家庭服務(wù)機(jī)器人智能環(huán)境上下文建模及推理實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著社會的發(fā)展和科技的進(jìn)步，人們對機(jī)器人的需求不再滿足于示教及娛樂的功能，如何讓機(jī)器人更加自主、智能化的提供日常服務(wù)成為研究熱點(diǎn)。智能空間技術(shù)為解決傳統(tǒng)機(jī)器人自身局限提供新思路。服務(wù)機(jī)器人智能空間是一個異構(gòu)、動態(tài)、復(fù)雜的計算環(huán)境，其中涉及的信息種類多、規(guī)模大，如何將智能空間中的各種信息有效組織，實(shí)現(xiàn)信息的共享和融合，為機(jī)器人服務(wù)提供環(huán)境感知、服務(wù)決策的有利支持成為一個重要研究內(nèi)容。
　　 本文綜述了上下文感知系統(tǒng)的研究歷史及現(xiàn)狀

2、，在山東大學(xué)服務(wù)機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室搭建的智能空間中，設(shè)計家庭智能環(huán)境服務(wù)機(jī)器人上下文感知系統(tǒng)，基于OWL本體語言及Jena推理子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)上下文建模與推理，并進(jìn)行成功的運(yùn)用，具體的研究內(nèi)容如下。
　　 (1)分析了家庭服務(wù)機(jī)器人智能空間系統(tǒng)的功能需求，對服務(wù)機(jī)器人智能空間上下文感知系統(tǒng)進(jìn)行需求分析和實(shí)現(xiàn)注意事項的討論。根據(jù)家庭智能環(huán)境的特殊應(yīng)用需求，提出了由傳感與執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備訪問和控制、上下文處理、上下文存儲管理以及應(yīng)用程序接口五部分

3、組成的上下文感知系統(tǒng)架構(gòu)。
　　 (2)論文對家庭服務(wù)機(jī)器人智能空間系統(tǒng)中涉及的和服務(wù)相關(guān)的上下文進(jìn)行分類，采用由上而下的方式擴(kuò)展類的層次。采用Protégé協(xié)助構(gòu)建智能空間本體，利用OWL描述了相關(guān)信息的概念及屬性，并以一定的層次將概念組織起來，用屬性描述信息間的關(guān)系，用實(shí)例表示具體上下文信息。
　　 (3)本文采用Jena推理子系統(tǒng)提供的基于規(guī)則的推理機(jī)實(shí)現(xiàn)低層上下文向高層上下文的演繹。規(guī)則由兩部分組成:一是智能空間

4、本體定義概念的公理和約束隱含的規(guī)則，二是用戶制定的推理規(guī)則。用戶規(guī)則以上下文服務(wù)為向?qū)?，使用智能本體中表示的概念和屬性制定。在上下文感知過程中，基于智能空間本體和規(guī)則進(jìn)行推理，挖掘隱含信息生成高層上下文。
　　 (4)將基于本體和規(guī)則的推理的上下文感知運(yùn)用到家庭環(huán)境機(jī)器人服務(wù)過程中。采用Java編寫智能空間上下文推理及監(jiān)控系統(tǒng)平臺，實(shí)現(xiàn)上下文推理，監(jiān)控用戶、機(jī)器人及設(shè)備狀態(tài)，應(yīng)用結(jié)果表明本文采用的上下文建模及推理方法能有效表示和