14、上下文感知的形式化基础

上下文感知的形式化基础

1. 引言

如今，我们日常的通信环境越来越多地由能够交换多媒体信息并提供各种复杂服务的移动设备所塑造。未来的消费计算体验将基于多种普及的通信设备和服务，其中可导航性、上下文敏感性、适应性和普遍性是关键特征。虽然已经对相关问题进行了研究，提出了模型和方法，并实现了工具和系统，但我们需要关注研究的基础以及缺失的部分，例如上下文感知和上下文依赖的形式化模型，以及如何从大量不可靠组件合成可靠的复杂系统。接下来将探讨移动上下文感知和上下文依赖服务推导及应用开发的形式化基础和软件工程技术，强调上下文与系统之间的关系。

2. 背景

全球有超过20亿个终端在商业运营，无线和移动技术推动了普及通信系统和应用的第一波浪潮。这一趋势体现在计算单元不断小型化以及通信作用日益重要等方面。近年来，对这些系统从物理层到信息处理层的多个层面进行了大量研究，但信息处理层的研究相对滞后。例如，真正的普适计算的关键问题——上下文感知和上下文依赖，在研究界尚未得到足够的关注。

自20世纪90年代初以来，“上下文”这一术语得到了广泛研究，它最初主要与位置概念相关，但实际上含义更为丰富。一些研究将上下文分为计算、用户、物理、空间和时间等不同方面，但目前仍缺乏对上下文的精确定义。这里将上下文解释为事件发生的环境，该定义适用于系统软件研究。

此前已经提出了一种用于上下文感知移动计算的形式化方法——上下文感知动作系统框架。它基于经典动作系统的子集，为管理和处理上下文信息提供了系统方法。基于该形式化的基本概念和属性，将其应用于移动应用的上下文感知服务推导，并实现了一个智能上下文感知幼儿园场景，通过无线传感器网络对儿童进行无干扰监控。

需要考虑的