Осведомленность о пространственном контексте - Spatial contextual awareness

Осведомленность о пространственном контексте связывает контекстную информацию, такую ​​как местоположение человека или датчика, активность, время суток и близость к другим людям или объектам и устройствам.[1] Он также определяется как взаимосвязь и синтез информации, полученной из пространственной среды, когнитивного агента и картографической карты. Пространственная среда - это физическое пространство, в котором должна выполняться задача ориентации или навигации; когнитивный агент - это физическое или юридическое лицо, которому поручено выполнить задачу; а карта - это представление окружающей среды, которое используется как инструмент для выполнения задачи.[2]

Неполный взгляд на пространственную контекстуальную осведомленность сделал бы ее просто вкладчиком или элементом контекстной осведомленности - тем, что определяет местоположение точки на Земле. Это узкое определение не включает отдельные когнитивные и вычислительные функции, задействованные в сложной географической системе. Вместо того, чтобы определять мириады потенциальных факторов, влияющих на контекст, пространственная контекстная осведомленность, определяемая в терминах когнитивных процессов, допускает уникальную, ориентированную на пользователя перспективу, в которой «концептуализации наделяют пространственные структуры смыслом».[2]

Осведомленность о контексте, географическая осведомленность, повсеместная картография или повсеместная географическая информация (UBGI) - все это способствует пониманию пространственной контекстуальной осведомленности. Они также являются ключевыми элементами в картографической, геолокационная служба, или ФУНТОВ. В случаях, когда пользовательский интерфейс для LBS представляет собой карту, необходимо решить проблемы картографического проектирования, чтобы эффективно передать пространственный контекст пользователю.

Осведомленность о пространственном контексте может описывать текущий контекст - среду пользователя в настоящее время и в местоположении или среду будущего контекста - куда пользователь хочет пойти и что может быть для него интересно в приближающейся пространственной среде. Некоторые сервисы на основе определения местоположения являются проактивными системами, которые могут предвидеть будущий контекст.[3] Дополненная реальность - это приложение, которое направляет пользователя через настоящий и в будущий контекст, отображая пространственную контекстную информацию в его визуальной системе, когда он перемещается в реальном пространстве.[4]

Многочисленные примеры LBS программные пакеты пользовательского уровня (приложения), которые требуют способности использовать пространственную контекстную осведомленность. Эти приложения пользуются спросом у широкой публики и являются примерами того, как отдельные лица используют карты, чтобы лучше понимать мир и принимать повседневные решения.[5]

Осведомленность о контексте

Осведомленность о контексте возник как термин из повсеместные вычисления или как так называемые всеобъемлющие вычисления, которые пытались связать изменения в окружающей среде с компьютерными системами, которые в остальном статичны.

Контекст определяется по-разному, чаще всего краеугольным камнем является местоположение. Один источник определяет это как «местонахождение и личность ближайших людей и предметов». Другой описывает это как «местоположение, идентичность, среду и время».[6] Тем не менее, некоторые определения признают, что понимание контекста более инклюзивное, чем местоположение.

Дей[7] использовал этот более широкий подход: «контекст - это любая информация, которая может быть использована для характеристики ситуации сущности, где сущность означает человека, место или объект, который имеет отношение к взаимодействию между пользователем и приложением, включая пользователя и сами приложения. «Один и тот же автор определил систему» ​​как контекстно-зависимую, если она использует контекст для предоставления пользователю релевантной информации и / или услуг, релевантность которых зависит от задачи пользователя ».[7]

Диаграмма контекстной осведомленности
Рисунок 1:[8] Контекстная осведомленность (диаграмма Ли 2007)

Концепция релевантности описывается в следующем определении контекстной осведомленности: «набор состояний и настроек среды, которые либо определяют поведение приложения, либо в которых происходит событие приложения и которое интересно пользователю».[1] Также были обозначены различные уровни контекста, с точки зрения низкого и высокого уровня. Контексты низкого уровня состоят из времени, местоположения, пропускной способности сети и ориентации. Контекст высокого уровня состоит из текущей активности пользователя и социального контекста.[1]

Трехуровневая модель понимания контекста (рисунок 1) включает изменчивую природу окружающей среды, дифференцируя вклад статического, динамического и внутреннего контекста:[8]

  • Статический контекст - сохраненная цифровая географическая информация, которая может повлиять на среду пользователя.
  • Динамический контекст - информация об изменяемых аспектах среды пользователя, получаемая датчиками / информационными службами и предоставляемая в режиме реального времени (например, прогнозы погоды, отчеты о дорожном движении)
  • Внутренний контекст - информация о пользователе, включая личные предпочтения, местоположение, скорость и ориентацию.

Статический контент управляется хранимой информацией, а динамический контент предоставляется и обновляется датчиками.

Категории контекста для мобильных карт были определены посредством пилотных пользовательских тестов. Категории в этой таблице были признаны полезными для мобильных картографических сервисов:[9]

Категории общего контекстаКатегории контекста для мобильных картФункции
  • Вычисление
  • Система
  • Размер дисплея
  • Тип дисплея (черный экран)
  • Метод ввода (сенсорные панели, кнопки и т. Д.)
  • Подключение к сети
  • Коммуникация
  • Пользователь
  • Цель использования
  • Пользователь
  • Социальное
  • Культурный
  • Профиль пользователя (опыт, инвалидность и т. Д.)
  • Люди неподалеку
  • Социальная ситуация
  • Физический
  • Место расположения
  • Физическое окружение
  • Ориентация
  • Освещение
  • Температура
  • Окружающий пейзаж
  • Погодные условия
  • Уровни шума
  • Время
  • Время
  • Время суток
  • Неделю
  • Месяц
  • Время года
  • История
  • История навигации
  • Предыдущие локации
  • Прежние требования и достопримечательности

Географическая осведомленность

Диаграмма пространственной контекстной осведомленности
Фигура 2:[8] Пространственно-контекстная (или географическая) осведомленность (диаграмма Ли 2007 г.)

Географическая осведомленность, еще один термин для обозначения пространственной контекстной осведомленности, проясняет пространственные и географические аспекты контекста. Будучи чем-то большим, чем просто текущее местоположение, оно должно также включать другие измерения и их взаимозависимости. Рисунок 2 показывает[8] компоненты контекстной осведомленности и накладывает их на несколько географических справочных систем. Чтобы быть эффективным, приложение LBS должно работать в неоднородном пространстве, которое включает в себя различные системы отсчета. Пользователь LBS должен иметь возможность легко преобразовывать евклидово пространство (декартово эталонное пространство) в линейное эталонное пространство (LRS) во внутреннее пространство (включая, возможно, пол, крыло, коридор и номер комнаты).[10]

Повсеместная географическая информация (UBGI) / Повсеместная картография

Повсеместная географическая информация (UBGI) - это географическая информация, которая предоставляется в любое время и в любом месте пользователям или системам через устройства связи. Критически важным для понимания UBGI является то, что предоставляемая информация основана на контексте пользователя. UBGI - это больше, чем данные. Он включает набор концепций, практик и стандартов для пространственной и географической информации и обработки для приложений, доступных для использования широкой публикой.[10]

UBGI также должен учитывать ситуацию и цели пользователя или когнитивного агента. С этой целью повсеместно распространенные концепции вычислений используют датчики для сбора данных о местоположении пользователя, а также о параметрах окружающей среды.[2]

Эволюция географической информационной диаграммы
Рисунок 3:[10] Эволюция географической информации (диаграмма после Гонконга 2008 г.)

Повсеместная картография - это «способность пользователей создавать и использовать карты в любом месте и в любое время для решения геопространственных проблем».[11] Пользователи и создатели этих карт - это не просто высококвалифицированные географы и картографы, но и средний гражданин. В отличие от обвиняемой элитарности ГИС Сообщество в начале 80-х годов, когда многие выступали за отдельные технологии, потому что геопространственная информация была другой и недоступной для обычных пользователей или систем, сегодняшняя цель повсеместного распространения - сделать взаимодействие пользователей с устройствами с поддержкой ГИС интуитивно понятным и простым в использовании.[12] Эти устройства и другие инструменты мультимедийной картографии играют важную роль в усилиях по доведению "карт" до широкой публики и прекращению непростительной практики совершенствования карт как формы визуализации только для опытных пользователей карт, работающих в узкоспециализированной сфере. Географические информационные системы.[5]

«Простота использования» повсеместной картографии можно рассматривать как четвертое поколение в эволюции географической информации. UBGI предшествовал легкий доступ к интернет-картам и добавление контекстной информации LBS и мобильных карт. Цифровая географическая информация была важным предшественником доступных и мобильных карт, и все эти достижения являются результатом первого поколения бумажных карт и попыток лучше представить и визуализировать мир (рис. 3).[10]

Услуги на основе местоположения (LBS)

А геолокационная служба (LBS) - это информационно-развлекательный сервис, доступный с мобильные устройства сквозь Мобильная сеть и использование возможности использовать географическое положение мобильного устройства.

Услуги LBS можно использовать в различных контекстах, таких как здоровье, работа, личная жизнь и т. Д. Услуги LBS включают в себя услуги по определению местоположения человека или объекта, например, обнаружение ближайшего банковского банкомата или местонахождения друга. или сотрудник. Услуги LBS включают отслеживание посылок и отслеживание транспортных средств Сервисы. LBS может включать мобильная коммерция при использовании купонов или рекламы, ориентированной на клиентов в зависимости от их текущего местоположения. Они включают в себя персонализированные погодные услуги и даже игры с определением местоположения. Они являются примером телекоммуникационная конвергенция.

Службы на основе местоположения могут использовать информацию о местоположении пользователя или информационного устройства. Независимо от того, является ли вывод устройства простым текстовым сообщением или интерактивной графической картой, пользователь и его местоположение каким-то образом включены в общую систему.[11]

Другие отличительные характеристики LBS включают:[6]

  • Обычно предоставляют персонализированные услуги для пользователя в дороге
  • На основе различных аппаратных и программных платформ, использующих Интернет, ГИС, устройства с функцией определения местоположения и телекоммуникационные услуги.
  • Получать данные из различных источников, датчиков и систем
  • Необходимо интегрировать и обрабатывать данные в режиме реального времени
  • Создавать уникальные задачи для визуализации из-за того, что местоположение пользователя может постоянно меняться

LBS можно использовать для ответа на вопросы пользователей, которые можно разделить на четыре основные категории: местоположение, близость, навигация и события. Примеры включают:[13]

  • Где я? Где моя цель? [место расположения]
  • Где ближайшая автобусная остановка или ресторан быстрого питания? [близость]
  • Какой лучший маршрут до места назначения? [навигация]
  • В местном кинотеатре показывают последний фильм? [События]

Другая категория - «измерение», чтобы ответить на вопрос, как далеко находится мой пункт назначения?[9] Это обычная функция персональных автомобильных навигационных устройств.

Новые инновационные идеи продолжают добавлять типы вопросов, на которые LBS может ответить пользователю. Например, компьютерное зрение и индексирование на основе объектов можно использовать как для идентификации объекта, так и для помощи пользователю в навигации с места. Осведомленность о пространственном контексте играет ключевую роль в этом процессе, поскольку обеспечивает начальную географическую привязку местоположения, одновременно упрощая процесс распознавания объектов до управляемой степени.[14] Эта категория использования LBS может быть названа «идентификацией» и отвечает на вопрос «Что это?»

Картографические проблемы

Приложения (программные пакеты пользовательского уровня), которые требуют использования пространственной контекстной осведомленности в LBS, сталкиваются с множеством картографических проблем и решений. Некоторые из этих проблем связаны с маленькими дисплеями типичного пользовательского интерфейса КПК и способом использования.[15] Другие проблемы возникают из-за большого объема потенциально релевантных контекстных данных, поскольку необходимо сделать сложный выбор в отношении наиболее важного контента для отображения.[16]

Вот примеры некоторых из этих проблем:

  • Мобильность - карта на мобильной платформе быстро меняется, чтобы успевать за изменениями контекста; ограниченное время для просмотра информации о карте, прежде чем может потребоваться смена сцены.[17]
  • Адаптация - относится к «способности гибких систем изменяться пользователем или системой в соответствии с конкретными требованиями». Пользователи должны иметь возможность персонализировать дисплей, чтобы отображать контент, адаптированный к их сложности и знакомству с окружающей средой.[17]
  • Доступность - «согласование потребностей людей в информации и услугах с их потребностями и предпочтениями с точки зрения интеллектуального и сенсорного взаимодействия с этой информацией или услугой и контроля над ними».[18] Потребность в обслуживании может включать водителя, который не может отвести глаз от дороги, чтобы изучить карту; или посетитель из другой страны, который не понимает языка звуковых сигналов поставщика услуг LBS.
  • Обобщение - «Из-за очень маленькой области отображения мобильных устройств мобильные карты должны быть чрезвычайно универсальными». Дизайн должен быть простым, кратким и очевидным, насколько это возможно, и сразу же использоваться. «Это означает снижение плотности информации в соответствии с приоритетом актуальности над полнотой»[17]
  • Масштабирование - отображение карты обычно очень маленькое, требуются функции масштабирования для отображения достаточной площади и информации, чтобы быть полезной, но в достаточно большом масштабе, чтобы адекватно отображать детали.
  • Актуальность - «Предоставлять столько информации, сколько необходимо, и меньше, чем требуется».[16] "Необходимая" информация - это контент, который эффективен для конкретного пространственного контекста пользователя.
  • Форма представления - Мультимедийные карты предоставляют несколько вариантов среды отображения. Выбранный вариант должен быть тем, который лучше всего создает ментальную карту пользователя. Помимо визуального носителя графической карты с репрезентативными символами, следует рассмотреть возможность текстового и голосового представления.[19]
  • Визуальные переменные - цвет является подходящим основным графическим элементом при изображении различных типов или классов качественных характеристик.[20] Цвет может внести огромный вклад в удобство использования продуктов, поскольку он помогает различать различные элементы экрана.[21] Для быстрого восприятия и снижения утомляемости глаз из-за яркого изображения на экране необходимо учитывать высокий контраст и гармонично подобранные цвета.[22]
  • Метаданные - хорошие метаданные предоставляют пользователю информацию об источниках и качестве данных, на которые ссылаются, включая надежность, точность и аутентичность. Более полезные и высококачественные метаданные для мультимедийных приложений - это повсеместная проблема. Международные стандарты были разработаны для географической информации, однако их «необходимо расширить и связать со стандартами метаданных информационных объектов для фотографий, видео, изображений, текста и других элементов, используемых в мультимедийной картографии».[23]
  • Виды навигации - определение лучших видов карты для облегчения навигации пользователя. Соображения включают: обзорные карты, доступные в различных масштабах; автоматическое увеличение масштаба при движении пользователя; сохранять эгоцентрическое положение на карте с всегда отмеченным севером.[24]

Программные пакеты пользовательского уровня

  • OpenStreetMap: всемирное сообщество, редактируемое бесплатный контент карта Земли с большим количеством клиентов пользовательского уровня[25]
  • Карты Google для мобильных устройств: бесплатная загрузка для просмотра карт и спутниковых изображений, определения текущего местоположения, поиска компании, маршрутов проезда и отчетов о загруженности дорог.
  • Streamspin: платформа мобильных сервисов для доставки и получения информации и услуг на основе контекста и метаданных абонента.
  • Местный помощник по определению местоположения (Lol @): прототип мультимедийной услуги на основе местоположения для универсальной системы мобильной связи, в которой иностранный турист может совершить самостоятельную экскурсию по маршруту, основанному на вводе данных и предпочтениях пользователя.
  • IPointer (интеллектуальные пространственные технологии): основан на движке дополненной реальности, обеспечивающем локальный поиск мобильного клиента, чтобы предоставить пользователю информацию об их окружении. Использует местоположение и радиальное направление для определения интересующего ориентира и потокового информационного контента.
  • Указатель: служебная программа с указанием местоположения, которая использует технологию компьютерного зрения для отслеживания реперных маркеров для отслеживания в помещении. Указатель направляет участников конференции по месту проведения с помощью мобильного телефона.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c Чен, Гуанлин и Дэвид Коц. 2000. Обзор контекстно-зависимых исследований мобильных вычислений. Дартмутский технический отчет по информатике TR2000-381.
  2. ^ а б c Фрекса, Кристиан, Александр Клиппель и Стефан Винтер. 2005. Когнитивный взгляд на пространственный контекст. Труды Дагштульского семинара 05491.
  3. ^ Майрхофер, Рене, Харальд Ради и Алоис Ферша. 2003. Распознавание и прогнозирование контекста на основе изучения поведения пользователей. В Международная конференция по достижениям в области мобильных мультимедиа (MoMM2003), изд. W. Schreiner, G. Kotsis, A. Ferscha, K. Ibrahim, том 171, страницы 25–35. Австрийское компьютерное общество (OCG), сентябрь 2003 г.
  4. ^ Gartner, Георг. 2007a. Развитие мультимедиа - мобильных и повсеместных. В Мультимедийная картография, изд. Уильям Картрайт, Майкл П. Петерсон и Георг Гартнер, 51–62. Springer-Verlag Berlin Heidelberg.
  5. ^ а б Петерсон, Майкл П. 2007a. Элементы мультимедийной картографии. В Мультимедийная картография, изд. Уильям Картрайт, Майкл П. Петерсон и Георг Гартнер, 63–73. Springer-Verlag Berlin Heidelberg.
  6. ^ а б Цзян, Бинь и Сяобай Яо. 2007. Геолокационные сервисы и ГИС в перспективе. В Геолокационные сервисы и телекартография, изд. Георг Гартнер, Уильям Картрайт и Майкл П. Петерсон, 27–45. Springer-Verlag Berlin Heidelberg.
  7. ^ а б Дей, Анинд К. 2001. Понимание и использование контекста. Персональные и повсеместные вычисления, Том 5, 4-7. Springer London.
  8. ^ а б c d Ли, Ки-Джун. 2007. Вездесущая ГИС, часть I: Основные концепции универсальной ГИС, слайды лекций, Пусанский национальный университет.
  9. ^ а б Нивала, Анну-Маария и Л. Тийна Сарьякоски. 2003. Потребность в контекстно-зависимых топографических картах в мобильных устройствах, в ScanGIS'2003 - Материалы 9-й Скандинавской исследовательской конференции по географической информатике, 4–6 июня, Эспоо, Финляндия.
  10. ^ а б c d Hong, Sang-Ki, 2008. Повсеместная географическая информация (UBGI) и стандарты адресов. Семинар ISO по стандартам адресов: рассмотрение вопросов, связанных с международным стандартом адресов. 25 мая 2008 г. Копенгаген, Дания.
  11. ^ а б Gartner, Георг. 2007b. LBS и TeleCartography: О книге. В Геолокационные сервисы и телекартография, изд. Георг Гартнер, Уильям Картрайт и Майкл П. Петерсон, 1–11. Springer-Verlag Berlin Heidelberg.
  12. ^ Херринг, Джон Р. н.д. Повсеместная географическая информация: выпуск GI из башни из слоновой кости, Oracle Corporation.
  13. ^ Reichenbacher, Tumasch. 2001. Мир в кармане - к мобильной картографии. В материалах 20-й Международной картографической конференции, 6–10 августа, Пекин, Китай, 4: 2514–2521.
  14. ^ Лулей, Патрик, Лукас Палетта, Александр Алмер, Матиас Шардт, Йозеф Рингерт, 2007. Гео-сервисы и компьютерное зрение для распознавания объектов в мобильных системных приложениях. В Геолокационные сервисы и телекартография, изд. Георг Гартнер, Уильям Картрайт и Майкл П. Петерсон, 291–300. Springer-Verlag Berlin Heidelberg.
  15. ^ Петерсон, Майкл П. 2007b. Интернет и мультимедийная картография. В Мультимедийная картография, изд. Уильям Картрайт, Майкл П. Петерсон и Георг Гартнер, 35–50. Springer-Verlag Berlin Heidelberg.
  16. ^ а б Reichenbacher, Tumasch. 2007b. Понятие актуальности в мобильных картах. В службах геолокации и телекартографии, под ред. Георг Гартнер, Уильям Картрайт и Майкл П. Петерсон, 231–246. Springer-Verlag Berlin Heidelberg.
  17. ^ а б c Reichenbacher, Tumasch. 2007a. Адаптация в мобильной и повсеместной картографии. В мультимедийной картографии, под ред. Уильям Картрайт, Майкл П. Петерсон и Георг Гартнер, 383–397. Springer-Verlag Berlin Heidelberg.
  18. ^ Невил, Лидди и Мартин Форд. 2007. Местоположение и доступ: проблемы, обеспечивающие доступность информации. В Мультимедийная картография, изд. Уильям Картрайт, Майкл П. Петерсон и Георг Гартнер, 471-485. Springer-Verlag Berlin Heidelberg.
  19. ^ Gartner, Георг. и Верена Радочки. 2007c. Карты и LBS - поддержка навигации с помощью картографических средств. В мультимедийной картографии, под ред. Уильям Картрайт, Майкл П. Петерсон и Георг Гартнер, 369–382. Springer-Verlag Berlin Heidelberg.
  20. ^ Робинсон, Артур Х., Джоэл Л. Моррисон, Филип К. Мюрке, А. Джон Кимерлинг и Стивен К. Гаптил. 1995 г. Элементы картографии, 381. John Wiley & Sons, Inc.
  21. ^ Фьюри, Скотт и Кирк Митчелл. 2007. Реальная реализация мультимедийной картографии в LBS: The Whereis Mobile Application Suite. В мультимедийной картографии, под ред. Уильям Картрайт, Майкл П. Петерсон и Георг Гартнер, 399–414. Springer-Verlag Berlin Heidelberg.
  22. ^ Винтгес, Теодор. 2005. Обмен геоданными на персональных цифровых помощниках (КПК). В Карты и Интернет, изд. Майкл П. Петерсон, 397-402. Elsevier Ltd.
  23. ^ Тейлор, Д. Фрейзер и Трейси П. Лорио. 2007. Будущие направления мультимедийной картографии. В Мультимедийная картография, изд. Уильям Картрайт, Майкл П. Петерсон и Георг Гартнер, 505–522. Springer-Verlag Berlin Heidelberg.
  24. ^ Радочки, Верена. 2007. Как спроектировать систему пешеходной навигации для внутреннего и внешнего окружения. В службах геолокации и телекартографии, под ред. Георг Гартнер, Уильям Картрайт и Майкл П. Петерсон, 301–316. Springer-Verlag Berlin Heidelberg.
  25. ^ Андерсон, Марк (18 октября 2006 г.). «Технология глобального позиционирования вдохновляет на создание карт« сделай сам »». Новости National Geographic. Архивировано из оригинал 11 февраля 2009 г.. Получено 25 февраля 2012.

внешняя ссылка

  • Карты Google для мобильных устройств [1]
  • Streamspin [2]
  • Местный помощник по определению местоположения (Lol @) [3]
  • iPointer [4]
  • Указатель [5]