家庭服務機器人智能環(huán)境上下文建模及推理實現(xiàn).pdf

1、隨著社會的發(fā)展和科技的進步，人們對機器人的需求不再滿足于示教及娛樂的功能，如何讓機器人更加自主、智能化的提供日常服務成為研究熱點。智能空間技術為解決傳統(tǒng)機器人自身局限提供新思路。服務機器人智能空間是一個異構、動態(tài)、復雜的計算環(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，實現(xiàn)信息的共享和融合，為機器人服務提供環(huán)境感知、服務決策的有利支持成為一個重要研究內容。
　　 本文綜述了上下文感知系統(tǒng)的研究歷史及現(xiàn)狀

2、，在山東大學服務機器人實驗室搭建的智能空間中，設計家庭智能環(huán)境服務機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)實現(xiàn)上下文建模與推理，并進行成功的運用，具體的研究內容如下。
　　 (1)分析了家庭服務機器人智能空間系統(tǒng)的功能需求，對服務機器人智能空間上下文感知系統(tǒng)進行需求分析和實現(xiàn)注意事項的討論。根據(jù)家庭智能環(huán)境的特殊應用需求，提出了由傳感與執(zhí)行網(wǎng)絡、設備訪問和控制、上下文處理、上下文存儲管理以及應用程序接口五部分

3、組成的上下文感知系統(tǒng)架構。
　　 (2)論文對家庭服務機器人智能空間系統(tǒng)中涉及的和服務相關的上下文進行分類，采用由上而下的方式擴展類的層次。采用Protégé協(xié)助構建智能空間本體，利用OWL描述了相關信息的概念及屬性，并以一定的層次將概念組織起來，用屬性描述信息間的關系，用實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)則的推理機實現(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)則以上下文服務為向導，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用到家庭環(huán)境機器人服務過程中。采用Java編寫智能空間上下文推理及監(jiān)控系統(tǒng)平臺，實現(xiàn)上下文推理，監(jiān)控用戶、機器人及設備狀態(tài)，應用結果表明本文采用的上下文建模及推理方法能有效表示和