EC6: Context Awareness

Kontextsensitivität (context awareness) bezeichnet die Fähigkeit von Systemen Informationen über ihre Umwelt zu erlangen und auszuwerten, mit dem Ziel ihr Verhalten entsprechend abzustimmen. Context Awareness ist mithin ein wichtiger Betrachtungsgegenstand für die Entwicklung kollaborierender Systemverbünde in veränderlichen Umgebungen. Dabei ergeben sich wesentliche Herausforderungen: Umwelterfassung und Verhaltensanpassung sowie die Verifikation und Validation sich an Kontexte anpassender Systemverbünde.

Bezüglich der Umwelterfassung müssen Systeme in der Lage sein, durch Sensorik und anderweitig erhaltene Daten (beispielsweise durch Kommunikation) über die Umgebung so aufzubereiten, dass sich ein hinreichend genaues Situationsverständnis ergibt. Insbesondere der Aspekt der Verlässlichkeit der entstehenden Systeme spielt hierbei eine wesentliche Rolle. Im Kontext sich dynamisch verändernder Umgebungen ergibt sich dabei die Aufgabe, aus den gewonnenen Daten die jeweils vorhandene Situation möglichst zuverlässig zu erfassen. Dies wird durch die Nichtverfügbarkeit von Informationen und Unsicherheiten bezüglich der Qualität und Verlässlichkeit der erfassten Informationen in hohem Maße beeinflusst. Daher ist es notwendig, die Konfidenz über erhaltene Informationen entlang der gesamten Verarbeitungskette eines Systems als grundlegendes Qualitätsmerkmal verfügbar zu machen. Diese Informationen werden dann benutzt, um Aussagen über die Korrektheit der Situationserfassung machen zu können, um bezüglich der Verhaltensanpassung entsprechende Maßnahmen ergreifen zu können.

Ziel des EC6 ist es, Methoden zur Umgebungserfassung für Systeme und der Absicherung von Systemen in dynamischen unsicheren Kontexten zu erarbeitet. Hierzu werden sowohl die Spezifikation von Anforderungen bezüglich funktionaler Eigenschaften der Umgebungserfassung betrachtet, als auch grundlegende Eigenschaften der Verhaltensmodellierung, die zur Exploration des Kontextes notwendig sind. Weiterhin werden Methoden der Kontextgenerierung unter Berücksichtigung von Unsicherheit erarbeitet. Daneben werden Verlässlichkeitseigenschaften der Umgebungserfassung untersucht, wobei die gegenseitige Beeinflussung von Systemqualität und Umgebungserfassung eine wesentliche Rolle spielt.

Während in der klassischen KI die Kontextsensitivität vor allem im Zusammenhang mit der Einbeziehung von Orts- und Benutzerinformationen in "intelligenten" Dialogsystemen betrachtet wird, geht es in CrESt um Umwelterfassung und Verhaltensanpassung von kollaborierenden eingebetteten Systemen. Das heißt, dass nicht alle möglichen Situationen berücksichtigt werden müssen, sondern nur solche, die im Rahmen der technischen Umgebung realistisch sind. Als Beispiel muss ein Transportroboter im Verbund nicht beliebige sprachliche Anweisungen von menschlichen Kommunikationspartnern (z.B. "follow me") befolgen können, sondern nur Nachrichten von anderen Verbundpartnern (z.B. "move to x"). Im Gegensatz zu heutigen Systemen soll in CrESt jedoch sichergestellt sein, dass die Informationen bezüglich der aktuellen Umgebungssituation zuverlässig und aktuell sind (z.B. das der Weg zu Punkt x nicht verstellt ist). In EC6 werden daher nur solche Informationen berücksichtigt, die sensorisch und kommunikativ empfangene Informationen über die physikalische Umgebung des technischen Gesamtsystems (z.B. der Produktionsstätte) widerspiegeln.