スマートM3

Smart-M3は、ソフトウェアエンティティとデバイス間のセマンティックウェブ情報共有基盤を提供することを目的としたオープンソースソフトウェアプロジェクトの名称です。分散ネットワークシステムとセマンティックウェブの概念を融合し、スマート環境の構築と現実世界と仮想世界の連携を目指しています。[1] [2]

Smart-M3の核となる考え方は、デバイスやソフトウェアエンティティが、シンプルな共有情報ブローカーを介して、他のデバイスやソフトウェアエンティティに埋め込み情報を公開できるというものです。これは、特定のパブリッシュ・サブスクライブではなく、プッシュベースの情報共有モデルです。情報の理解可能性は、共通のオントロジーモデルと共通のデータ形式に基づいています。もう一つの重要な考え方は、Smart-M3がデバイス、ドメイン、ベンダーに依存しないことです。BSDライセンスで利用できるオープンソースソリューションとして無料で使用できます。つまり、Smart-M3とは、ソフトウェア技術、このソフトウェア技術をエンコードした複数のソフトウェア製品、これらのソフトウェア製品が提供するコンピューティングプラットフォーム、そしてこのコンピューティングプラットフォームを使用して開発および展開されたあらゆるコンピューティングシステムを指します。

Smart-M3ソフトウェア技術[3]は、セマンティックウェブの進化型開発であり、いくつかの特殊な特性を備えています。[4] [5] Smart-M3ソフトウェア製品はオープンソースソフトウェアです。SourceForgeで入手できます。[6] Smart-M3ソフトウェア製品により、Smart-M3コンピューティングプラットフォームの実装が可能になります。Smart-M3コンピューティングプラットフォームでは、タプルスペースメカニズムに基づいて情報を保存および取得できます。Linda （調整言語）と同様に、意味に基づいた対話機能の小さな定義済みセットが存在します。プログラマはこれらの対話機能を活用するソフトウェアを開発できます。このようなソフトウェア開発をサポートするSmart-M3ソフトウェア製品は数多くあります。このようなソフトウェアは、Smart-M3コンピューティングプラットフォームの定義されたインターフェース、定義された通信プロトコル、および一般的な設計原則に準拠する必要があります。このようなソフトウェアがSmart-M3コンピューティングプラットフォームとともに構築され、展開されたときに、Smart-M3システム[7]が存在します。

Smart-M3は、ソフィアのアルテミスJUプログラム（インテリジェントアプリケーションのためのスマートオブジェクト）とフィンランドの国家DIEM（デバイス相互運用性エコシステム）研究プロジェクトの一環として、ノキアリサーチセンターで開発されています。[8] [9]

テクノロジー

Smart-M3は、マルチベンダー、マルチデバイス、マルチパーツの問題[10] [11] [12]（M3という用語の由来）に着目しています。このM3の問題とは、携帯電話、テレビ、ノートパソコンなど、さまざまな種類のデバイスが相互に連携することを意味します。デバイスは、他のデバイスとの連携において個々のパートナーとみなされるパーツで構成される場合があります。例えば、ユーザーはデスクトップコンピュータのキーボードを使って携帯電話に入力するなどです。さらに、ユーザーはメーカーを自由に選択できます。このM3の問題にかかわるソフトウェアは、少なくともこれらの問題によって制約される環境において適切に動作する必要があります。さらに、Smart-M3テクノロジーは、そのような環境が提供する機会を活用できるソフトウェアを構築することを可能にします。[13] [14]

人間がWebを利用する際、人間が読める情報を生成・消費し、「永続的に公開し、実際に読む」というパラダイムに基づいて情報を交換します。人間が使用するデバイス上で実行されるソフトウェアは、その人間が読める情報を変換、レンダリング、分析、インデックス化することはできますが、このソフトウェアは情報を理解することはできません。[15]また、Smart-M3アプローチの技術は、このような人間同士のコミュニケーションを機械が理解できるようにするものではありません。その代わりに、Smart-M3は、機械が理解できる情報はソフトウェアの推論のために明示的に準備されなければならないというセマンティックWebの原則に従います。 [16]しかし、データを生成し、それをインターネット経由でそのデータを使用するソフトウェアに送信するソフトウェア間の相互作用手段を明示的に指定するのではなく、Smart-M3は、ソフトウェアがインターネット経由でソフトウェアと相互作用する際にも、「永続的に公開し、実際に読む」という人間同士の相互作用パラダイムをまさに踏襲します。[17]

セマンティック Webの概念は、機械が理解可能な単一の普遍的な情報 Web というビジョンを具体化していますが、Smart-M3 はWeb上に多数の個別の情報交換スポットを設定することで、機械間の通信を体系化します。各スポットでは、潜在的に多数のデバイス（潜在的に多種多様）上で実行される多数のソフトウェアが、情報の公開と読み取りを行います。この情報は、機械が読み取り可能な形式で明示的に準備されているだけでなく、各スポット専用に用意されています。特定の情報交換スポットには、特定の目的または焦点があります。特定の情報交換スポットから提供されるすべての情報は、そのスポットの特定の目的または焦点専用になります。したがって、特定のスポットで情報を交換するソフトウェアの数は、この目的を共有するソフトウェアに限定されます。

M3問題の核心は相互運用性の問題です。Smart-M3アプローチは、Web上の情報交換の専用スポットにおいて「公開と閲覧」のメカニズムを適用するため、直接的なポイントツーポイントの相互運用性とは異なります。公開側は閲覧側と相互運用性を持つ必要はありません。実際、両者は互いの存在を認識する必要すらありません。Smart-M3は、単に公開者が特定の情報交換スポットで公開し、閲覧者がそこで閲覧できるという手段を採用するだけです。

システムの分解

図1は、Smart-M3アプローチのソフトウェア技術に基づく単一システムの上面図を示しています。システムの中核となるのはコーパスM3で、これはさらにセマンティック情報ブローカー（SIB）と実際のデータ物理ストレージに分解されます。もちろん、このコーパスM3はデバイスによってホストされる必要があります。複数のデバイスが多数のM3エージェントをホストしており、その中には既にコーパスM3をホストしているデバイスもオプションで含まれています。

図1: システムの分解

SIBは、保存する情報を受信したり、保存された情報を取得したりするためのアクセスポイントです。データストレージでは、このすべての情報がリソース記述フレームワーク（RDF）の規則に準拠したグラフとして保存されます。

M3 エージェントは、SIB と通信し、そこで情報を公開または読み取る目的で作成および展開されているソフトウェアです。特定の M3 エージェントが特定の SIB の範囲内にあると判断されるのは、この M3 エージェントが、この SIB が実行可能な潜在的に多くの通信手段の 1 つを使用してこの SIB と物理的に通信でき、この M3 エージェントがこの SIB で情報を公開または読み取るために明示的に作成および展開されている場合です。特定の M3 エージェントが特定の SIB に関連付けられると判断されるのは、この M3 エージェントがこの特定の SIB の範囲内にあり、この M3 エージェントが最初に通信を試行したときに実行された何らかのネゴシエーションの肯定的な結果により、この M3 エージェントが情報を公開または読み取るためにこの SIB に受け入れられた場合です。

様々なドメインやアプリケーション領域には、多種多様なデバイスが関与しており、これらのデバイスはそれぞれ異なる通信機能を備えている場合があります。このような異機種混在環境における相互運用性を実現するために、SIBはTCP/IP、HTTP、Bluetooth、NoTAなど、複数のトランスポートメカニズムをサポートしています。[18]実際の運用環境に応じて、最適なトランスポート技術が選択されます。

アプリケーションの概念

アプリケーションはモノリシックな構造ではなく、情報共有を通じて連携するエージェント群（M3エージェント）によって構築されます。このエージェント群は、ユーザーが経験している、あるいはその時点で必要としている特定の状況やコンテキストに依存します。エージェントはモノリシックなユーザーインターフェースを提供する場合もありますが、これはあくまでもユーザーインターフェースであり、機能の概念ではありません。プログラミングモデルはアクターモデルに類似しています。[19]

Smart-M3アプローチは、従来のモノリシックなアプリケーションプログラムを超えたコンピューティングを想定しています。[20]その代わりに、様々なデバイスで実行されるM3エージェント群が、特定のSIBに保存・取得する情報をマッシュアップするというシナリオが想定されています。このM3エージェントの連携によってアプリケーションが形成されます。どのような連携と情報のマッシュアップが行われるかは、利用可能なデータに依存し、事前には分かりません。[21]

Smart-M3システムは、空間内で利用可能なデータに基づいて、M3エージェントを実行する一連のデバイスによってカバーされる環境の最新のデジタル表現を維持することを可能にします。周囲の環境に関する情報が容易に入手可能であれば、その情報を活用したマッシュアップシナリオは無限に考えられます。[22]

テクノロジーとソフトウェア製品の開発

スマートスペースにおける知識プロセッサのための匿名エージェント調整技術が提案され、文書化されている。[23]

この技術の応用例としては、いわゆるスマートホーム環境[24] 、スマートルーム環境[25]、ソーシャルネットワーキング環境[26]の3つが実証されています。

学術界におけるSmart-M3

2010年フィンランドのラッペーンランタで開催された第8回FRUCTカンファレンスでのオープンSMART-M3トレーニング

この技術は、フィンランド・ロシア通信大学協力（FRUCT）の主要焦点領域の一つです。

サンクトペテルブルク国立航空宇宙計装大学（ロシア、サンクトペテルブルク）のモバイルソフトウェア・サービス研究所（MSSLab）では、共通技術と概念に関する集中的な研究開発が行われています。主な研究テーマは、分散型スマートスペースにおける情報検索とアクセス制御です。博士論文執筆と複数の修士論文執筆が進行中です。開発活動には、会議やその他のイベント中に情報支援、コミュニケーション、専門家検索サービスを提供することを目的としたCoffeeBreak Assistantアプリケーションが含まれます。[27]

ペトロザヴォーツク国立大学[29]（ロシア、ペトロザヴォーツク）の無線・モバイル技術研究所のプロジェクトSmartSlog [28]は、ANSI Cオントロジーライブラリジェネレータを開発している。これは、Webオントロジー言語（OWL）記述をANSI Cコード（オントロジーライブラリ）にマッピングするものである。このライブラリは、M3エージェントを低レベルのトリプレットベースの用語ではなく、オントロジーエンティティの高レベルの用語でプログラミングするためのAPIを提供する。オントロジーライブラリは、エージェントアプリケーションと低レベルの（メディエーター）ライブラリの中間に位置する。現在、SmartSlogはSIBとのトリプレットベースの通信にKPI_lowインターフェース[30]（小型組み込みデバイス向け）を採用している。

SmartConferenceプロジェクト[31]は、会議中のプロセスを自動化するインテリジェントシステムです。会議参加者は、モバイルデバイス、自動スケジュールシステム、その他の便利なサービスを使用してプレゼンテーションを制御できます。

ペトロザヴォーツク国立大学[29]（ロシア、ペトロザヴォーツク）の無線およびモバイル技術研究所のプロジェクトSmartScribo [32]は、マルチブログ用のANSI C、C#、Pythonのモバイル分散システムを開発しています。

参考文献

  1. ^ イアン・オリバー（編）M3 Information SmartSpaces技術概要。ノキアリサーチセンター技術報告書 NRC-TR-2009-M3-1
  2. ^ Ian Oliver, Ora Lassila (2011) 大規模システムにおける統合。W3Cデータとサービスの統合に関するワークショップ
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  4. ^ オリバー・イアン、ホンコラ・ユッカ (2008). 「宇宙ベースのコンピューティング環境によるパーソナル・セマンティック・ウェブ」ICSC 2008 発表
  5. ^ Oliver Ian、Honkola Jukka、Ziegler Jurgen (2008). 「動的でローカライズされた空間ベースのセマンティックウェブ」IADIS WWW/Internet 2008. Proceedings、p.426、IADIS Press、 ISBN 978-972-8924-68-3
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  19. ^ イアン・オリバー (2012) 有害とみなされるアプリ
  20. ^ Ian Oliver (2008) Sedvice: トリプルスペースコンピューティング探査プラットフォーム. Tripcomワークショップ. ゴールウェイ, アイルランド
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  22. ^ チノッティ・トゥッリオ・サルモン、バルトリーニ・サラ、デリア・アルフレッド、ロフィア・ルカ、スパディーニ・フェデリコ、トレヴィザン・リッカルド、ヴェルガリ・ファビオ、ザマーニ・グイド (2009)。 「相互運用可能なスマート環境アプリケーションの設計へのアプローチ」。 NoTA 2009 カンファレンスは 2013 年 2 月 13 日にarchive.todayにアーカイブされました。
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  31. ^ 「SmartConference」. Sourceforge.net.
  32. ^ 「SmartScribo」. Sourceforge.net.
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