Context: A Survey and Research Directions Universidade Federal de Pernambuco CIN – Centro de Informática Vaninha Vieira Orientadora: Ana Carolina Salgado

Context: A Survey and Context: A Survey and Research DirectionsResearch Directions

Universidade Federal de PernambucoUniversidade Federal de PernambucoCIN – Centro de InformáticaCIN – Centro de Informática

Vaninha VieiraOrientadora: Ana Carolina Salgado

{vvs, acs}@cin.ufpe.br

Recife – PE – BrasilRecife – PE – BrasilOutubro - 2004Outubro - 2004

Porque Contexto?Porque Contexto?

Context: A Survey and Research Directions : Out 8, 2004 3

Toda comunicação requer contexto

Nas mais diversas situações do mundo real, sempre fazemos uso de informações de contexto


Interações “pessoa-pessoa”

Contexto amplia a qualidade da conversação ajudando a compreender certas situações, ações ou eventos

Xuxa?



Contexto amplia a qualidade da conversação ajudando a compreender certas situações, ações ou eventos

Abrir uma janela?



Contexto direciona as nossas ações e comportamentos


Interações “pessoa-computador”

As aplicações convencionais, em geral, não levam em consideração o contexto atual do usuário

Xuxa?


Interações “pessoa-computador”

Utilizando-se o contexto pode-se aumentar as formas de troca de informações entre o usuário e o computador

A identificação do dispositivo usado pelo usuário pode permitir à aplicação habilitar/desabilitar determinadas funcionalidades, limitando ou expandindo recursos

Conhecendo a localização do usuário pode-se oferecer informações relativas ao seu local atual. Ex.: GPS


Em Resumo...

Contexto ajuda aAmpliar a comunicação entre pessoas e entre pessoa e

computadorDiminuir ambiguidades e conflitosAumentar a expressividade dos diálogosAmpliar os serviços oferecidos por uma aplicaçãoAumentar a satisfação do usuárioTornar as aplicações mais amigáveis, flexíveis,

adaptáveis ... ... ...

Formalizando Contexto como Formalizando Contexto como um Conceito Computacionalum Conceito Computacional


Diversas Áreas da Computação – n Definições

Interface Homem Máquina (HCI)“Contexto é qualquer informação que pode ser utilizada para caracterizar e interpretar a situação na qual um usuário interage com uma aplicação em um dado momento” [Brezillion, 2002]

Aplicações context-aware “Contexto é qualquer informação que caracteriza a situação de uma entidade. Entidade é uma pessoa, lugar ou objeto considerado relevante para a interação entre uma pessoa e uma aplicação” [Dey et al, 2001]

Inteligência Artificial “Contexto é o que restringe a solução de um problema, sem interferir nele explicitamente” [Brezillion, 2003]


??????

Surge uma nova categoria de aplicações

Aplicações context-aware Ou, aplicações “cientes de contexto” ou aplicações “sensíveis a contexto”

“Um sistema é considerado sensível a contexto se ele utiliza o contexto de uso para fornecer informações/serviços relevantes para o usuário” [Dey et al, 2001] ??

????


Categorias de Informações de Contexto

Contexto primário (baixo nível) Identidade (quem é o usuário, de que grupo faz parte) Espacial (localização, orientação, velocidade) Temporal (dia, hora, estação do ano) Ambiente (temperatura, qualidade do ar, luz, som) Disponibilidade de recursos (bateria, largura de banda) Medidas fisiológicas (pressão sanguínea, batimento cardíaco,

atividade muscular, tom de voz) Recursos próximos (dispositivos acessíveis, hosts) Atividade (falando, lendo, caminhando, correndo, escrevendo)

Contexto complexo (alto nível) Atividade atual (etapa de um processo, passo em um workflow) Situações sociais complexas (com quem está, pessoas próximas)

em uma reunião, ministrando aula, apresentação em workshop, ... Agendas, calendários


Informações de Contexto – 5Ws

Who Informações relativas a pessoas

When Informações temporais correntes e históricas

Where Informações sobre o ambiente

What Informações sobre atividades sendo desenvolvidas pelo usuário difícil detectar automaticamente

Why Informações sobre motivos associados às

ações dos usuários mais difícil ainda

Contexto em AçãoContexto em Ação

Exemplos de Aplicações ClássicasExemplos de Aplicações Clássicas


Microsoft Windows e Office

Help sensível ao contexto Menu e desktop contextual (frequência de acesso) Ajuste automático do idioma Área de transferência “inteligente” Agente Assistente “inteligente”


Active Badge System -Olivetti Research Lab (1992)

Permite localizar pessoas em um escritório As pessoas usam crachás que transmitem sinais IR (os active badges) Uma rede de sensores espalhada pelo prédio coleta os sinais os quais

são enviados a um servidor central O recepcionista localiza onde a pessoa está e direciona a ligação

para um ramal apropriado Outros experimentos

Direcionamento automático das chamadas

Identificação de pessoaspróximas

Privacidade Inicialmente um problema

Informações de contexto: Localização Pessoas

próximas, Tempo


The ParcTab System - Xerox Palo Alto (1992)

http://sandbox.parc.com/parctab/ É um dispositivo móvel similar a um palm, conectado a um servidor

central através de uma rede baseada em infra-vermelhos Funciona como um assistente de escritório pessoal móvel Dezenas de aplicações desenvolvidas para esse dispositivo Alguns serviços oferecidos:

Apresentar informações sobre olocal onde o usuário está

Auxiliar o usuário a encontrar umrecurso próximo (ex. impressora)

Localização de outras pessoas Informações de contexto:

Localização, Dispositivos próximos, Tempo


The Context Toolkit - Georgia Tech (1999)

http://www.cs.berkeley.edu/~dey/context.html http://sourceforge.net/projects/contexttoolkit/

Tese de Doutorado de Anind Dey

Conjunto de classes desenvolvidas para facilitar a criação de aplicações sensíveis ao contexto

Feito em Java Utiliza o mesmo conceito de

widgets para GUI’s

Diversas aplicações de exemploconstruídas para validação


InOut Board - Georgia Tech (1999)

Aplicação Java que mostra se um usuário está ou não no escritório Obtém informações sobre funcionários que entram e saem do prédio Feito com a ajuda de iButtons Informações de contexto:

Identificação, tempo


DUMMBO - Georgia Tech (1999)

Dynamic Ubiquitous Mobile Meeting Board

Usa iButtons para detectar a presença de pessoas em uma reunião Quando duas pessoas indicam sua presença no iButton, o DUMMBO

assume o início de uma reunião e começa a coletar o áudio e o que foi escrito no quadro

Informações de contexto: Identificação, localização do

quadro, tempo de chegadae saída


Conference Assistant - Georgia Tech (1999)

Auxilia participantes em conferências Ao se inscrever na conferência o participante informa dados pessoais,

áreas de interesse e colegas com interesses similares que estarão na conferência e recebe o Conference Assistant para instalar em seu notebook ou PDA

Funcionalidades: Exibe os eventos de interesse do usuário na conferência Ao entrar em uma sala onde está ocorrendo uma apresentação, ele exibe

informações sobre o palestrante, e o material da apresentação (quando disponível), e permite que o usuário faça anotações

Informações de contexto: Localização, tempo, atividade em uma dada localização e preferências do

usuário


Análise das aplicações context-aware disponíveis

A maioria usa apenas uns poucos valores de contexto Localização Identificação Tempo

Em geral, são protótipos de pesquisa (não-comerciais)

Principal tipo de aplicação Serviços baseados em localização (guias, assistentes)

Dificuldade em obter e processar informações de contexto Complexidade em desenvolver essas aplicações Tendem a consumir muitos recursos (monitoramento contínuo e/ou

cálculos e análises complexas) Alto custo de desenvolvimento

Desafios na implementação de Desafios na implementação de Aplicações Context-AwareAplicações Context-Aware


Muitos são os desafios...

Captura (Aquisição) Representação Processamento Segurança e privacidade “Tunning”


Automática

Aquisição de Contexto

Manual

Identificação das informações de contexto a serem consideradas


Se tudo deve ser compreendido dentro de um contexto, como podemos compreender o contexto?Uma criança para falar precisa de uma referência

O contexto deve ser sólido o suficiente para não ser modificado com a chegada de novas informações

Definir que informação está em um determinado contexto

Múltiplos contextos

Representação do Contexto


Armazenar o contexto junto às informações convencionais da aplicação?

Necessidade de um formato de representação comum do contexto que permita A transferência de informações de contextoQue diferentes aplicações utilizem a mesma informação

de contexto

Representação do Contexto


Pares chave-valor Modelo orientado a objetos Baseado em lógica : fatos/regras Grafos contextuais [Brézillon, 1999]

Ontologia Web Semântica (RDF) Extensões à UML

Alguns formatos de representação de contexto


Alguma “inteligência” deve ser utilizada para

processar a informação de contexto e deduzir seu significado

Contexto geralmente é indireto ou é dedutível pela combinação de diferentes partes de informações de contexto

Provavelmente o mais desafiador!! Exemplo:

Se três pessoas se encontram em uma certa sala do escritório em um determinado horário, isso pode significar que é a reunião semanal estratégica

Agentes Inteligentes

Processamento do Contexto


Segurança e privacidade

Para aquisição do contexto é necessário a monitoração das ações dos usuários

Isso pode violar regras de privacidade Garantia de segurança no uso dessas

informações Usuário deve ser capaz de intervir no que deseja

ser monitorado


“Tunning” das aplicações context-aware

Contexto consome muitos recursos da aplicação Tendência a diminuir o desempenho Necessário um ajuste fino

Da granularidade das informações de contexto Da necessidade X satisfação do usuário em relação às

reações do sistema ao contexto


Outras Questões em Aplicações Context-Aware

Soluções reutilizáveis Frameworks

Framework Conceitual de Contexto em Groupware [Rosa et al, 2003]

Toolkits Context Toolkit [Dey et al, 2001]

ComponentesMiddleware

Infra-estruturaCentralizado X DistribuídoComputação móvel, ubíquaSistemas multi-agentes


Uma Classificação dos Trabalhos sobre Contexto

Estudo do Conceito de ContextoFormalização: definição, representação, modelagem,

processamento, inferência de modo genérico Inteligência Artificial, Banco de Dados

Estudo de Aplicações Context-AwareDefinições, captura, processamentoFerramentas de apoio à construção de aplicações

Sistemas Distribuídos, HCI, Engenharia de Software

Utilização de Contexto Identificação, captura, representação, processamento e

uso de informações de contexto em domínio específico CSCW/CSCL, Computação Móvel e Ubíqua, HCI

Contexto no CInContexto no CIn


Quem está trabalhando com Contexto

IA Patricia Tedesco ([email protected])

BD Ana Carolina Salgado ([email protected])

Sandra Siebra ([email protected]) Vaninha Vieira ([email protected]) Rosalie Belian ([email protected])

HCI Alex Sandro Gomes ([email protected])

Genesio ([email protected])

Sistemas Distribuídos Carlos Ferraz ([email protected]) Nelson Rosa ([email protected])

Engenharia de Software (???)

mailto:[email protected]







Projetos de Pesquisa

Projeto Integra Usando Contexto em Ambientes de Integração de Informações

Rosalie Belian e Ana Carolina Salgado

Projeto “Colabora” Usando Contexto em Ambientes de Aprendizado Colaborativo

Sandra Siebra, Ana Carolina Salgado e Patrícia Tedesco

Modelagem de Aplicações Colaborativas Ciente de Contexto Vaninha Vieira, Ana Carolina Salgado

HCI Integração entre Análise de Contexto e Engenharia de Requisitos

Genesio e Alex Sandro Gomes


Projeto CAPES/COFECUB

Colaboração Contextual: Métodos e Ferramentas para o Apoio ao Trabalho em Equipe Contexto aplicado a CSCW e a CSCL

Parceria entre CIn / UFPE

Coordenadora: Ana Carolina Salgado NCE / UFRJ

Coordenador: Marcos Borges LIP6 / Paris VI / França

Coordenador: Patrick Brézillon

Status: Submetido e aguardando aprovação

Alguns Projetos de Pesquisa Alguns Projetos de Pesquisa Envolvendo Contexto Envolvendo Contexto


No Brasil

NCE/UFRJ Coordenador: Prof. Marcos Borges URL: http://chord.nce.ufrj.br Projeto: Chord

Inserindo Contexto em Groupware (M.Sc)

Parceria com LIP6/Paris VI/França

USP / São Carlos Coordenadora: Profa. Maria da Graça Pimentel URL: http://coweb.icmc.usp.br/coweb/mostra.php?ident=5 Projeto: INCA/SERVE

Desenvolvimento de Aplicações Ciente de Contexto

Parceria com Georgia Institute of Technology – EUA


No Resto do Mundo

Patrick Brézillon - LIP6 / Paris VI, França http://www-sysdef.lip6.fr/~brezil/Pages2/ContextPB.html Projeto: SYSDEF

Modelagem e representação de contexto

Gregory Abowd - Georgia Tech, USA http://www.cc.gatech.edu/fac/Gregory.Abowd/ Parceria projeto INCA/SERVE (USP-São Carlos)

Computação context-aware

Wolfgang Prinz – GMD, Alemanha http://orgwis.gmd.de/~prinz/ Cooperative Media Lab

Contexto e Awareness em aplicações colaborativas

Quer saber mais?Quer saber mais?


Referências

CONTEXT: International web site http://context.umcs.maine.edu/

Link para muitos papers sobre context-awareness http://vvv.it.kth.se/edu/Ph.D/LocationAware/aware.vt98.html

Coleção do Brézillon de Referências sobre contexto http://www-poleia.lip6.fr/~brezil/MUCA/Contexte.pdf

Conferências específicas sobre contexto International and Interdisciplinary Conference on Modeling and

Using Context [http://context-05.org/] Modeling and Retrieval of Context [http://www.mrc2004.de.ms/] International Workshop on Software Aspects of Context [

http://diuf.unifr.ch/~kouadrim/iwsac04]

http://context.umcs.maine.edu/

http://www-poleia.lip6.fr/~brezil/MUCA/Contexte.pdf

http://www.mrc2004.de.ms/

http://diuf.unifr.ch/~kouadrim/iwsac04


Mais Referências

Borges, M.R.S., Brézillon, P., Pino, J.A., Pomerol, J.C. “Bringing Context to CSCW”, Proceedings of the 8th International Conference on Computer Supported Cooperative Work in Design. CSCWD´2004, Xiamen, China, May 2004.

Siebra, S.A., Tedesco, P.C.A.R., Salgado, A.C., Brézillon, P., A Context-based Analytical Environment for CSCL, submetido ao CRIWG 2004 (2004).

Brézillon P., “Context in problem solving: A survey”. The Knowledge Engineering Review, vol. 14, n°1, 1999, pp. 1-34.

Dey, A. K., 2001, "Understanding and Using Context". In: http://citeseer.nj.nec.com/dey01understanding.html, accessed in May 2004.

Huang, Q., 2002, Supporting Context-Aware Computing in Ad Hoc Mobile Environments. Technical Report WUCS-02-36, Washington University, Department of Computer Science and Engineering, St. Louis, Missouri.

Rosa, M. G. P., Borges, M. R. S., Santoro, F. M., 2003, "A Conceptual Framework for Analyzing the Use of Context in Groupware". In: Proc. of CRIWG'03, v. LNCS 2806, pp. 300-313, Springer-Verlag Berlin, Heidelberg.

“A seleção natural gerou seres vivos capazes de se adaptar ao contexto

(os que não se adaptam, não sobrevivem)””

O mesmo tende a acontecer com o software (?)

http://groups.yahoo.com/group/context-ufpe/

Frase de efeitoFrase de efeito


Formas de UtilizaçãoAplicação apenas apresenta informação de contextoAplicação executa serviços a partir do contextoAplicação transforma contexto em informação

Ex.: anotações coletadas durante uma reunião

Uso de Contexto


Framework Conceitual de Contexto em Groupware

Um framework conceitual é representado por quadros conceituais, cujo objetivo é fornecer diretrizes para pesquisa e desenvolvimento

Proposto por Rosa et al (2003) Objetiva a identificação e a classificação dos elementos

contextuais mais comuns nas ferramentas de groupware


Similaridade Semântica Aplicações colaborativas

Contexto do usuário, do grupo, das tarefas sendo desempenhadas Serviços Inteligentes

GPS, Recomendação, Filtragem, etc. Engenharia de Software

Auxiliar o engenheiro de domínio ou de aplicação Busca de componentes Medidas de desempenho dos desenvolvedores Personal Software Process Outros ?????

Alguns exemplos de uso de Contexto


Representação do contexto em vários níveisIndividualTarefaEquipe

Não processar apenas o contexto individual, mas também o contexto do grupo

Contexto do grupo envolve todo o conhecimento relativo ao grupo

composição do grupo, regras, papéis, objetivos, estratégias, procedimentos de coordenação

Exemplo: Contexto em Groupware

(Borges et al, 2004)


Processo para promover contexto

1) mapeamento de eventos a contextos de origem

2) mapeamento de usuários a contextos de trabalho, a partir de suas

atividades atuais (contexto mais apropriado)

3) Verificação das preferências dos usuários


Uma representação de contexto


Outras Aplicações de Contexto

Contexto aplicado a Web Services Prover clientes com um comportamento customizado e personalizado

[Keidl & Kemper, 2004]

Contexto aplicado a Web Services Prover clientes com um comportamento customizado e personalizado

[Keidl & Kemper, 2004]


Modelos de contexto em colaboração

Analisa a situação atual em que diferentes usuários se encontram

Compara a situação com as informações disponíveis

Provê o usuário com informações mais relevantes naquela situação

Estimula contatos, troca de informações e ajuda mútua entre os usuários em situações similares

Documents

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