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8 Werkzeuge f¨ur Rapid Prototyping mit verteilten Soft - tuprints

8 Werkzeuge f¨ur Rapid Prototyping mit verteilten Soft - tuprints

9 Zusammenfassung und

9 Zusammenfassung und Diskussion der Ergebnisse Den Umgang mit Technologie zu verändern ist die Hauptidee von Ambient Intelligence. Nicht mehr der Benutzer bedient die Technik, nachdem er sich vorher seiner Ziele bewusst wurde und diese Ziele selbst in Funktionen umgedacht hat und diese Funktionen einzeln unterschiedlichen Geräten zugewiesen hat, sondern diese Technik wird den Menschen vielmehr maximal in der Durchführung seiner Ziele und Wünsche entlasten. Die Realisierung von Ambient Intelligence wird eine Welt möglich machen, in der nicht mehr der Mensch die Technik bedienen muss, sondern in der die Technik für den Menschen da ist. In der Vergangenheit wurden daher schon mehrere unterschiedliche Konsequenzen dieses Metaphernwechsels identifiziert und deren Herausforderungen an die realisierende Technologie näher erläutert. Beginnend von dem Wechsel der Interaktion des Menschen mit der Technik (Gregory Abowd sieht hier ” Computer interfaces that support more natural human forms of communication“ und beschreibt den Wechsel von der expliziten Kommunikation mittels graphischer Oberflächen hin zu impliziter Interaktion [7]) als auch durch die Verbreitung und Verfügbarkeit der technischen Geräte selbst. Beginnend bei Weisers Vision [213] der allgegenwärtigen Computer führte dies zu den Anforderungen, dass Geräte ad-hoc einem bereits bestehenden Ensemble hinzugefügt werden können müssen (vgl. Johanson [130]) bis hin zu der Herausforderung, dass die Datenströme und die Kommunikation zwischen den einzelnen Geräte in einer sinnvollen Art und Weise gesteuert werden können muss [7] 89 . Die IST Advisory Group identifizierte auf Basis der von ihr entwickelten Ambient-Intelligence-Szenarios (vgl. [122]) eine Reihe an AmI- Schlüsseltechnologien, die unter anderem die Themen intelligent and trusted user profiling, distributed databases, security technologies, learning and reflexive systems, sensors and actuators, humanised interfaces (e.g. natural language understanding), intercommunicating smart devices, functional co-ordination, enhanced infrastructure und intelligent scheduling behandeln. In der hier vorgestellten Arbeit werden wesentliche Themen dieser Liste an Schlüsseltechnologien behandelt und Lösungen bzw. Spezifikationen und Implementationen erläutert und sich daraus ergebende Realisierungen für intelligente Umgebungen vorgestellt 90 : zum einen eine Software-Infrastruktur, die es Geräten ermöglicht sich ad-hoc miteinander zu verbinden und miteinander zu kommunizieren. Eine solche Software- 89 Gregory Abowd konzentriert sich hier im wesentlichen auf die Eingabe- und Ausgabekomponenten mittels deren der Benutzer mit einem Raum interagieren kann. Aufgrund der Klarheit der Aussage soll Abowd hier direkt zitiert werden: ” However, the advance of sensing and recognition technologies has challenged us to provide more humanlike communications capabilities and effectively incorporate implicit actions into the subset of meaningful system input. Similarly, the communication from the environment to the user – the output – has become highly distributed and available in many form factors and modalities. The challenge is to coordinate across many output locations and modalities without overwhelming our limited attention spans.“ 90 Die wesentlichen Teile dieser Arbeit sind in den Projekten EMBASSI (Elektronische Multimediale Bedien- und Service Assistenz; gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMB+F)- FKZ 01 IL 904 U8; Laufzeit: Juli 1999 - Juni 2003) und DYNAMITE (Dynamisch adaptive multimodale IT-Ensembles; gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMB+F) - FKZ 01 ISC 27A; Laufzeit: Oktober 2003 - September 2006) entstanden. 243

Infrastruktur ist eine essentielle Voraussetzung, um die Kooperation von Geräten im Sinne der Wünsche des Benutzers zu ermöglichen (ISTAG-Thema: enhanced infrastructure). zum anderen die Identifizierung einer Komponententopologie im Sinne des recognize-act-cycle und der damit verbundenen Strategien in der unterlagerten Software- Infrastruktur (ISTAG-Thema: functional co-ordination, intelligent scheduling). und zuletzt die Realisierung intelligenter Komponenten (i.a. Interpreter- und Strategiekomponenten), die in der Lage sind Benutzereingaben, Sensorinformationen und weitere Kontextdaten (wie persönliche Benutzerprofile) im Sinne des Benutzers zu interpretieren und vernünftige Handlungen daraus abzuleiten (ISTAG-Thema: user profiling, reflexive systems, sensors and actuators). Im Folgenden sollen die verteilte Implementierung der Software-Infrastruktur für dynamische Geräteensembles (vgl. Kapitel 4 und Kapitel 5) sowie die in dieser Arbeit definierte Komponententopologie für Ambient-Intelligence-Szenarios und der dabei verwendeten Konfliktlösungsstrategien (vgl. Kapitel 6) diskutiert werden. Dabei werden besonders die Anforderungen für die Selbstorganisation verteilter Komponentenensembles, wie sie in Kapitel 2.3 definiert wurden, berücksichtigt. Im Anschluss daran werden die in dieser Arbeit entstandenen Applikationen in besonderer Hinsicht auf ihre Assistenztätigkeiten untersucht und in Assistenzkategorien eingeordnet. Zum Abschluss dieses Kapitels werden Aspekte besprochen, die in dieser Arbeit nicht behandelt sind, jedoch für die Kommunikation und die Kooperation von verteilten Komponenten- und Geräteensembles von Bedeutung sind. 9.1 Anwendbarkeit der Software-Infrastruktur Realisierungen für eine Software-Infrastruktur für verteilte Geräte (bzw. Komponenten) basieren im Wesentlichen auf zwei unterschiedlichen Ansätzen. Da ist zum einen das sogenannte ” Blackboard“-Prinzip, in der es eine zentrale Stelle (oder mehrere ausgezeichnete Stellen) innerhalb des Systems gibt (z. B. eine Registry, ein Service-Discovery- Dienst oder einen gemeinsamen Speicher zur Datenhaltung) welches das Routing der Nachrichten oder das gemeinsame Zugreifen auf gespeicherte Daten oder das Auffinden von Diensten ermöglicht. Prominente Beispiele solcher Systeme, die zentrale Systemteile beinhalten, sind die Open Agent Architecture (vgl. Kapitel 3.7) oder die Linda-ähnlichen Tuple-Spaces [39, 55], die die parallele Verarbeitung gemeinsamer Daten durch verteilte Prozessoren ermöglichen. Der Vorteil solcher Systeme ist, dass die Komponenten nicht über das Wissen über Kommunikationswege (und die damit verbundenen Auswahlalgorithmen und -strategien) oder eigene Datenspeicherung verfügen müssen. Der gemeinsame Nachteil dieser Systeme ist die Identifizierung einer zentralen Stelle und die damit verbundenen Einschränkungen hinsichtlich der Dynamik neuer Komponenten und ausfallender Komponenten und die nicht funktionierende ad-hoc Bildung von Komponentenensembles. Zudem würde der Auswahl einer solchen zentralen Stelle den gleichzeitigen Ausfall aller beteiligten Komponenten und Geräte eines Ensembles bedeuten. Mehr 244

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