительная платформа что программные продукты делают доступными, а также любую вычислительную систему, которая была разработана и развернута с использованием этой вычислительной платформы.

Программная технология Smart-M3[3] это развивающееся развитие Семантическая сеть с некоторыми специализированными свойствами.[4][5] Программные продукты Smart-M3: программное обеспечение с открытым исходным кодом. Они доступны на Sourceforge.[6] Программные продукты Smart-M3 позволяют реализовать вычислительную платформу Smart-M3. Вычислительная платформа Smart-M3 позволяет хранить и извлекать информацию на основе пространство кортежа механизмы. Как в Линда (координационный язык) существует небольшой определенный набор семантически основанных возможностей взаимодействия. Программист может разработать программное обеспечение, которое будет использовать эти возможности взаимодействия. Доступен ряд программных продуктов Smart-M3, поддерживающих такую ​​разработку программного обеспечения. Любое такое программное обеспечение должно соответствовать определенному интерфейсу вычислительной платформы Smart-M3, определенному протоколу связи и общим принципам проектирования. Система Smart-M3[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 (интеллектуальные объекты для интеллектуальных приложений) и в рамках финских национальных исследовательских проектов DIEM (экосистема взаимодействия устройств).[8][9]

Технологии

Smart-M3 нацелен на решение проблем с несколькими производителями, устройствами и компонентами.[10][11][12] (отсюда и термин M3). 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. Кроме того, пользователь может свободно выбирать 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 части программного обеспечения, которые могут использовать возможности, предлагаемые такой средой.[13][14]

Когда люди используют Интернет, они производят и потребляют удобочитаемую информацию и обмениваются этой информацией на основе парадигмы «постоянно публиковать и фактически читать». Часть программного обеспечения, выполняемая на устройстве, используемом людьми, может преобразовывать, отображать, анализировать и индексировать эту читаемую человеком информацию, но это программное обеспечение не будет понимать эту информацию.[15] Также технология подхода Smart-M3 не делает такое общение человека-человека понятным. Вместо этого Smart-M3 следует принципу Семантическая сеть эта машинно-понятная информация должна быть явно подготовлена ​​для программного обоснования.[16] Однако вместо того, чтобы явно указывать средства взаимодействия между частью программного обеспечения, производящего данные, и отправки их через Интернет в часть программного обеспечения, потребляющего эти данные, Smart-M3 в точности следует парадигме взаимодействия человека и человека: «постоянно публиковать и фактически читать. 'также когда программное обеспечение взаимодействует с программным обеспечением через Интернет.[17]

Хотя понятие Семантическая сеть воплощает видение единой универсальной сети понятной для машины информации, Smart-M3 организует машинно-машинную связь, настраиваясь в Интернет много четких точек обмена информацией. В каждом месте несколько частей программного обеспечения, выполняющихся на потенциально многих устройствах потенциально многих типов, могут публиковать и читать информацию. Эта информация была подготовлена ​​не только явно в машиночитаемой форме, но также явно для каждого конкретного места. Любое конкретное место обмена информацией имеет конкретную цель или фокус. Вся информация, которую предоставляет конкретное место обмена информацией, будет посвящена конкретной цели или фокусу этого места. Следовательно, количество программных продуктов, обменивающихся информацией в определенном месте, ограничено теми, которые разделяют это стремление.

В основе проблемы M3 лежит проблема совместимость. Подход Smart-M3 отклоняет прямую двухточечную функциональную совместимость, поскольку он применяет механизм «публикации и чтения» в выделенных точках обмена информацией в сети. Публикующий объект не обязательно должен быть совместим с читающим объектом. На самом деле этим двоим даже не нужно знать друг о друге. Вместо этого Smart-M3 просто использует средства, позволяющие издателю публиковать материалы в выбранном месте обмена информацией, а читатель может читать там.

Разложение системы

На рисунке 1 показан вид сверху единой системы, основанной на программной технологии подхода Smart-M3. В основе системы лежит корпус M3, который далее разделяется на брокера семантической информации (SIB) и реальное физическое хранилище данных. Конечно, этот корпус-M3 должен быть размещен на устройстве. На некоторых устройствах размещено множество агентов M3, включая, возможно, устройство, на котором уже размещен корпус-M3.

Рисунок 1: Разложение системы

SIB - это точка доступа для приема информации, которая должна быть сохранена, или извлечения такой сохраненной информации. В хранилище данных вся эта информация хранится в виде графа, соответствующего правилам Структура описания ресурсов (RDF).

M3-агент - это часть программного обеспечения, которое было создано и развернуто для связи с SIB и публикации или чтения информации в нем. Конкретный M3-агент находится в зоне действия определенного SIB, если этот M3-агент физически может связываться с этим SIB, используя одно из потенциально многих средств связи, на которые способен этот SIB, и этот M3-агент был создан и развернут явно для публикации или чтения информации в этом SIB. Конкретный агент M3 связан с конкретным SIB, если этот агент M3 находится в диапазоне этого конкретного SIB, и этот агент M3 был принят этим SIB для публикации или чтения информации из-за положительного результата некоторого согласования, выполненного, когда это Агент M3 сделал первую попытку связи.

Различные домены и области приложений включают устройства многих типов, и эти устройства могут иметь разные возможности связи. Для обеспечения взаимодействия в такой неоднородной 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 приложения

Приложения строятся не монолитно, а на основе взаимодействия - посредством обмена информацией - наборов агентов (M3-агентов). Указанный набор агентов зависит от конкретной ситуации и контекста, с которыми пользователь либо сталкивается, либо требует в это время. Агенты могут предоставлять пользовательский интерфейс в монолитном стиле, но это чисто пользовательский интерфейс, а не концепция функциональности. Модель программирования аналогична модели актерская модель.[19]

Подход Smart-M3 предусматривает вычисления, выходящие за рамки традиционной монолитной прикладной программы.[20] Вместо этого рассматриваются сценарии, в которых набор M3-агентов, выполняемых на различных устройствах, объединяет информацию, которую эти M3-агенты хранят и извлекают в / из конкретного SIB. Это сотрудничество M3-агентов формирует приложение. Какое взаимодействие и смешение информации происходит, зависит от имеющихся данных и даже не известно априори.[21]

На основе данных, доступных в пространстве, система Smart-M3 позволяет поддерживать актуальное цифровое представление среды, охватываемой набором устройств, выполняющих M3-агентов. Если какая-либо информация об окружающей среде легко доступна, можно представить неограниченное количество сценариев смешивания, которые выиграют от этой информации.[22]

Разработка технологических и программных продуктов

Технология координации анонимных агентов для обработчиков знаний в умные пространства был предложен и задокументирован.[23]

Три примера применения этой технологии продемонстрированы в так называемом умный дом окружающая среда,[24] в среде умной комнаты »[25] и в социальных сетях.[26]

Smart-M3 в академии

Открыть тренинг SMART-M3 на 8-м FRUCT конференция в Лаппеенранте, Финляндия, 2010 г.

Технология входит в число основных направлений FRUCT.

В лаборатории мобильного программного обеспечения и услуг (MSSLab) ведется интенсивная научно-исследовательская работа. Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения (Санкт-Петербург, Россия ) относительно общей технологии и концепции. Основные темы исследования - поиск информации и контроль доступа в распределенных интеллектуальных пространствах. В стадии разработки находятся кандидатская и несколько магистерских работ. Мероприятия по разработке включают приложение CoffeeBreak Assistant, предназначенное для оказания информационной поддержки, общения и услуг по поиску экспертов во время конференций и других мероприятий.[27]

Проэкт SmartSlog[28] в лаборатории беспроводных и мобильных технологий Петрозаводский государственный университет (Петрозаводск, Россия ) развивает ANSI C генератор библиотеки онтологий. Он отображает Язык веб-онтологий (OWL) описание к коду ANSI C (библиотека онтологий). Библиотека предоставляет API для программирования M3-агентов в терминах онтологических сущностей высокого уровня, а не в терминах, основанных на триплетах низкого уровня. Библиотека онтологии находится между приложением-агентом и библиотекой низкого уровня (посредником). В настоящее время SmartSlog использует KPI_low интерфейс (ориентирована на небольшие встроенные устройства) для связи с SIB на основе триплетов.

Проэкт SmartConference[29] это интеллектуальная система для автоматизации процессов во время конференции. Он предоставляет участникам конференции возможность контролировать свои презентации с помощью мобильных устройств, автоматизированной системы планирования и других полезных сервисов.

Проэкт SmartScribo[30] в лаборатории беспроводных и мобильных технологий Петрозаводский государственный университет (Петрозаводск, Россия ) развивает ANSI C, C #, Python мобильная распределенная система для мультиблогов.

Рекомендации

  1. ^ Ян Оливер (ред.) M3 Информация Обзор технологии SmartSpaces. Технический отчет исследовательского центра Nokia NRC-TR-2009-M3-1
  2. ^ Ян Оливер, Ора Лассила (2011) Интеграция в большом. Семинар W3C по интеграции данных и сервисов
  3. ^ Оливер Ян, Юкка Хонкола (2008). «К динамической семантической сети В архиве 2011-07-28 на Wayback Machine ». Представлено на TripCom 2008
  4. ^ Оливер Ян, Хонкола Юкка (2008). «Персональная семантическая сеть в среде космических вычислений ». Представлено на ICSC 2008
  5. ^ Оливер Ян, Хонкола Юкка, Зиглер Юрген (2008). «Динамические, локализованные семантические сети на основе пространства». IADIS WWW / Internet 2008. Proceedings, p.426, IADIS Press, ISBN  978-972-8924-68-3
  6. ^ «Смарт-М3». Sourceforge.net. Получено 2010-03-05.
  7. ^ Хонкола Юкка, Лайне Ханну, Браун Рональд, Оливер Ян (2009). «Междоменная совместимость: пример из практики ”. Конспект лекций по информатике, том 5764/2009, стр. 22 ISBN  978-3-642-04188-4. Представлено на ruSMART 2009
  8. ^ Люха П., Лаппетеляйнен А. и Сойнинен Дж.П. Смарт-объекты для интеллектуальных приложений - обнародованы первые результаты[постоянная мертвая ссылка ], Журнал АРТЕМИС, октябрь 2009 г., № 5, стр. 27-29.
  9. ^ Кольонен, Т. АРТЕМИДА и остальной мир[постоянная мертвая ссылка ], Журнал АРТЕМИС, октябрь 2009 г., № 5, стр. 30–31.
  10. ^ Солдатос Джон, Алексопулос Димитрис (2006). «Управление сетью на основе веб-служб: подходы и система WSNET». Международный журнал сетевого управления, том 17, выпуск 1, страницы 33 - 50. Wiley InterScience.
  11. ^ Фарли П., Кэпп М. (2005). «Мобильные веб-службы». Журнал BT Technology, Том 23, номер 3, стр. 202-213, ISSN 1358-3948 (Печатный) 1573-1995 (Онлайн). Springer.
  12. ^ Люха Петри, Сойнинен Юха-Пекка (2008). «Экосистема устройств и взаимодействия (DIEM)». В архиве 2011-07-20 на Wayback Machine
  13. ^ Оливер Ян, Торма Сеппо, Нуутила Эско (2009). «Сбор контекста на встречах: бизнес-процессы встречаются с агентами и семантической паутиной». Представлено на TCoB 2009
  14. ^ Янтунен Джони, Болдырев Сергей, Оливер Ян, Хонкола Юкка (2009). «Агент / космические вычисления и взаимодействие тегов радиочастотной памяти». Представлено на IWERT 2009
  15. ^ Веб-архитектура с высоты 50000 футов. W3C
  16. ^ Бернерс-Ли Тим, Джеймс Хендлер, Ора Лассила (2001). «Семантическая сеть». Scientific American.
  17. ^ «Тройное космическое общение». Архивировано из оригинал на 2009-10-27. Получено 2009-10-07.
  18. ^ Всемирная инициатива по открытой архитектуре NoTA В архиве 2008-11-19 на Wayback Machine
  19. ^ Иэн Оливер (2012) Приложения, считающиеся вредными
  20. ^ Ян Оливер (2008) Sedvice: платформа для исследования трехмерных вычислений. Мастерская Tripcom. Голуэй, Ирландия
  21. ^ Сойнинен Юха-Пекка, Лаппетеляйнен Антти (2009). «Инфраструктура интеллектуальной среды M3». Конференция NoTA 2009 В архиве 2013-02-13 в Archive.today.
  22. ^ Чинотти Туллио Салмон, Бартолини Сара, Д’Элия Альфредо, Роффия Лука, Спадини Федерико, Тревизан Риккардо, Вергари Фабио, Заманьи Гвидо (2009). «Приближаемся к проектированию совместимых приложений интеллектуальных сред». Конференция NoTA 2009 В архиве 2013-02-13 в Archive.today.
  23. ^ Смирнов, А., Кашевник, А., Шилов, Н., Оливер, И., Лаппетелайнен, А., Болдырев, С. Координация анонимных агентов в интеллектуальных пространствах: современное состояние. Интеллектуальные пространства и проводные / беспроводные сети нового поколения (ruSmart 2009), С. Баландин, Д. Молчанов, Ю. Кучерявый (ред.), Springer, LNCS 5764, стр. 42-51.
  24. ^ Кэри Фремлинг, Ян Оливер, Юкка Хонкола и Ян Найман (2009) «Умные пространства для умных зданий». UBICOMM 2009.
  25. ^ Алексей Кашевник, Юрас Вальченко, Михаил Ситаев и Сергей Кокорин (2009) Приложение Smart Space: Встреча в «интеллектуальной комнате». Программа FRUCT.
  26. ^ Сергей Баландин, Ян Оливер и Сергей Болдырев (2009 г.) Распределенная архитектура профессиональной социальной сети на основе решения M3 Smart Space, созданного для ПК и мобильных устройств. UBICOMM 2009. (лауреат премии за лучшую работу)
  27. ^ «Ассистент CoffeeBreak». Sourceforge.net. 2009-10-21. Получено 2010-03-05.
  28. ^ «SmartSlog». Sourceforge.net.
  29. ^ «СмартКонференция». Sourceforge.net.
  30. ^ «SmartScribo». Sourceforge.net.