情境感知系統(tǒng)中基于概念格集成實現(xiàn)情境本體協(xié)同構(gòu)建特性、原則與方法

姜永常，滿小莉，王紅露

（1. 哈爾濱商業(yè)大學(xué)商業(yè)經(jīng)濟(jì)研究院，哈爾濱 150028；2. 哈爾濱商業(yè)大學(xué)商務(wù)學(xué)院，哈爾濱 150028；3. 黑龍江大學(xué)圖書館，哈爾濱 150080）

1 引 言

自從1994 年Schilit 等[1]提出情境感知概念之后，情境感知系統(tǒng)（context-aware system，CAS） 便因其在智能決策中的卓越性能而受到許多專家學(xué)者的廣泛研究，但至今還未有一個明確的定義。經(jīng)過對情境系統(tǒng)特征與感知特性的深入理解，并結(jié)合系統(tǒng)生態(tài)學(xué)原理，本文在充分吸收Pradeep 等[2]與van Engelenburg 等[3]研究成果的基礎(chǔ)上，認(rèn)為CAS 的內(nèi)涵實質(zhì)就是通過對情境進(jìn)行集成獲取、通用建模、進(jìn)化推理和適配應(yīng)用的生命周期管理，建立起一個以用戶為中心、以情境感知中間件（context-aware middleware）為集成節(jié)點、以用戶適應(yīng)環(huán)境解決問題為目標(biāo)的情境感知生態(tài)系統(tǒng)。

在各領(lǐng)域異構(gòu)資源（或現(xiàn)有的各領(lǐng)域本體）與環(huán)境動態(tài)信息分布式組成的開放語義環(huán)境中，本體作為知識共享概念模型之明確的形式化規(guī)范說明[4]，可以憑借其語義表達(dá)性和互操作性，使任何領(lǐng)域中任何復(fù)雜的情境信息得到靈活地、可擴(kuò)展地表示，成為情境獲得生命周期完整建模的一種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[5]。因此，一個適應(yīng)環(huán)境變化的CAS 就需要為系統(tǒng)這兩類情境資源的集成利用，建立一種通用的情境本體（context ontology，COnt）協(xié)同構(gòu)建規(guī)則與方式，以便為用戶決策制定提供一種符合日常思維習(xí)慣的“六何”（who, why, when, where, what,how，5Ws1H）情境感知元本體（context awareness meta ontology，CAMOnt），使用戶能夠在各領(lǐng)域COnt 向CAMOnt 的協(xié)同進(jìn)化中進(jìn)行個性化、主動與被動的多層次情境感知交互，從容地進(jìn)行決策制定，解決現(xiàn)實中遇到的復(fù)雜問題。

從上述概念界定中不難看出，一個有效的CAS建立，關(guān)鍵在于為系統(tǒng)這兩類情境資源的生命周期管理和內(nèi)外生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)共生提出一種通用的COnt 協(xié)同構(gòu)建原則與方法，為各領(lǐng)域COnt“六何”關(guān)聯(lián)復(fù)雜環(huán)境情境并向通用CAMOnt 協(xié)同進(jìn)化設(shè)計一個高度結(jié)構(gòu)化的情境感知中間件。

2 研究背景、方法、思路與意義

2.1 研究背景

之所以基于概念格（concept lattice）集成可以實現(xiàn)COnt 的協(xié)同構(gòu)建，是因為兩者在哲學(xué)上具有相似的內(nèi)涵，在功能上有著互補(bǔ)融合的特性[6]。

2.1.1 相似內(nèi)涵為基于概念格協(xié)同構(gòu)建COnt 奠定科學(xué)基礎(chǔ)

從哲學(xué)視角來看，概念格與COnt 都根源于對組成知識概念的基本形式認(rèn)知及其模型化表示，在數(shù)學(xué)表達(dá)形式上都致力于知識概念層次模型的格結(jié)構(gòu)打造[7]。只不過前者是以形式概念分析作為理論基礎(chǔ)，以形式概念作為知識表示的基本認(rèn)知單元、以數(shù)據(jù)分析及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)挖掘為研究方法、以概念哲學(xué)的數(shù)學(xué)表達(dá)形式作為形式背景的格結(jié)構(gòu)，來對領(lǐng)域知識進(jìn)行概念化處理、本體化表示的一種理論技術(shù)方法[6,8]；后者是以某些領(lǐng)域不依賴于任何特定語言作為客觀世界的特定分類系統(tǒng)來對知識概念模型進(jìn)行層次解釋，以這個領(lǐng)域系統(tǒng)客觀存在的現(xiàn)實本質(zhì)作為知識概念模型原型來對本體的建模結(jié)構(gòu)進(jìn)行層次抽象，以知識活動開展所依賴的限定條件（包括背景、環(huán)境、人員、設(shè)備等各類實體）作為情境建模維度的一種領(lǐng)域本體建模方式[9]。由此可見，兩者在領(lǐng)域本體的知識概念層次模型建構(gòu)上有著相似的哲學(xué)內(nèi)涵，既為基于概念格的COnt 協(xié)同構(gòu)建奠定了共同的科學(xué)基礎(chǔ)，也使這一目標(biāo)的實現(xiàn)成為可能。

2.1.2 互補(bǔ)融合功能為基于概念格協(xié)同構(gòu)建COnt提供現(xiàn)實保障

從現(xiàn)有領(lǐng)域本體結(jié)構(gòu)重構(gòu)和功能重用上來看，COnt 能夠在各領(lǐng)域知識概念層次模型的形式化抽象、規(guī)范化說明、顯示化表示、共享化應(yīng)用中，從知識工程上為各領(lǐng)域系統(tǒng)概念建模及其本體共享重用提供豐富的語義，從知識表示上為現(xiàn)有領(lǐng)域本體對事物自身替代及對環(huán)境動態(tài)信息智能推理、融合轉(zhuǎn)化和情景化利用提供人機(jī)交互的中介，從知識內(nèi)容上為現(xiàn)有領(lǐng)域本體與環(huán)境動態(tài)信息感知關(guān)聯(lián)及網(wǎng)絡(luò)化呈現(xiàn)提供交互聯(lián)結(jié)的約束，從知識應(yīng)用上為現(xiàn)有領(lǐng)域本體被用戶情景化利用環(huán)境動態(tài)信息及解決具體問題提供個性化感知的多源知識融合框架[9]。概念格憑借其在知識發(fā)現(xiàn)、Web 語義檢索、軟件工程等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，既能以形式概念作為知識表示的基本認(rèn)知單元，以概念對象與屬性之間偏序關(guān)系作為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，為各領(lǐng)域異構(gòu)資源的形式背景集成、統(tǒng)一概念格合并提供有效的知識信息融合策略，為各領(lǐng)域COnt 的自動構(gòu)建和得到隱含概念關(guān)聯(lián)提供規(guī)則與公理[6]，又能在軟件應(yīng)用中通過集成高度結(jié)構(gòu)化組件，構(gòu)建一個可對用戶感知活動進(jìn)行人機(jī)交互認(rèn)知和關(guān)聯(lián)識別的情境感知中間件，以形式概念來識別現(xiàn)實世界中的具體實體和感知虛擬世界中的抽象對象?，F(xiàn)有領(lǐng)域本體可在自身網(wǎng)絡(luò)約束下與環(huán)境動態(tài)信息進(jìn)行“六何”感知關(guān)聯(lián)而得到結(jié)構(gòu)化重構(gòu)和情境化利用，并提供一個可擴(kuò)展的集成框架，使自身變成一個結(jié)構(gòu)統(tǒng)一的領(lǐng)域COnt，從而協(xié)同進(jìn)化為一個可應(yīng)對問題解決的通用CAMOnt[2,6]。由此可見，COnt 和概念格在現(xiàn)有領(lǐng)域本體結(jié)構(gòu)化重構(gòu)和環(huán)境動態(tài)信息情景化利用上有著互補(bǔ)融合的功能，能使基于概念格集成的COnt 協(xié)同構(gòu)建及向通用CAMOnt 協(xié)同進(jìn)化變成現(xiàn)實，符合本體建模的生命周期。

2.2 研究方法

CAS 要想對各領(lǐng)域異構(gòu)資源與環(huán)境動態(tài)信息這兩類情境資源加以集成的COnt 協(xié)同構(gòu)建，首先需要基于概念格對前者進(jìn)行各領(lǐng)域COnt 統(tǒng)一的協(xié)同構(gòu)建，以便后者以此作為用戶感知重用的基礎(chǔ)，并基于情境感知中間件得到情景化的CAMOnt 構(gòu)建與進(jìn)化。

2.2.1 CAS中各領(lǐng)域COnt統(tǒng)一協(xié)同構(gòu)建方法

為了實現(xiàn)CAS 對各領(lǐng)域COnt 進(jìn)行統(tǒng)一的協(xié)同構(gòu)建，姜永常等[10]根據(jù)國內(nèi)基于概念格集成異構(gòu)資源自動構(gòu)建領(lǐng)域本體的研究成果[6]，借鑒國外基于概念格屬性約簡去除高組合性異構(gòu)資源冗余信息高效構(gòu)建本體的簡明模式[11]，提出了基于概念格整合異構(gòu)資源的COnt 構(gòu)建方法，即通過對具有相同對象域或?qū)傩杂虻漠悩?gòu)資源進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)范的數(shù)據(jù)處理、形式背景合并與冗余信息剔除的屬性約簡、協(xié)調(diào)集判斷及其概念格構(gòu)造，繼而使異構(gòu)資源概念格在概念間類屬關(guān)系中自動轉(zhuǎn)化成可用網(wǎng)絡(luò)約束表示的領(lǐng)域COnt。這種各領(lǐng)域COnt 統(tǒng)一的協(xié)同構(gòu)建方法可以克服國內(nèi)大規(guī)模COnt 難以自動構(gòu)建、自行進(jìn)化的缺陷，具有對環(huán)境動態(tài)信息可約束推理的重用性、集成性。

2.2.2 CAS 中領(lǐng)域COnt 向CAMOnt 協(xié)同構(gòu)建與進(jìn)化方法

在各領(lǐng)域COnt 統(tǒng)一協(xié)同構(gòu)建基礎(chǔ)上，本文根據(jù)國外概念格在軟件工程、知識發(fā)現(xiàn)應(yīng)用領(lǐng)域給予的啟示——可綜合集成高度結(jié)構(gòu)化組件來構(gòu)建人機(jī)交互認(rèn)知的情境感知中間件——對用戶“六何”感知活動加以識別，以支持領(lǐng)域COnt 約束集成環(huán)境動態(tài)信息向通用CAMOnt 的協(xié)同進(jìn)化。這樣，便可基于概念格構(gòu)建本體符合情境建模的生命周期理論，分別從CAS 各領(lǐng)域異構(gòu)資源和環(huán)境動態(tài)信息這兩類情境資源及兩者得以集成的情境感知中間件視角，富有創(chuàng)建性地提出基于概念格分布集成實現(xiàn)COnt 協(xié)同構(gòu)建的方法論，以保障CAS 通過各領(lǐng)域COnt 協(xié)同構(gòu)建及其適應(yīng)環(huán)境地向通用CAMOnt 協(xié)同進(jìn)化得到有效建立，每個用戶都能面向問題解決做出準(zhǔn)確決策。

2.3 研究思路

本文擬在系統(tǒng)地闡明CAS 對COnt 協(xié)同構(gòu)建需求及其研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，基于概念格集成探索COnt 協(xié)同構(gòu)建的必要性、獨(dú)特性和可行性。根據(jù)人工智能時代情報學(xué)已悄然走向本體論、感知論、方法論、服務(wù)論相融合的發(fā)展方向，應(yīng)注重人在這一過程中跨越領(lǐng)域本體與現(xiàn)實環(huán)境來應(yīng)對問題解決的發(fā)展趨勢[12]；各領(lǐng)域異構(gòu)資源所包含的綜合情境是由人們知識離散分布生產(chǎn)所創(chuàng)造的現(xiàn)實場景而生成的，環(huán)境動態(tài)信息也是用戶實際應(yīng)用情景所感知關(guān)聯(lián)應(yīng)用的機(jī)理，針對兩類情境資源可借由理論面向與實踐面向的二分法，將基于概念格集成進(jìn)行COnt協(xié)同構(gòu)建的論題加以合理分解，具體闡述如下。

2.3.1 對各領(lǐng)域COnt 統(tǒng)一協(xié)同構(gòu)建原則的理論解說

在理論上，面向情境生命周期從獲取建模而產(chǎn)生到推理適配而應(yīng)用的兩個階段，以及情境生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)從內(nèi)到外的兩種形式（圖1），提出領(lǐng)域COnt 可基于異構(gòu)資源概念格整合立足于其知識創(chuàng)造現(xiàn)實場景立體化抽象的領(lǐng)域COnt 統(tǒng)一協(xié)同構(gòu)建原則，以及通用CAMOnt 可基于領(lǐng)域COnt 概念格解構(gòu)與重構(gòu)立足于用戶應(yīng)用實際情景形象化塑造的協(xié)同構(gòu)建與進(jìn)化原則。

2.3.2 對現(xiàn)有領(lǐng)域COnt 向通用CAMOnt 協(xié)同進(jìn)化的實踐驗證

在實踐上，以現(xiàn)有火災(zāi)應(yīng)急領(lǐng)域COnt 可向進(jìn)行火災(zāi)救援的通用CAMOnt 協(xié)同進(jìn)化為實例進(jìn)行分析驗證，以凸顯本論題對現(xiàn)有領(lǐng)域本體可再行應(yīng)用進(jìn)行情境感知決策的現(xiàn)實意義。經(jīng)實踐驗證，基于概念格集成協(xié)同構(gòu)建的COnt 可有效建立一個CAS，為用戶解決復(fù)雜問題和突發(fā)事件感知決策提供準(zhǔn)確服務(wù)。這種COnt 協(xié)同構(gòu)建方法，既能克服國內(nèi)COnt 難以自動構(gòu)建、自行進(jìn)化的缺陷，又能對現(xiàn)有領(lǐng)域本體進(jìn)行結(jié)構(gòu)化重構(gòu)，還有可依賴情境感知中間件對環(huán)境資源情景化利用的優(yōu)勢。

2.4 研究意義

本文所提出的基于概念格集成實現(xiàn)COnt 協(xié)同構(gòu)建論題，與國內(nèi)提出的大規(guī)模或基于群體本體協(xié)同構(gòu)建相比，具有可自行實現(xiàn)的必要性、獨(dú)特性、可行性，以及原則與方法，可使CAS 得到生態(tài)系統(tǒng)打造，在理論上能為現(xiàn)有各種本體沖破環(huán)境信息重重迷霧得到結(jié)構(gòu)化重構(gòu)與情景化重用提供指導(dǎo)，在實踐上由此構(gòu)造出來的CAS 生態(tài)系統(tǒng)也能為用戶適應(yīng)環(huán)境變化解決復(fù)雜問題、進(jìn)行情境感知決策提供切實可行的解決方案。

3 情境感知系統(tǒng)對情境本體的協(xié)同構(gòu)建需求及其研究現(xiàn)狀評析

情境是人們開展各項知識活動所必須依賴的背景、環(huán)境和限定條件，可廣泛地描述為系統(tǒng)中眾多利益相關(guān)者（包括物理實體、虛擬實體和概念實體）相互作用的各種關(guān)系信息，不僅具有與知識一樣的生命周期、內(nèi)外生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，也具有復(fù)雜的系統(tǒng)特征和感知特性[2]。這就造成COnt 建模與感知應(yīng)用的復(fù)雜性，使CAS 對COnt 提出了面向生命周期的協(xié)同構(gòu)建需求。

3.1 CAS對情境本體的協(xié)同構(gòu)建需求

現(xiàn)在，雖然隨著傳感器和智能設(shè)備的普及、物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)以及大數(shù)據(jù)的產(chǎn)生，情境可以通過智能添加使信息變得更加有意義，情境感知也可以在普適計算和泛在計算中豐富智能設(shè)備與智能應(yīng)用的相輔相成能力[1]；但是倘若沒有一種可將這兩類情境資源協(xié)同構(gòu)建成通用COnt 的適用技術(shù)，那么CAS是難以得到有效建立的。

基于概念格的領(lǐng)域本體構(gòu)建符合本體建模的生命周期，而概念格與領(lǐng)域COnt 的互補(bǔ)融合又能使真正意義上的COnt 協(xié)同構(gòu)建成為可能。在分布式的情境感知計算環(huán)境中，概念格能以情境感知中間件為集成節(jié)點，對CAS 中各領(lǐng)域異構(gòu)資源與環(huán)境動態(tài)信息進(jìn)行符合情境生命周期的COnt 建模，使各領(lǐng)域COnt 在環(huán)境動態(tài)信息“六何”感知關(guān)聯(lián)中進(jìn)化為可直接用于決策制定的通用CAMOnt。

3.1.1 情境的系統(tǒng)特征與感知特性

情境因人而存在，因知識生產(chǎn)而生發(fā)，因感知關(guān)聯(lián)而應(yīng)用。由知識離散分布生產(chǎn)出來的各領(lǐng)域異構(gòu)資源情境信息具有依賴于各種傳感器、智能設(shè)備、計算機(jī)、用戶群體、具體環(huán)境、時間地點、應(yīng)用服務(wù)等不同對象而識別獲取的傳感性、多源性、分布性、動態(tài)性、不確定性和不完善性等系統(tǒng)特征[13]，這些特征必然造成情境只有在近似選擇與自動重構(gòu)中才能得到本體建模、在相關(guān)新資源發(fā)現(xiàn)并加以進(jìn)化推理與適配應(yīng)用中才能產(chǎn)生情境信息指令進(jìn)而觸發(fā)系統(tǒng)操作的感知特性，可通過環(huán)境動態(tài)信息與領(lǐng)域COnt 的感知關(guān)聯(lián)推動CAMOnt 的協(xié)同進(jìn)化[14]。

3.1.2 CAS對COnt的協(xié)同構(gòu)建需求

對于一個適應(yīng)環(huán)境變化的CAS 建立，既要根據(jù)情境近似選擇、自動重配的系統(tǒng)特征對人們知識離散生產(chǎn)出來的各領(lǐng)域異構(gòu)資源進(jìn)行完整性、可互操作性、可重用性、一致性的領(lǐng)域COnt 建模，同時又要根據(jù)情境進(jìn)化推理、適配應(yīng)用的感知特性對用戶知識應(yīng)用時來自環(huán)境的多源動態(tài)信息進(jìn)行靈活性、可擴(kuò)展性、通用性的“六何”感知關(guān)聯(lián)建模，以便將系統(tǒng)各領(lǐng)域COnt 進(jìn)化改造成一個可用于情境感知應(yīng)用反射中間件的通用CAMOnt[15]，從而保障系統(tǒng)各領(lǐng)域異構(gòu)資源與環(huán)境動態(tài)信息這兩類情境資源得到面向生命周期的COnt 協(xié)同構(gòu)建，為用戶感知應(yīng)用提供內(nèi)外俱全的生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

3.2 CAS中情境本體協(xié)同構(gòu)建的研究現(xiàn)狀評析

為了考察COnt 協(xié)同構(gòu)建在CAS 中得到研究的進(jìn)展情況，本文分別以“本體協(xié)同構(gòu)建”“本體協(xié)同進(jìn)化”及其對應(yīng)英文詞匯為主題詞，對中外典型數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索和統(tǒng)計分析。結(jié)果表明，國內(nèi)雖有基于概念格集成異構(gòu)資源的COnt 構(gòu)建研究先例，但缺少本體間協(xié)同進(jìn)化的研究成果；而國外盡管有此類相關(guān)成果，可又未曾從概念格集成視角來加以探討，更談不上面向CAS 的有效建立。

3.2.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀評析

在國內(nèi)，有關(guān)本體協(xié)同構(gòu)建或進(jìn)化的研究成果，大多數(shù)都是針對單一的大規(guī)模本體構(gòu)建[16]或利用協(xié)作Tags 實現(xiàn)對現(xiàn)有領(lǐng)域本體的情境感知本體改進(jìn)[17]來進(jìn)行的，幾乎沒有關(guān)于CAS 中COnt 協(xié)同構(gòu)建的研究。有少數(shù)研究是從具體服務(wù)提供者、移動設(shè)備等視角，人為地將情境生命周期劃分為獲取與建模、推理與應(yīng)用兩個階段，分別圍繞著情境的初始創(chuàng)造場景或再次應(yīng)用情景這兩種單一狀態(tài)，主要針對推薦服務(wù)系統(tǒng)的COnt 建模[18]、情景建模[19]、情景適配[20-21]來展開相對獨(dú)立設(shè)計。然而，這種基于單一視角、單一情境生態(tài)而構(gòu)建的COnt 模型，不但會與依賴于專家和用戶協(xié)作構(gòu)建的大規(guī)模分布式領(lǐng)域本體研究一樣存在著相似的弊端：往往需要工作流管理與并發(fā)控制[22]、沖突化解與一致性維護(hù)[23]、可信度評價[24]等復(fù)雜過程，不易實現(xiàn)自動化構(gòu)建；而且即使經(jīng)過與用戶應(yīng)用情景相匹配，甚至群體協(xié)同再創(chuàng)造，給予用戶情境感知的個性化自適應(yīng)能力也很有限。這就從反面提出了COnt 必須面向情境生命周期管理、與用戶“六何”感知活動相適配的協(xié)同構(gòu)建需求。

關(guān)于CAS 中COnt 協(xié)同構(gòu)建，具有借鑒意義的當(dāng)屬畢強(qiáng)等[6,25-26]所提出的研究思路及獲得的研究成果。這些研究成果通過對國外概念格理論在本體構(gòu)建、軟件工程、知識發(fā)現(xiàn)、Web 語義檢索方面的應(yīng)用分析[25]，在梳理結(jié)構(gòu)化與非結(jié)構(gòu)化兩種資源領(lǐng)域本體構(gòu)建的研究路徑后，不僅提出了基于概念格集成異構(gòu)資源的領(lǐng)域本體構(gòu)建[6]、基于概念格跨越異質(zhì)本體映射的協(xié)同知識地圖構(gòu)建[26]之設(shè)想，而且為本文基于概念格集成高度結(jié)構(gòu)化組件構(gòu)建人機(jī)交互認(rèn)知的情境感知中間件，繼而以此為集成節(jié)點實現(xiàn)對環(huán)境動態(tài)信息進(jìn)行CAMOnt 構(gòu)建給予了啟迪。

3.2.2 國外研究現(xiàn)狀評析

與國內(nèi)相比，國外有關(guān)本體協(xié)同構(gòu)建或進(jìn)化的研究成果較多，但未曾發(fā)現(xiàn)基于概念格面向CAS 建立的研究。除了與我國有著相同或類似的研究方式和方法之外，國外學(xué)者在理論上更加關(guān)注本體間協(xié)同構(gòu)建和進(jìn)化研究，在實踐上更加注重情境感知中間件在本體協(xié)同進(jìn)化中的有效運(yùn)用。

通過對Pradeep 等[2]、van Engelenburg 等[3]、Agui‐lar 等[5]、Krishnamoorthy[15]、Meditskos 等[27]、Safyan等[28]研究成果進(jìn)行綜合分析后發(fā)現(xiàn)，這些學(xué)者認(rèn)為一個適應(yīng)環(huán)境的情境感知（生態(tài)）系統(tǒng)的建立，必須是在深入理解和分析組成系統(tǒng)的各領(lǐng)域異構(gòu)資源，尤其是來自環(huán)境動態(tài)信息的高度復(fù)雜性的基礎(chǔ)上，才能為這些初始相關(guān)信息得到有序語法排列、語義關(guān)系導(dǎo)入、編譯集成共享提供如下的協(xié)同組織機(jī)制。首先，應(yīng)該對系統(tǒng)各領(lǐng)域異構(gòu)資源進(jìn)行機(jī)器可理解性、可互操作性、可重用性、可進(jìn)化性、一致性的COnt 建模；其次，應(yīng)該綜合集成多模態(tài)的傳感器、分類器、適配器等高度結(jié)構(gòu)化組件構(gòu)建一個可進(jìn)行人機(jī)交互認(rèn)知的情境感知中間件，以便環(huán)境動態(tài)信息能夠以此為集成節(jié)點，在領(lǐng)域COnt 的網(wǎng)絡(luò)約束下得到與用戶“六何”感知活動相適應(yīng)的識別，在情景化應(yīng)用中可進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為能夠適合用戶慣常思維方式的通用CAMOnt，可以作為用戶情境感知應(yīng)用的反射中間件，為其決策制定提供自適應(yīng)的情境感知服務(wù)?？墒?，CAS 這種COnt 協(xié)同構(gòu)建組織機(jī)制，如果單獨(dú)依靠協(xié)作Tags 或語義Wiki 是難以對用戶個性化行為進(jìn)行有效識別的，創(chuàng)建出的情境感知本體也缺乏自適應(yīng)性。因此，迫切需要概念格來擔(dān)當(dāng)對情境進(jìn)行生命周期管理和感知建模的重任。

4 基于概念格集成實現(xiàn)情境本體協(xié)同構(gòu)建的特性

基于概念格集成實現(xiàn)COnt 協(xié)同構(gòu)建的特性主要取決于形式背景和形式概念兩大支柱[6]。形式概念是知識表示的基本認(rèn)知單元，常被用來識別現(xiàn)實世界中的具體實體，感知世界中的抽象對象；能夠在屬性約簡中明確概念應(yīng)有的內(nèi)涵，為以對象集G與屬性集A 之間偏序關(guān)系R?G×A 為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的概念格構(gòu)建提供有效的知識信息集成策略，同時也為以此為形式背景的COnt 構(gòu)建提供內(nèi)涵與外延完整的建模結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)約束表示方法[25,29]。在CAS 適應(yīng)環(huán)境、面向情境生命周期管理的COnt 協(xié)同構(gòu)建中，概念格表現(xiàn)出其他情境建模技術(shù)方法難以單獨(dú)實現(xiàn)的必要性、獨(dú)特性和可行性。

4.1 基于概念格集成實現(xiàn)情境本體協(xié)同構(gòu)建的必要性

知識是分布儲存于各領(lǐng)域異構(gòu)資源和環(huán)境動態(tài)信息之中的客觀存在，此種存在的知識結(jié)構(gòu)理應(yīng)是一個立體化、多維度的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，具有豐富的語義信息[30]。

在CAS 的各領(lǐng)域COnt 統(tǒng)一協(xié)同構(gòu)建、協(xié)同進(jìn)化與網(wǎng)絡(luò)約束表示中，基于概念格的必要性主要表現(xiàn)在以下兩個方面。首先，概念格能夠在形式概念分析中通過對結(jié)構(gòu)化資源和非結(jié)構(gòu)化資源之核心概念與隱含概念的統(tǒng)一描述、概念間類屬關(guān)系的統(tǒng)一分析及其概念層次結(jié)構(gòu)的可視化建模，自動地、不受人為因素影響地將異構(gòu)資源概念格進(jìn)行合并，并基于概念格完全對等映射規(guī)則和Hasse 圖，將合并成的概念格可視化地映射轉(zhuǎn)換成具有統(tǒng)一模型結(jié)構(gòu)的領(lǐng)域COnt，進(jìn)而加以網(wǎng)絡(luò)約束表示，從而將原先依賴于專家指導(dǎo)的結(jié)構(gòu)化資源本體手工構(gòu)建方法、不需要指導(dǎo)的非結(jié)構(gòu)化資源本體半自動化構(gòu)建方法加以集成[6]；其次，概念格能在軟件客觀化開發(fā)、標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用、形式化重構(gòu)中憑借對各種傳感器、分類器、適配器、情境感知App 等高度結(jié)構(gòu)化組件的代碼特征定位、類層次再造、模塊結(jié)構(gòu)調(diào)整以及影響分析，將其集成為一個可進(jìn)行人機(jī)適應(yīng)性交互認(rèn)知的情境感知中間件[24,31]，為系統(tǒng)各領(lǐng)域COnt 基于網(wǎng)絡(luò)約束“六何”感知關(guān)聯(lián)來自環(huán)境的多源動態(tài)信息并向CAMOnt 協(xié)同進(jìn)化的過程中經(jīng)常遇到的異構(gòu)性、互操作性、可靠性、一致性、完整性等問題提供一種適應(yīng)用戶環(huán)境需求的可重用解決方案[32]。

4.2 基于概念格集成實現(xiàn)情境本體協(xié)同構(gòu)建的獨(dú)特性

這種獨(dú)特性主要表現(xiàn)在可使現(xiàn)有領(lǐng)域本體得到結(jié)構(gòu)化重構(gòu)和情景化利用，并演變成可用于用戶感知決策的通用CAMOnt。

無論由何種技術(shù)方法構(gòu)建出來的現(xiàn)有本體，概念格都能利用CAS 中兩類情境資源概念屬性之間的自反性、反對稱性和傳遞性[6]，依賴情境感知中間件對用戶所處的環(huán)境、時間、地點及解決問題所涉及的所有對象、實體、設(shè)備進(jìn)行人機(jī)交互認(rèn)知與分類識別[33]，使其在概念格解構(gòu)和與環(huán)境動態(tài)信息的“六何”感知的關(guān)聯(lián)重構(gòu)中協(xié)同演變?yōu)橐粋€通用CAMOnt，并能夠在新屬性增加、新關(guān)系再造的實例化模型重構(gòu)中，符合人類思維習(xí)慣地支持用戶做出準(zhǔn)確的情境感知決策[34]。與此同時，環(huán)境動態(tài)信息會在與現(xiàn)有各領(lǐng)域本體的融合重構(gòu)中演變?yōu)榍榫盎h(huán)境資源，現(xiàn)有每個領(lǐng)域本體也能變成一個具有統(tǒng)一結(jié)構(gòu)的領(lǐng)域COnt，整個知識資源亦能在各領(lǐng)域COnt 向CAMOnt 的協(xié)同構(gòu)建與進(jìn)化中演變?yōu)榍榫郴闹R網(wǎng)絡(luò)，為CAS 適應(yīng)用戶環(huán)境需求的有效建立和運(yùn)行提供必要解決之策。

4.3 基于概念格集成實現(xiàn)情境本體協(xié)同構(gòu)建的可行性

知識，尤其高科技知識，是由眾人思想交流、多向思維、幾度再創(chuàng)才形成的；而其情境時刻都處于動態(tài)變化之中，這就會使CAS 中兩類情境資源具有高組合性，難以用統(tǒng)一的模型加以表示，導(dǎo)致現(xiàn)有COnt 建模存在著多種形式的技術(shù)方法，如使用XML/CC/PP/JSON 的markup scheme、采用UML/CML的Graphical、應(yīng)用OWL/RDF 的ontology-based，以及key-value、logic-based、object-based 等。這些技術(shù)方法各有優(yōu)勢與不足。不足之處主要表現(xiàn)為難以支持信息檢索，以及對大數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可擴(kuò)展處理、對不確定情境捕捉與關(guān)系建模、對環(huán)境動態(tài)信息情境推理建模、對情境層次結(jié)構(gòu)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及感知的能力不夠，很難滿足CAS 對這兩種高組合性情境資源集成協(xié)同構(gòu)建COnt 的需求[2]。

在集成異構(gòu)資源的領(lǐng)域COnt 協(xié)同構(gòu)建中，廣泛應(yīng)用于軟件工程等領(lǐng)域的概念格，能夠通過上述現(xiàn)有情境建模技術(shù)方法進(jìn)行綜合集成應(yīng)用[25]；對于以情境感知中間件作為集成的節(jié)點，只要這兩種高組合性情境資源具有相同對象域或相同屬性域，便可對其進(jìn)行概念對象與屬性關(guān)聯(lián)的情境認(rèn)知，使其得到可比較的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)合并、一致性的類屬關(guān)聯(lián)組織，以及得到進(jìn)化性、可擴(kuò)展性、互操作性、靈活性、通用性的機(jī)器可解釋表示，使其形式背景得到冗余信息剔除的并疊置運(yùn)算，使其概念格得到屬性約簡、屬性集協(xié)調(diào)的構(gòu)造，將其高效集成并轉(zhuǎn)換為用戶可感知應(yīng)用的適用性COnt[35-36]。

這種高效的COnt 協(xié)同構(gòu)建方法可依次綜合運(yùn)用下面的各種工具來實現(xiàn)[6,10]。第一，概念格可綜合運(yùn)用ANSJ、ICTCAS 等分詞工具來對異構(gòu)資源進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)范的數(shù)據(jù)處理、各自形式背景的構(gòu)建，并對其統(tǒng)一形式背景加以并疊置運(yùn)算、屬性約簡和協(xié)調(diào)集判斷；第二，整合應(yīng)用ConExpt、Lattice Miner等概念格建格工具對其形式背景進(jìn)行統(tǒng)一的概念格構(gòu)造和情境綜合集成；第三，集成使用Protégé、KAON 等本體建模工具對其概念格加以冗余信息的剔除；第四，整合利用CML、UML、ORM 等情境建模語言對其概念類屬層次結(jié)構(gòu)給予系統(tǒng)情境建模；第五，綜合應(yīng)用OWL、RDF 等本體描述語言對編輯好的情境模型給予體系結(jié)構(gòu)描述；最后，可以綜合應(yīng)用Graphical、Hasse 圖本體可視化工具使其得到可用網(wǎng)絡(luò)約束表示的高效COnt 協(xié)同構(gòu)建。這樣，既能克服國內(nèi)大規(guī)模COnt 難以自動構(gòu)建、自行進(jìn)化之缺陷，又能吸取如CONON、ontologybased 等方法之優(yōu)勢，使協(xié)同構(gòu)建出的COnt 具有強(qiáng)大的情境感知能力，可更好地支持用戶智能決策的制定[23]。

5 情境感知系統(tǒng)中基于概念格集成實現(xiàn)情境本體協(xié)同構(gòu)建的原則

在生命周期中，每個情境都因用戶利用各種實體進(jìn)行知識生產(chǎn)活動形成的知識創(chuàng)造現(xiàn)實場景而生發(fā)，并分布存儲于人們離散生成的各領(lǐng)域異構(gòu)資源之中，其中的綜合情境需要通過知識創(chuàng)造的現(xiàn)實場景立體化抽象才能得以呈現(xiàn)；每個情境都因用戶解決問題實際情景而得到感知應(yīng)用，分散于環(huán)境之中的動態(tài)情境信息也需要通過用戶應(yīng)用的實際情景形象化塑造才能得以顯現(xiàn)[37-38]，并往往需要依賴情境感知中間件才能得到感知關(guān)聯(lián)，從而促使環(huán)境動態(tài)信息在各領(lǐng)域COnt 的網(wǎng)絡(luò)約束下進(jìn)化為CAMOnt。

圖1 基于概念格集成實現(xiàn)COnt協(xié)同構(gòu)建原則

如圖1 所示，在面向生命周期的COnt 協(xié)同構(gòu)建中，概念格可根據(jù)情境感知計算環(huán)境的分布性，將COnt 建模的生命周期科學(xué)地劃分為情境產(chǎn)生（情境獲取與建模）和應(yīng)用（情境推理與配置）兩個連續(xù)階段。對于知識生產(chǎn)中產(chǎn)生的情境來說，各領(lǐng)域COnt 可基于各領(lǐng)域基礎(chǔ)性異構(gòu)資源的概念格層次結(jié)構(gòu)建造，立足于對其知識創(chuàng)造現(xiàn)實場景的立體化抽象而得到協(xié)同建模；對于來自環(huán)境動態(tài)信息的情境應(yīng)用來說，CAMOnt 可基于領(lǐng)域COnt 概念格解構(gòu)與重構(gòu)，立足于用戶對環(huán)境中多源性動態(tài)信息應(yīng)用實際情景的形象化塑造而得到協(xié)同建模，進(jìn)而保障情境完整經(jīng)歷從知識創(chuàng)造現(xiàn)實場景到用戶應(yīng)用實際情景的生命周期演變，情境生態(tài)系統(tǒng)也能得到從內(nèi)在結(jié)構(gòu)到外在結(jié)構(gòu)的完整生成。

5.1 基于異構(gòu)資源概念格整合實現(xiàn)領(lǐng)域COnt 協(xié)同構(gòu)建的原則

在情境產(chǎn)生階段，人們先前知識生產(chǎn)生成的各領(lǐng)域異構(gòu)資源已成為系統(tǒng)感知應(yīng)用的基礎(chǔ)性資源。每個領(lǐng)域的基礎(chǔ)性異構(gòu)資源主要包括結(jié)構(gòu)化資源和非結(jié)構(gòu)化資源兩大組成部分，前者往往蘊(yùn)含著描述事物持久屬性或可完成通用任務(wù)的抽象情境，而后者往往蘊(yùn)含著描述事物即時狀態(tài)特征或可解決具體問題的操作情境，兩者在性能上具有互補(bǔ)的感知應(yīng)用性[38]。

在萬物互聯(lián)的新場景時代，系統(tǒng)這兩大基礎(chǔ)性異構(gòu)資源只有通過概念格層次結(jié)構(gòu)整合才能對其知識創(chuàng)造現(xiàn)實場景加以立體化抽象，所構(gòu)建出的領(lǐng)域COnt 模型也才能將其所包含的綜合情境加以協(xié)同集成，確保情境內(nèi)在生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的完整生成。而且，如此協(xié)同構(gòu)建出來的領(lǐng)域COnt，既能基于其概念格中概念間類屬關(guān)系得到關(guān)聯(lián)共享的重用，又能通過概念間屬性新關(guān)系的推理重配而得到再生，為后繼來自環(huán)境的多源性動態(tài)信息得到“六何”感知關(guān)聯(lián)的情境化及向CAMOnt 進(jìn)化提供適配性場景[8,39]。

5.2 基于領(lǐng)域COnt 概念格解構(gòu)與重構(gòu)實現(xiàn)CAMOnt協(xié)同構(gòu)建與進(jìn)化的原則

在情境應(yīng)用階段，由用戶解決問題實踐產(chǎn)生的多源動態(tài)信息主要來自系統(tǒng)各個物理實體（如用戶、服務(wù)提供者、計算機(jī)、傳感器、資源、對象等）、虛擬實體（如人機(jī)交互服務(wù)、信息交流等）、概念實體（如時間、地點、事件、目的、方式等），比組成系統(tǒng)的基礎(chǔ)性異構(gòu)資源具有更加不確定、不完善的動態(tài)性和復(fù)雜性。

本體進(jìn)化的適應(yīng)性原理表明，雖然COnt 具有較好的推理能力和擴(kuò)展性，但卻缺少自適應(yīng)的進(jìn)化性，COnt 自進(jìn)化能力取決于對用戶情境感知活動中最基本元素的通用性識別和集成性重構(gòu)[28]。所以，要想使CAS 中這些環(huán)境動態(tài)信息基于領(lǐng)域COnt 得到5Ws1H 要素關(guān)聯(lián)的情境感知建模，只能依賴于情境感知中間件對用戶“六何”感知活動的通用性識別，立足于用戶應(yīng)用實際情景的形象化塑造，這樣才能使之在領(lǐng)域COnt 的概念格層次結(jié)構(gòu)解構(gòu)和與環(huán)境動態(tài)信息的“六何”感知關(guān)聯(lián)重構(gòu)中，對環(huán)境情境信息的動態(tài)變化加以全面捕獲、關(guān)聯(lián)表示、語義集成和增值確認(rèn)[28,40]，從而進(jìn)化成一個可將一般概念捕獲到更高層次、適應(yīng)于任何領(lǐng)域的CAMOnt；也才能使如此協(xié)同構(gòu)建出來的CAMOnt，可以在領(lǐng)域COnt 的抽象情境與環(huán)境動態(tài)信息的操作情境融合中得到適應(yīng)問題環(huán)境需要的及時性、可驗證性、可跟蹤性、可信任性的靈活再生[1,25,41]，擁有與內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)遙相呼應(yīng)的外生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，可以作為一個情境感知應(yīng)用的反射中間件，為用戶復(fù)雜問題解決提供一個通用的、高效關(guān)聯(lián)的思維框架，使用戶能夠在具體應(yīng)用環(huán)境中依據(jù)所要達(dá)到的目的做出所需要的情境感知決策。

6 情境感知系統(tǒng)中基于概念格集成實現(xiàn)情境本體協(xié)同構(gòu)建的方法

概念格與本體的互補(bǔ)融合使真正意義上的集成情境知識協(xié)同構(gòu)建成為可能[6]。無論蘊(yùn)含于各領(lǐng)域異構(gòu)資源中的綜合情境，還是蘊(yùn)藏于用戶行為、產(chǎn)生于環(huán)境個體中的動態(tài)情境，都可以在概念格與本體的互補(bǔ)融合中依次轉(zhuǎn)化為CAS 中的領(lǐng)域COnt、通用CAMOnt，并為這兩種COnt 協(xié)同構(gòu)建搭建一個如圖2 所示的集成平臺。

6.1 基于異構(gòu)資源概念格整合實現(xiàn)各領(lǐng)域COnt協(xié)同構(gòu)建的方法及其功能表示

為了使各領(lǐng)域的COnt 都能在與概念格互補(bǔ)融合中一體化關(guān)聯(lián)到CAMOnt 中，系統(tǒng)每個領(lǐng)域COnt都應(yīng)該對所屬領(lǐng)域異構(gòu)資源概念格進(jìn)行形式統(tǒng)一的整合。姜永常等[10]已對基于異構(gòu)資源概念格整合的領(lǐng)域COnt 構(gòu)建方法給予了較為詳盡的研究，故本節(jié)重點闡述基于概念格集成實現(xiàn)領(lǐng)域COnt 協(xié)同構(gòu)建的原則、要點、網(wǎng)絡(luò)約束表示及集約功能，以示其在CAMOnt 協(xié)同構(gòu)建與進(jìn)化中的可感知應(yīng)用性和可適配再生性。

6.1.1 基于異構(gòu)資源概念格整合實現(xiàn)各領(lǐng)域COnt協(xié)同構(gòu)建的方法

如圖2a 所示，系統(tǒng)在對各領(lǐng)域異構(gòu)資源進(jìn)行統(tǒng)一的COnt 協(xié)同構(gòu)建中，概念格可以充分利用對知識概念化處理與描述上的優(yōu)勢，憑借對每個領(lǐng)域中基礎(chǔ)性異構(gòu)資源的潛在對象和屬性的探尋，在毫無信息損失的前提下發(fā)現(xiàn)概念間的多重繼承關(guān)系、關(guān)聯(lián)規(guī)則、層級結(jié)構(gòu)并加以可視化呈現(xiàn)，從而使具有相同對象域G 或?qū)傩杂駻 的結(jié)構(gòu)化資源形式背景(G1,A1, R1)和非結(jié)構(gòu)化資源形式背景(G2,A2, R2)，以及基于對象集G 與屬性集A 之間偏序關(guān)系R?G×A 得到概念內(nèi)涵與外延統(tǒng)一關(guān)聯(lián)的并疊置運(yùn)算。合并成的異構(gòu)資源形式背景K=(G, A, R)，其中G=G1∪G2，A=A1∪A2，R=R1∪R2，能 在冗 余信 息剔 除 的屬 性約簡、協(xié)調(diào)集判斷中得到情境集成的概念格L(K)=L(G, A, R)構(gòu)造，遵循完全對等的映射規(guī)則將異構(gòu)資源概念格L(K)自動轉(zhuǎn)化為具有統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)約束表示的領(lǐng)域COnt，并存儲于CAS 的領(lǐng)域COnt 知識庫中供用戶感知應(yīng)用[10]。

6.1.2 領(lǐng)域COnt 網(wǎng)絡(luò)約束表示及其對環(huán)境資源情景化集約利用

圖2 基于概念格集成實現(xiàn)COnt協(xié)同構(gòu)建的流程

由異構(gòu)資源概念格L(K)完全對等映射轉(zhuǎn)化而來的各領(lǐng)域COnt，可在原綜合形式背景K=(G,A, R)的基礎(chǔ)上，根據(jù)對象G 所屬的類別C、類別C 所具有的屬性A、屬性A 可歸并到的所在領(lǐng)域D，以及類別C、屬性A、領(lǐng)域D 之間的關(guān)系R，用面向?qū)ο驡的約束網(wǎng)絡(luò)形式表示成COnt=(C,A, D, R)[42]。其中，R 為類別C、屬性A、領(lǐng)域D 之間得以網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)的6種約束類型，可為領(lǐng)域COnt 對環(huán)境動態(tài)信息情景化集約利用和目標(biāo)CAMOnt 協(xié)同構(gòu)建提供6 種相應(yīng)約束，具體闡述如下[42]。

R1={r1}，r1=(c, a)，c∈C，a∈A——指定屬性a 受到所屬類別c 的具體約束，可將環(huán)境中與領(lǐng)域COnt具有相同或類似屬性的情境信息整體劃歸到其相應(yīng)類別之下。

R2={r2}，r2=(c, a, d)，c∈C，a∈A，d∈D——指明屬性a 在領(lǐng)域d 范圍內(nèi)所受到的特定約束，可將環(huán)境中歸劃到領(lǐng)域COnt 某一類別下的情境信息再具體細(xì)分到其特定領(lǐng)域之中。

R3={r3}，r3=({c},True∨False)，|{c}|≥2，c∈C——指明類別c 間的兼容性約束，可將環(huán)境中與領(lǐng)域COnt 具有相同兼容性的情境類別對應(yīng)地兼容起來。

R4={r4}，r4=＜c＇,c″,type＞，c＇∈C，c″∈C，c＇≠c″——指明同類c＇、c″間的層次關(guān)系，其中“is a”（type=0）定義了該類的層級，“has part”/“part of”（type=1）定義了該類的層次；可將環(huán)境中已劃歸到領(lǐng)域COnt 同一類別當(dāng)中的情境再根據(jù)屬性加以層次R41和層級R42確定，進(jìn)而依據(jù)這個確定屬性可被目標(biāo)本體接受、應(yīng)用的適應(yīng)性進(jìn)一步指定其變成目標(biāo)本體感知元素的可替代約束R43、可應(yīng)用約束R44。

R5={r5}，r5=({c})，|{c}|≥2，c∈C——指明類別c間的關(guān)聯(lián)關(guān)系；可將環(huán)境中已劃分到領(lǐng)域COnt 不同類別當(dāng)中的異類情境信息再加以橫向關(guān)聯(lián)。

R6={r6}，r6=f({c},{a})→True∨False，|{c}|≥0，|{a}|≥0，c∈C，a∈A——指明類別c 與屬性a 間的功能約束；可將環(huán)境中已劃分到領(lǐng)域COnt 某類情境的具體屬性作為其可應(yīng)用的功能約束R61，將領(lǐng)域COnt 對此屬性提出的相應(yīng)需求作為其可被CAMOnt接受的功能約束R62，以便形成一個領(lǐng)域COnt 向CAMOnt 轉(zhuǎn)化的框架，并能夠在這個屬性可應(yīng)用與可接受的功能轉(zhuǎn)換約束R63 以及其意義達(dá)成相同時，可被情景化鏈接與轉(zhuǎn)化的功能表示約束R64中進(jìn)化成CAMOnt。

由此可見，得到統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)約束表示的領(lǐng)域COnt，已經(jīng)打破了傳統(tǒng)本體難以合并和與環(huán)境資源集成的束縛，既能使環(huán)境資源在R1~R6約束中得到從宏觀到微觀、從粗放到集約的情景化利用，又能為領(lǐng)域COnt 在功能約束R61~R64和具體屬性的層次約束R41、層級約束R42、可替代約束R43、可應(yīng)用約束R44 下向CAMOnt 自動進(jìn)化提供可操作性的導(dǎo)向和轉(zhuǎn)化方式。

6.2 領(lǐng)域COnt 賴以向CAMOnt 協(xié)同進(jìn)化的情境感知中間件的集成功能及構(gòu)建方法

情境感知中間件是介于網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)與應(yīng)用之間的軟件層，既是CAS 中各領(lǐng)域異構(gòu)資源與環(huán)境動態(tài)信息得以集成情境協(xié)同知識構(gòu)建的集成節(jié)點，又是系統(tǒng)各領(lǐng)域COnt 賴以向CAMOnt 協(xié)同進(jìn)化的人機(jī)交互認(rèn)知技術(shù)系統(tǒng)[43]。

6.2.1 領(lǐng)域COnt 賴以向CAMOnt 協(xié)同進(jìn)化的情境感知中間件的集成功能

在系統(tǒng)各領(lǐng)域COnt 向通用CAMOnt 的協(xié)同進(jìn)化中，情境感知中間件不但能為系統(tǒng)訪問相關(guān)情境、編譯情境、與其他應(yīng)用共享情境及提供相應(yīng)服務(wù)提供集成節(jié)點，而且能為其實際進(jìn)化中存在的多源異構(gòu)信息協(xié)調(diào)管理與分布整合、環(huán)境動態(tài)資源及時發(fā)現(xiàn)與機(jī)動關(guān)聯(lián)、復(fù)雜事件交互通信與自適應(yīng)配置、用戶-設(shè)備-應(yīng)用-服務(wù)-環(huán)境間分布式自治與擴(kuò)展式互操作等復(fù)雜問題解決提供統(tǒng)一的抽象和可靠的服務(wù)[32,44]。

6.2.2 領(lǐng)域COnt 賴以向CAMOnt 協(xié)同進(jìn)化的情境感知中間件的構(gòu)建方法

為了使系統(tǒng)各領(lǐng)域COnt 得到適應(yīng)用戶問題解決需要的感知應(yīng)用[14]，保證來自傳感器、應(yīng)用、用戶及完成任務(wù)時可以利用的高組合性動態(tài)情境信息在領(lǐng)域COnt 網(wǎng)絡(luò)約束下也得到“六何”感知關(guān)聯(lián)的通用CAMOnt 協(xié)同構(gòu)建與進(jìn)化，情境感知中間件需要對各類組件加以靈活性、透明性、可擴(kuò)展性的組織設(shè)計，以適應(yīng)對用戶感知活動關(guān)聯(lián)識別的需求[45]。

在面向用戶感知活動關(guān)聯(lián)識別的情境感知中間件構(gòu)建中，概念格不但可以在形式概念分析中，基于對人之常識、社會習(xí)俗、見解和目的了解及推理，靈活地支持人類進(jìn)行思維、交流、爭論[45]，能夠通過對各種情境傳感器、分類器、適配器、感知App 等高度結(jié)構(gòu)化組件的代碼特征定位、類層次再造、模塊結(jié)構(gòu)調(diào)整以及影響分析，集成構(gòu)建一個可進(jìn)行人機(jī)適應(yīng)性交互認(rèn)知的情境感知中間件（如圖2b 與圖3a 所示），來分類識別用戶情境感知活動的5Ws1H 元素；而且可以在用戶需求的連續(xù)性分析中，基于對系統(tǒng)需求識別的計算單元特征定位，將用戶及其感知行為觸發(fā)的組件代碼特征映射集合加以重構(gòu)，以便情境感知中間件在給定組件特征集中識別出用戶“六何”感知活動的全局計算單元，并能得到適應(yīng)環(huán)境的需求矯正、故障跟蹤、動態(tài)重用和功能完善，通過隱藏分布異構(gòu)情境感知應(yīng)用產(chǎn)生的復(fù)雜性來提供高層次抽象[25,46-47]。為系統(tǒng)各領(lǐng)域COnt 向CAMOnt 協(xié)同進(jìn)化提供一個既能適應(yīng)環(huán)境變化又能識別用戶“六何”感知活動的人機(jī)交互認(rèn)知技術(shù)系統(tǒng)。

6.3 領(lǐng)域COnt依賴情境感知中間件向CAMOnt協(xié)同進(jìn)化的機(jī)理流程及功能表示

對于用戶情境感知決策來說，基于概念格整合異構(gòu)資源構(gòu)建的領(lǐng)域COnt 僅能為其應(yīng)用提供所需要的部分知識，以領(lǐng)域COnt 網(wǎng)絡(luò)約束再對環(huán)境資源加以“六何”感知關(guān)聯(lián)利用，才是獲得滿意結(jié)果的正途[38]。可是，領(lǐng)域COnt 的不能自進(jìn)性，導(dǎo)致其只能依賴情境感知中間件才能向通用的CAMOnt協(xié)同進(jìn)化。

6.3.1 領(lǐng)域COnt 依賴情境感知中間件向CAMOnt協(xié)同進(jìn)化的機(jī)理及流程

（1）協(xié)同進(jìn)化機(jī)理。系統(tǒng)獲取環(huán)境情境信息的路徑應(yīng)該代表用戶應(yīng)用它經(jīng)常選擇的“六何”感知維度。用戶應(yīng)用知識時，盡管來自環(huán)境的多源性動態(tài)信息因受到諸多因素的影響，每個情境信息都可能是不正確的、不一致的、不完整的或冗余的；但是系統(tǒng)卻能在情境感知中間件的人機(jī)交互認(rèn)知和對用戶“六何”感知識別支持下，將其感知關(guān)聯(lián)成情境化的環(huán)境資源，進(jìn)而通過領(lǐng)域COnt 的概念格解構(gòu)、重構(gòu)及其對情景化環(huán)境資源中的適配感知元素進(jìn)行R1~R6（6R）類約束的網(wǎng)絡(luò)一體化關(guān)聯(lián)，使之能協(xié)同進(jìn)化為一個適合用戶日常思維習(xí)慣的通用CAMOnt，如圖2c 所示。

（2）協(xié)同進(jìn)化流程。在情境感知中間件的人機(jī)交互認(rèn)知和對用戶“六何”感知識別中，存儲于知識庫中的每個領(lǐng)域COnt 都能以如圖3b 所示的統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)約束表現(xiàn)形式，通過對系統(tǒng)內(nèi)在情境（用于描述用戶個人信息、偏好和情感狀態(tài)）、外在情境（用于描述用戶所從事活動的時間、地點和環(huán)境狀況）、交互情境（用于描述用戶服務(wù)需求及相應(yīng)技術(shù)條件）的自主計算、監(jiān)測分析、行為規(guī)劃，啟發(fā)用戶在領(lǐng)域COnt 的6R 網(wǎng)絡(luò)約束框架下對這三類情境信息進(jìn)行“六何”感知的關(guān)聯(lián)應(yīng)用，使之變成如圖3c 所示的情景化環(huán)境資源；并可以從情景化環(huán)境資源中明確地捕捉到可用于未來問題解決的適配情境元素，使來自環(huán)境的多源性動態(tài)信息得到面向問題域的“六何”感知分類聚合，網(wǎng)絡(luò)化地融合再生為一個如圖3d 所示的通用CAMOnt 構(gòu)建[34]。

6.3.2 領(lǐng)域COnt 依賴情境感知中間件協(xié)同進(jìn)化為CAMOnt的功能及表示

情境“六何”感知元素具有本體論和認(rèn)知方法論的雙重屬性，其本體特征可為各領(lǐng)域COnt 對環(huán)境資源的情景化重用、融合再生提供集成框架，其認(rèn)知方法論屬性可為環(huán)境資源的5Ws1H 項分類識別、語義一致性表示提供通用的概念層次結(jié)構(gòu)，而二者的有機(jī)結(jié)合則保證了領(lǐng)域COnt 向CAMOnt 協(xié)同進(jìn)化的完整性、一致性。

（1）CAMOnt 的功能。如圖3 所示，“六何”感知元素的相對獨(dú)立性、可關(guān)聯(lián)性、可識別性、可通信性，為情境感知中間件（平臺層a）適應(yīng)環(huán)境進(jìn)行人機(jī)交互認(rèn)知、對用戶“六何”感知活動分類關(guān)聯(lián)識別提供了有力的支持，使領(lǐng)域COnt 能夠在概念格解構(gòu)、與環(huán)境資源的“六何”感知關(guān)聯(lián)重構(gòu)中得到新概念增加、新關(guān)系導(dǎo)入的融合再生。融合生成的CAMOnt 具有既包含領(lǐng)域COnt 抽象情境又包含情景化環(huán)境資源操作情境的內(nèi)外生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，具備更能有效應(yīng)對問題解決的感知能力標(biāo)準(zhǔn)[26]和包含平臺層a、擴(kuò)展層c 的服務(wù)架構(gòu)體系，能夠以一種層次化可擴(kuò)展特定信息的機(jī)制，為用戶復(fù)雜問題的解決提供一種通用、多維度的思維框架d。

（2）CAMOnt 的表示。如圖3d 所示，領(lǐng)域COnt可依賴情境感知中間件對情境化環(huán)境資源進(jìn)行“ 六何”感知元素適配關(guān)聯(lián)，協(xié)同進(jìn)化成的CAMOnt 可用5Ws1H 項集成加以如下的網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)表示：

Who 感知元素用來表示用戶（User）特征、處境及偏好的信息；

Why 感知元素用來描述情境中可開展一系列活動（Activity）的信息；

When 感知元素用來定義情境中可依次發(fā)生情景改變的時間（Time）順序；

Where 感知元素用來描述情境可能發(fā)生的室內(nèi)外地點（Location）及環(huán)境狀況；

What 感知元素用來描述用戶所需服務(wù)（Ser‐vice）的特點及質(zhì)量；

How 感知元素用來描述情境中可用的軟硬件設(shè)備、聯(lián)通設(shè)備（Device）及技術(shù)方法。

通用CAMOnt 這種基于5Ws1H 項集成的網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)表示方法，既是以用戶為中心，以用戶所從事活動、所需要服務(wù)、所使用設(shè)備及其所用時間、所處地點為解決問題要點的適應(yīng)環(huán)境應(yīng)用本體，又是領(lǐng)域COnt 集約映射在這種現(xiàn)實問題解決中的實例化再生，可以為用戶主動、被動、個性化多層次情境交互、靈活解決復(fù)雜問題提供一個感知應(yīng)用的反射中間件，能夠保障用戶在具體應(yīng)用環(huán)境中依據(jù)所從事的領(lǐng)域活動、所擔(dān)任的角色獲得所需要的自適應(yīng)感知服務(wù)[19,34]。

圖3 各領(lǐng)域COnt依賴情境感知中間件向CAMOnt協(xié)同進(jìn)化的機(jī)理及流程

6.4 CAMOnt基于領(lǐng)域COnt“六何”關(guān)聯(lián)環(huán)境資源的協(xié)同構(gòu)建方法

如圖4 所示，CAMOnt 是一種基于領(lǐng)域COnt 網(wǎng)絡(luò)重用、對環(huán)境資源“六何”感知關(guān)聯(lián)而融合再生的本體?；陬I(lǐng)域COnt“六何”感知關(guān)聯(lián)環(huán)境資源的通用CAMOnt 協(xié)同構(gòu)建，應(yīng)該根據(jù)問題解決的需要，將領(lǐng)域COnt 概念格解構(gòu)出來的有關(guān)情境要素及其屬性，與環(huán)境中可應(yīng)對問題解決的多種動態(tài)資源及其實例加以5Ws1H 模塊的融合重構(gòu)。具體實現(xiàn)方式關(guān)鍵要做到以下兩點：一要在對環(huán)境資源的感知活動識別中，為原COnt 增添新的概念及其關(guān)聯(lián)關(guān)系；二要在具體的“六何”感知活動屬性、活動值和未確定活動模式中，為現(xiàn)有COnt 增加特定的、應(yīng)擴(kuò)展的子概念，增補(bǔ)符合問題解決需要的新實例，以使CAMOnt 獲得一個層次結(jié)構(gòu)日益完善的擴(kuò)展框架，全面促進(jìn)用戶決策的制定[48]。

6.4.1 CAMOnt 基于領(lǐng)域COnt“六何”關(guān)聯(lián)環(huán)境資源情境化及自我擴(kuò)展框架形成

概念格集成高度結(jié)構(gòu)化組件構(gòu)建的情境感知中間件，能夠?qū)M成系統(tǒng)的各領(lǐng)域COnt 和來自環(huán)境的動態(tài)資源進(jìn)行適應(yīng)環(huán)境變化的分布自治、靜態(tài)與動態(tài)相結(jié)合的綜合分析，可以實時地將系統(tǒng)每個領(lǐng)域COnt 的特征屬性集迅速聚焦于“六何”感知活動的特定屬性集之中，將領(lǐng)域COnt 的概念格作為CAMOnt 的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，進(jìn)而在與環(huán)境資源的融合重構(gòu)中自我演變成通用CAMOnt，為立足于知識創(chuàng)造場景抽象而構(gòu)建的異構(gòu)資源概念格及其領(lǐng)域COnt 注入用戶應(yīng)用的實際情景元素。

由于火災(zāi)是一種嚴(yán)重危及人民生命財產(chǎn)安全的突發(fā)事件，火災(zāi)尤其是重大火災(zāi)救援十分需要管理機(jī)構(gòu)對此做出快速感知決策，才能協(xié)調(diào)調(diào)動多部門提供精準(zhǔn)服務(wù)來完成救災(zāi)任務(wù)。對于面向感知決策制定和提供準(zhǔn)確服務(wù)的CAS 來說，本文以一個火災(zāi)應(yīng)急領(lǐng)域COnt 作為火災(zāi)救援CAMOnt 協(xié)同構(gòu)建的研究案例，比其他領(lǐng)域更具有代表性和典型性。圖4a 為一個火災(zāi)應(yīng)急領(lǐng)域COnt（片段），在其實例化轉(zhuǎn)換成一個火災(zāi)救援的通用CAMOnt 過程中，環(huán)境資源中的運(yùn)輸工具和如救護(hù)車、消防車、專用直升機(jī)等應(yīng)急設(shè)備已成為火災(zāi)救援的情境要素。這些情境要素可以在繼承火災(zāi)應(yīng)急領(lǐng)域COnt 結(jié)構(gòu)的類屬關(guān)系中，變成一種具有適當(dāng)結(jié)構(gòu)、可以自治的情境化環(huán)境資源，收縮于如圖4b 所示的運(yùn)輸工具類下；而對于擁有這些應(yīng)急設(shè)備的救護(hù)隊、消防隊的移動活動資源來說，如何接受緊急服務(wù)機(jī)構(gòu)、消防局和醫(yī)院的組織，提供航空運(yùn)輸、汽車運(yùn)輸救援服務(wù)等，具體形成其他情境子集，亦可在情境感知中間件的交互應(yīng)用規(guī)劃中得到“六何”感知關(guān)聯(lián)的實用組織，收縮于如圖4b 所示的“應(yīng)急響應(yīng)”等級內(nèi)。這樣，相應(yīng)環(huán)境資源就能基于火災(zāi)應(yīng)急領(lǐng)域COnt的“六何”關(guān)聯(lián)，演變成一個可進(jìn)一步實例化類屬表示的情景化環(huán)境資源，發(fā)現(xiàn)原領(lǐng)域COnt 中不曾擁有的新關(guān)聯(lián)關(guān)系，為火災(zāi)救援CAMOnt 創(chuàng)建提供一個可使相應(yīng)情景元素能夠以確切屬性參數(shù)輸入與輸出的擴(kuò)展框架，如圖4c 所示。

6.4.2 CAMOnt基于自我擴(kuò)展框架內(nèi)屬性參數(shù)輸入輸出計算的具體關(guān)系推理

任何問題都可以通過一系列能夠解決這個問題的方法來處理，而這些方法又可分成等級加以表示，以其輸入和輸出參數(shù)進(jìn)行屬性確定。如圖4c 所示，作為火災(zāi)應(yīng)急領(lǐng)域COnt 與環(huán)境資源融合而成的火災(zāi)救援CAMOnt 擴(kuò)展框架，從中會發(fā)現(xiàn)火災(zāi)應(yīng)急領(lǐng)域COnt 中不曾有過的新情境關(guān)系。

圖4 CAMOnt基于領(lǐng)域COnt“六何”感知關(guān)聯(lián)環(huán)境資源情景化及自我擴(kuò)展框架形成

圖5 表明，當(dāng)火災(zāi)應(yīng)急領(lǐng)域COnt 用來表示一個運(yùn)輸設(shè)備當(dāng)前位置的參數(shù)值時，則一個輸入?yún)?shù)便能成為其參與服務(wù)選擇路徑的方法①，使火災(zāi)應(yīng)急領(lǐng)域COnt 中用于表示移動活動資源的“Mobile”類與“Transportation device”類得到位置協(xié)調(diào)一致的功能關(guān)聯(lián)②，進(jìn)而使各自當(dāng)前位置得到屬性值確認(rèn)的一個新功能關(guān)系推斷③，可以使移動資源和運(yùn)輸設(shè)備在路徑規(guī)劃中得到各盡其能的有效應(yīng)用。這樣，此框架中任何種類的情境表示條目都能在關(guān)系推理中集成為火災(zāi)救援CAMOnt。

6.4.3 CAMOnt 基于領(lǐng)域COnt 功能約束的協(xié)同進(jìn)化

情景化環(huán)境資源是火災(zāi)救援的可重用資源，火災(zāi)應(yīng)急領(lǐng)域COnt 能夠在自身功能約束下，通過輸入輸出參數(shù)與情景化環(huán)境資源中的等級屬性相關(guān)聯(lián)，使其中可用于火災(zāi)營救的各類情境元素得到屬性值可接受的參數(shù)輸入，并在繼承火災(zāi)應(yīng)急領(lǐng)域COnt 的概念框架中，以不同的情景實例協(xié)同進(jìn)化為一個具有新關(guān)系、新能力的火災(zāi)救援CAMOnt。

如圖6 所示，在火災(zāi)應(yīng)急領(lǐng)域COnt 的6R 網(wǎng)絡(luò)約束下，情景化的環(huán)境資源會將路徑選擇指定為一個如圖4c 所示的層次方法，這時其中每個方法（目標(biāo)：各就其位，各負(fù)其責(zé)，各盡其能）都能在地圖上以坐標(biāo)點的形式返回對象的當(dāng)前位置。在本例中，醫(yī)院位置的屬性確定已成為火災(zāi)救援考慮的重點，醫(yī)院位置的“GetLocation”屬性可使用從傳感器獲取的數(shù)據(jù)，以火災(zāi)應(yīng)急領(lǐng)域COnt 的R61功能約束來獲得：

R61: [GetLocation].[Sensor_ID] = [S].[ID]

圖5 CAMOnt基于自我擴(kuò)展框架內(nèi)屬性參數(shù)輸入輸出計算的具體關(guān)系推理

圖6 火災(zāi)救援CAMOnt基于火災(zāi)應(yīng)急領(lǐng)域COnt功能約束的協(xié)同進(jìn)化

火災(zāi)應(yīng)急領(lǐng)域COnt 能在其功能約束R61中以一個反饋醫(yī)院地址的形式，提出什么樣的醫(yī)療護(hù)理機(jī)構(gòu)可被接收為符合特定需要的“MedicalCareSugges‐tion”，并通過R62功能約束將自己的相應(yīng)情境嵌入火災(zāi)救援CAMOnt 之中，說明“MedicalCareSugges‐tion”方法中輸出參數(shù)“Sug_Address”值可示例為醫(yī)院類別的地址屬性：

R62

: [Hospital].[Address] = ([MedicalCareSugges‐tion].[ReqiuredService])

而火災(zāi)救援CAMOnt 擴(kuò)展框架則能將地址格式轉(zhuǎn)換（“Conversions”）為坐標(biāo)格式。這個轉(zhuǎn)換方法的輸入?yún)?shù)“Address”，可以從情景化環(huán)境資源中指定的各種地址內(nèi)取值。這些醫(yī)院類別的“Ad‐dress”屬性，也可以通過這個屬性可應(yīng)用與可接受的功能轉(zhuǎn)換約束R63得到確認(rèn)：

R63: [Conversions].[Address] = [Hospital].[Address]

同樣，火災(zāi)救援CAMOnt 的表示及其與情景化環(huán)境資源的鏈接，也可以通過這個屬性意義達(dá)成相同時可被環(huán)境資源情景化鏈接與轉(zhuǎn)化的功能表示約束R64加以表明，即通過“Conversions”方法的輸出參數(shù)“Map_Location”和“GetLocation”方法的輸出參數(shù)“Map_Point”意義相同來實現(xiàn)：

R64: [Conversions].[Map_Location] = [GetLocation].[Map_Point]

通過上面約束R62~R64推理可知，對于以坐標(biāo)格式來計算醫(yī)院位置來說，“Conversions”和“Medi‐calCareSuggestion”方法的成功實現(xiàn)無疑是一個可替換的辦法，而且這兩種方法也能相應(yīng)地融入情景化環(huán)境資源之中。在情景化環(huán)境資源中，這兩種方法并沒有對“GetLocation”方法給出替代的方式，必須引入火災(zāi)應(yīng)急領(lǐng)域COnt 的一套屬性層次約束R41、層級約束R42、可替代約束R43、可應(yīng)用約束R44加以明確指定。

（1）R41: ＜Routing, LocationDetermination, 1＞

火災(zāi)應(yīng)急領(lǐng)域COnt 的屬性層次約束R41的引入，可將一個新“LocationDetermination”作為“Rout‐ing”的一部分（約束R41中的1 表示類層次關(guān)系）。

（2）R42: ＜LocationDetermination, GetLocation, 0＞

火災(zāi)應(yīng)急領(lǐng)域COnt 的屬性層級約束R42的引入，可將這個“GetLocation”方法指定為位置確定的替換方法（約束R42中的0 表示類層級關(guān)系）。

（3）R43: ＜LocationDetermination, MedicalCareSug‐gestion, 0＞

火災(zāi)應(yīng)急領(lǐng)域COnt 的屬性可替代約束R43的引入，可將“MedicalCareSuggestion”這個方法指定為位置確定的替換方法之一。

（4）R44: ＜MedicalCareSuggestion, Conversions, 1＞

火災(zāi)應(yīng)急領(lǐng)域COnt 的屬性可應(yīng)用約束R44的引入，可將這個“Conversions”方法指定成“Medi‐calCareSuggestion”方法的一部分。

6.4.4 火災(zāi)救援CAMOnt 基于情景化環(huán)境資源5Ws1H項表示的協(xié)同創(chuàng)建

正如6.4.2 節(jié)中所列舉的例子，火災(zāi)救援CAMOnt 的協(xié)同創(chuàng)建是對環(huán)境資源進(jìn)行情境關(guān)系推理和語義融合的結(jié)果。在情景化環(huán)境資源中，一套適當(dāng)約束確定的火災(zāi)救援CAMOnt 需要用5Ws1H 表示項來加以協(xié)同創(chuàng)建，這不僅使這些情景化資源所涉及的實體間產(chǎn)生新的關(guān)系，同時也會使其知識網(wǎng)絡(luò)得到重新配置。在知識資源網(wǎng)絡(luò)重配時，火災(zāi)應(yīng)急領(lǐng)域COnt 和情景化環(huán)境資源均為自治對象，能在情境感知中間件的人機(jī)適應(yīng)性交互認(rèn)知中，將火災(zāi)救援CAMOnt 的5Ws1H 表示項引入情境轉(zhuǎn)化結(jié)構(gòu)中，并在知識資源網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)保留中演變成一個可支持用戶進(jìn)行“ 六何” 感知活動的新COnt-CAMOnt。

CAMOnt 的5Ws1H 表示方式，不僅能夠?qū)⑶榫盎h(huán)境資源及其實例復(fù)制到知識資源網(wǎng)絡(luò)之中，而且能夠隨時反映其中的任何信息變化，從而為應(yīng)急管理機(jī)構(gòu)或決策者根據(jù)火災(zāi)的具體位置，適時適情組織各個應(yīng)急救援隊、消防隊和醫(yī)院，就近高效使用救護(hù)車、消防車和專用直升機(jī)等進(jìn)行協(xié)同應(yīng)急服務(wù)提供決策方案。

7 結(jié) 語

基于領(lǐng)域COnt 面向CAMOnt 進(jìn)化的協(xié)同構(gòu)建是一個CAS 真正得以建立、有效運(yùn)行的基礎(chǔ)保障，能夠為用戶情境感知決策提供整個生命周期的支持。但是，無論分布于各領(lǐng)域異構(gòu)資源之中的綜合情境，還是分隱于環(huán)境之中的動態(tài)情境，都具有傳感、多源、分布、動態(tài)、不確定和不完善等高組合復(fù)雜性，導(dǎo)致在以前的CAS 研究中COnt 往往采取針對情境單一生態(tài)形式加以分布獨(dú)立構(gòu)建的方法，人為地割裂了情境生態(tài)系統(tǒng)的內(nèi)外結(jié)構(gòu)，即使進(jìn)一步采用協(xié)作Tags 或語義Wiki 對現(xiàn)有領(lǐng)域本體進(jìn)行情境感知本體的改造，也難以給予用戶個體自適應(yīng)的感知能力。

為了構(gòu)建一個以用戶為中心、適應(yīng)環(huán)境變化的CAS，在CAS 中實現(xiàn)對COnt 的協(xié)同構(gòu)建，促使各領(lǐng)域COnt 依賴情境感知中間件向CAMOnt 的協(xié)同進(jìn)化，本文主要以CAS 中的各領(lǐng)域異構(gòu)資源、環(huán)境動態(tài)資源及其集成情境轉(zhuǎn)化為對象，采取相關(guān)文獻(xiàn)對比分析和國內(nèi)外有關(guān)內(nèi)容優(yōu)勢互補(bǔ)的比較研究方法，根據(jù)CAS 對COnt 協(xié)同構(gòu)建的需求及其基于概念格集成實現(xiàn)的必要性、獨(dú)特性、可行性，不但基于概念格與本體的內(nèi)涵相似性和互補(bǔ)融合之功能，面向各領(lǐng)域異構(gòu)資源和環(huán)境動態(tài)資源的情境生命周期管理，分別提出了前者基于概念格整合立足于對其知識創(chuàng)造現(xiàn)實場景進(jìn)行立體化抽象的領(lǐng)域COnt構(gòu)建，以及后者基于領(lǐng)域COnt 概念格和與環(huán)境資源重構(gòu)立足于對用戶應(yīng)用實際情景進(jìn)行形象化塑造的CAMOnt 構(gòu)建之原則；而且，在對領(lǐng)域COnt 進(jìn)行6R 約束網(wǎng)絡(luò)表示及其對環(huán)境資源情景化網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)功能分析的基礎(chǔ)上，通過概念格集成高度結(jié)構(gòu)化組件構(gòu)建的情境感知中間件對用戶感知活動進(jìn)行人機(jī)交互認(rèn)知的能力分析，重點對CAMOnt 基于領(lǐng)域COnt“六何”感知關(guān)聯(lián)環(huán)境資源的進(jìn)化機(jī)理與流程、功能與表示、協(xié)同進(jìn)化方法與創(chuàng)建方式給出了比較詳盡的解決方法。這種COnt 協(xié)同構(gòu)建方法，不僅能使各領(lǐng)域COnt 得到類屬層次關(guān)聯(lián)、可網(wǎng)絡(luò)約束表示的自動化構(gòu)建，打破傳統(tǒng)COnt 只能獨(dú)立分布構(gòu)建的現(xiàn)狀，也能使面向問題解決的CAMOnt得到適應(yīng)任何領(lǐng)域、任何環(huán)境的通用構(gòu)建，實現(xiàn)COnt 無須沖突化解、可信度評價、訪問控制的自進(jìn)化性，從而保障情境內(nèi)外生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)得到和諧共生，可以適應(yīng)環(huán)境變化地賦能用戶以準(zhǔn)確的情境感知決策能力。