專利名稱：一種類似內(nèi)存管理的上下文感知數(shù)據(jù)處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種面向上下文感知的數(shù)據(jù)處理方案。主要用于解決普適計算中的用戶近期 數(shù)據(jù)融合問題，屬于普適計算中上下文感知數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
普適計算是一種以人為中心的計算模式，強(qiáng)調(diào)把計算機(jī)嵌入到環(huán)境或日常工具中去， 讓計算^l本身從人們的視線中消失，讓人們注意的中心回歸到要完成的任務(wù)本身。普適計
算建立在分布式計算、通信網(wǎng)絡(luò)、移動計算、嵌入式系統(tǒng)、傳感器以及人機(jī)交互等技術(shù)的 飛速發(fā)展和日益成熟的基礎(chǔ)上，體現(xiàn)了信息空間與物理空間的融合的趨勢，使人們在這個 融合的空間中可以隨時隨地、透明的(Anytime Anywhere Invisible)獲得數(shù)字化的服務(wù)， 反映了人們對信息服務(wù)模式的更高需求。上下文感知技術(shù)是普適計算中關(guān)鍵技術(shù)，是實(shí)現(xiàn) 以人為中心計算模式的基礎(chǔ)。在人與計算系統(tǒng)不斷交互的過程中，計算系統(tǒng)運(yùn)用上下文感 知技術(shù)感知用戶以及環(huán)境的上下文信息，并根據(jù)這些信息為用戶提供服務(wù)。
上下文信息包括諸多方面，可分為環(huán)境上下文信息、設(shè)備上下文信息和用戶上下文信 息等等。其中環(huán)境上下文信息包括位置、速度、時間等環(huán)境因素；設(shè)備上下文信息包括網(wǎng) 絡(luò)帶寬、存儲空間大小等設(shè)備特征；用戶上下文信息包括操作習(xí)慣、個人喜好、個性化需 求等等。
普適計算中的上下文感知技術(shù)包括上下文信息的獲取、上下文信息的表示和上下文信 息的融合等部分組成。上下文信息的獲取主要通過傳感器獲取、用戶信息記錄和用戶設(shè)定 定完成。上下文信息的表示是指以一種統(tǒng)一的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表述上下文信息。而上下文信息的 融合是指計算系統(tǒng)對上下文信息進(jìn)行匯集、處理和融合。從系統(tǒng)獲取的上下文信息大部分 僅僅反映了用戶物理、生理或者其他低層次的計算狀態(tài)，如果要實(shí)現(xiàn)真正"透明的"和"6 發(fā)的"tf算，那么計算系統(tǒng)還要在信息融合的基礎(chǔ)上進(jìn)行判斷和推導(dǎo)，來發(fā)現(xiàn)用戶的需求。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明的目的是提供一種類似內(nèi)存管理的上下文感知中的信息數(shù)據(jù)處理方 法，來解決上下文信息數(shù)據(jù)融合的問題，本方法是一種策略性方法，'通過使用本發(fā)明提出 的方法可以達(dá)到有效融合上下文信息數(shù)據(jù)的目標(biāo)。
技術(shù)方案本發(fā)明的方法是一種策略性的方法，通過引入數(shù)據(jù)楨結(jié)構(gòu)來表示上下文信 息，并通過對數(shù)據(jù)楨結(jié)構(gòu)的綜合處理完成對上下文信息數(shù)據(jù)的融合，再以數(shù)據(jù)融合后得到 的綜合數(shù)據(jù)楨表示用戶及其所處環(huán)境當(dāng)前的特征。
下面給出上下文感知中的幾個名詞定義
上下文感知環(huán)境(Context-awareness Environment):上下文感知環(huán)境由傳感器、人fl交互設(shè)備等組成，可以感知用戶及其所處環(huán)境上下文信息。
上下文實(shí)體(Context Entity):上下文感知環(huán)境對觀察對象抽象后所得到的數(shù)據(jù)，并 以一個權(quán)值量化上下文實(shí)體。
數(shù)據(jù)楨(Frame):在某個時間點(diǎn)，上下文感知環(huán)境對用戶以及用戶所在環(huán)境的感知數(shù) 據(jù)抽象成多組上下文實(shí)體和權(quán)值的對應(yīng)，計算系統(tǒng)將這多組數(shù)據(jù)對應(yīng)存放在一個數(shù)據(jù)楨中， 并以數(shù)據(jù)楨這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表述某時間點(diǎn)的上下文信息。
綜合數(shù)據(jù)楨(Intergate Frame):綜合數(shù)據(jù)楨和數(shù)據(jù)楨具有相同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，但是它 表示的是近一段時間用戶及其所處環(huán)境的上下文信息。
本發(fā)明類似內(nèi)存管理的上下文感知數(shù)據(jù)處理方法，當(dāng)有數(shù)據(jù)楨輸入后，通過一系列數(shù) 據(jù)處理，得到綜合數(shù)據(jù)楨，該方法所包含的步驟為
步驟1).上下文感知系統(tǒng)輸入一個由多個上下文實(shí)體及其權(quán)值組成的數(shù)據(jù)楨；
步驟2).上下文感知系統(tǒng)判斷存儲空間是否能插入該數(shù)據(jù)楨；如果能插入，轉(zhuǎn)步驟3執(zhí) 行；如果不能插入，則根據(jù)公式
計算
其中^為數(shù)據(jù)楨號；《"為僅在當(dāng)前選定的w個數(shù)據(jù)楨中存在，而不在第Z'號數(shù)據(jù)楨中 存在的上下文實(shí)體種類的數(shù)目，W為選定數(shù)據(jù)楨的數(shù)量；《"為僅在第i號數(shù)據(jù)楨中存在， 而不再當(dāng)前選定的^個數(shù)據(jù)楨中存在的上下文實(shí)體種類的數(shù)目；"'為當(dāng)前用戶狀態(tài)和新狀
態(tài)的差異距離，顯然"'越大，則第z號數(shù)據(jù)楨和當(dāng)前用戶的狀態(tài)的差異就越大，所以選擇
存儲空間中"'值最大的數(shù)據(jù)楨為淘汰對象；如果有兩個或多個數(shù)據(jù)楨的"'值是相等且最 大，那么選擇淘汰時間最早的那個數(shù)據(jù)楨；如果淘汰一個數(shù)據(jù)楨后還是不夠插入新的數(shù)據(jù) 楨，則用同樣的方法再次進(jìn)行淘汰，直到有足夠空間插入剛輸入數(shù)據(jù)楨為止； 轉(zhuǎn)至步驟2開頭執(zhí)行；
步驟3).判斷剛插入數(shù)據(jù)楨中是否包含當(dāng)前w個數(shù)據(jù)楨中未出現(xiàn)過的上下文實(shí)體，此
時，需要重新計算w的取值，所以用a^，。",、-w;
如果不包含，則該數(shù)據(jù)楨中出現(xiàn)的每一個上下文實(shí)體在前一個時間點(diǎn)上個數(shù)據(jù) 楨中都出現(xiàn)過，w卩w為上一個時間點(diǎn)w的取值，則用公式^ = ^^^+1，計算該 時間點(diǎn)應(yīng)該取得數(shù)據(jù)楨的個數(shù)；
如果包含，即該數(shù)據(jù)楨中有上下文實(shí)體在前一個時間點(diǎn)上iV 過，則本時間點(diǎn)計算綜合數(shù)據(jù)楨時iV取值分兩種情況
數(shù)據(jù)楨中沒有出現(xiàn)<formula>formula see original document page 5</formula>
其中，『f為新輸入的數(shù)據(jù)楨中曾在前一個時間點(diǎn)上所取的a^w,個數(shù)據(jù)楨中出現(xiàn)過
的上下文實(shí)體的權(quán)值之和；『 為新輸入的數(shù)據(jù)楨中未在前一個時間點(diǎn)上所取的;vprew。 ,個
數(shù)據(jù)楨中出現(xiàn)過的上下文實(shí)體權(quán)值之和；2『為新輸入的數(shù)據(jù)楨中所有上下文實(shí)體權(quán)值之 和；尺p為新輸入的數(shù)據(jù)楨中曾在前一個時間點(diǎn)上所取的iVp^,。M個數(shù)據(jù)楨中出現(xiàn)過的上下
文實(shí)體種類的數(shù)目；尺 為新輸入的數(shù)據(jù)楨中未在前一個時間點(diǎn)上所取的a^^,自個數(shù)據(jù)楨寧出現(xiàn)過的上下文實(shí)體種類的數(shù)目。這樣同樣可以計算該時間點(diǎn)應(yīng)該取得數(shù)據(jù)楨的個數(shù)； 步驟4).根據(jù)數(shù)據(jù)楨個數(shù)iV以及公式
W.+ 重新計算所有數(shù)據(jù)楨中上下文實(shí)體的權(quán)值' 其中，^為第Z'號上下文實(shí)體的權(quán)值，巧(W)為第i號上下文實(shí)體在插入新的數(shù)據(jù)楨后
被選中的W個數(shù)據(jù)楨中的出現(xiàn)次數(shù)；K為第f號上下文實(shí)體，即上下文實(shí)體C,的值；a、
-為系數(shù)，隨被觀察系統(tǒng)的不同而不同；
步驟5).判斷存儲空間中是否存在兩個結(jié)構(gòu)完全相同的數(shù)據(jù)楨，如果存在，分三種情況
處理
a. 當(dāng)兩個數(shù)據(jù)楨都在當(dāng)前選中的7V個數(shù)據(jù)楨中，不作任何操作；
b. 當(dāng)一個數(shù)據(jù)楨在當(dāng)前選中的7V個數(shù)據(jù)楨中，而另一個不在其中，則立即淘汰不在當(dāng) 前選中的W個數(shù)據(jù)楨中的那個數(shù)據(jù)楨；
c. 當(dāng)兩個都不在當(dāng)前選中的；v個數(shù)據(jù)楨中時，立即刪除時間點(diǎn)早的那個數(shù)據(jù)楨；
步驟e)設(shè)立一個門限值r， r為一個常數(shù)，設(shè)數(shù)據(jù)楨/在時間r,內(nèi)沒有被包括在iv個 選中的數(shù)據(jù)楨中，當(dāng)f,々r時，那么該數(shù)據(jù)楨需要被淘汰出存儲空間中，這里的門限值r要 根據(jù)被觀察系統(tǒng)的實(shí)際情況不同而取值，與系統(tǒng)的變化速度有關(guān)，系統(tǒng)變化緩慢時，r取 值應(yīng)適當(dāng)大一些；系統(tǒng)變化劇烈時，r取值則應(yīng)適當(dāng)小一些；
步驟7).根據(jù)總權(quán)值計算公式
^=lf;『tf計算綜合數(shù)據(jù)楨中的權(quán)值，上下文感知系統(tǒng)等待下一個數(shù)據(jù)楨的輸入，
其中，/代表各個不同時間點(diǎn)上所抽象出的數(shù)據(jù)楨的編號，/的取值范圍為_/=1， 2, 3,…，iV; J'則代表權(quán)值所對應(yīng)的上下文實(shí)體的編號，即『,為上下文實(shí)體Cj在綜合數(shù)
據(jù)楨中的權(quán)值。
有益效果本發(fā)明所提出的上下文數(shù)據(jù)處理方法，適用于普適計算環(huán)境中上下文數(shù)據(jù) 的融合處理。采用本方法，上下文感知系統(tǒng)能夠在得到輸入數(shù)據(jù)后迅速有效的總結(jié)出當(dāng)前 外部環(huán)境及用戶的狀態(tài)。本方法有較強(qiáng)的適應(yīng)性。無論輸入數(shù)據(jù)變化劇烈還是緩慢，經(jīng)過 本方法處理后，都能較為真實(shí)的反映數(shù)據(jù)背后所體現(xiàn)出的環(huán)境及用戶特性。


圖l是權(quán)值表和數(shù)據(jù)楨示意圖。表示本發(fā)明中權(quán)值表和數(shù)據(jù)楨的結(jié)構(gòu)。
圖2是存儲空間和綜合數(shù)據(jù)楨示意圖。表示本發(fā)明方法中存儲空間和綜合數(shù)據(jù)楨的結(jié) 構(gòu)以及綜合數(shù)據(jù)楨的計算示例。
具體實(shí)施方式
' 數(shù)據(jù)楨結(jié)構(gòu)
圖l給出了數(shù)據(jù)楨的結(jié)構(gòu)。C,表示上下文實(shí)體，P^表示該上下文實(shí)體所對應(yīng)的權(quán)值， 上下文實(shí)體與其權(quán)值存在一一對應(yīng)的關(guān)系。計算系統(tǒng)建立一張權(quán)值表存放上下文實(shí)體對應(yīng) 得權(quán)值。上下文感知環(huán)境對用戶以及環(huán)境進(jìn)行感知，在每一個觀察時間點(diǎn)都會形成一組或 者幾組上下文實(shí)體與其權(quán)值的對應(yīng)[^,q]，并將同一個時間點(diǎn)觀察到的[『,，C,.]存放在同 一個數(shù)據(jù)楨中，數(shù)據(jù)楨的序號以時間順序取得。寧合數(shù)據(jù)楨結(jié)構(gòu)
圖2給出了綜合數(shù)據(jù)楨的形成過程。計算系統(tǒng)需要建立一個邏輯空間，用以存儲感知 環(huán)境在每個時間點(diǎn)上所觀察到的數(shù)據(jù)楨。該邏輯存儲空間是定長的，長度為L,數(shù)據(jù)楨在存 儲空間內(nèi)按其代表的時間順序從低地址到高地址排列。我們對存儲空間中所存放的所有數(shù) 據(jù)楨進(jìn)4于計數(shù)，設(shè)該值為M。系統(tǒng)每次向存儲空間中添加一個新的數(shù)據(jù)楨后，都要重新計 算出一個綜合數(shù)據(jù)楨，以代表近一段時間用戶以及環(huán)境的上下文信息，反應(yīng)其狀態(tài)。綜合 數(shù)據(jù)楨是按時間順序距離當(dāng)前時間最近的7V個虛結(jié)構(gòu)的動態(tài)平均。該平均主要通過權(quán)值的 平均來反應(yīng)。定義綜合數(shù)據(jù)楨中權(quán)值的計算公式為總權(quán)值計算公式，公式如下
1 w
乂 W臺.*
(1)
其中，/代表各個不同時間點(diǎn)上所抽象出的數(shù)據(jù)楨的編號，/的取值范圍為/_/=1,2， 3，， AT。 /則代表權(quán)值所對應(yīng)的上下文實(shí)體的編號，即『,.為上下文實(shí)體(^.在綜合數(shù) 據(jù)楨中的權(quán)值，它的計算方法由公式(1)中給出。其中上下文實(shí)體C,不一定在每個數(shù)據(jù)楨 中都出現(xiàn)。 關(guān)鍵值選取算法
系統(tǒng)通過公式(1)計算綜合數(shù)據(jù)楨中上下文實(shí)體q.所對應(yīng)的權(quán)值PJ^ ,需要首先確定 所取的數(shù)據(jù)楨的個數(shù)iV。定義7V的取值規(guī)則為關(guān)鍵值選取算法，該算法如下
(一)、隨時間的增加，有新的數(shù)據(jù)楨輸入時，當(dāng)該數(shù)據(jù)楨中沒有出現(xiàn)新的上下文實(shí)體，
即在該數(shù)據(jù)楨中出現(xiàn)的每一個上下文實(shí)體在前一個時間點(diǎn)上A^^,^個數(shù)據(jù)楨中都出現(xiàn)過，
iV . 為上-
個時間點(diǎn)iV的取值，則本時間點(diǎn)計算綜合數(shù)據(jù)楨時iV取值為: + 1 (2)
(二)、如果新加入的數(shù)據(jù)楨中出現(xiàn)了新的上下文實(shí)體，即該上下文實(shí)體在前一個時間
點(diǎn)上A^^,,個數(shù)據(jù)楨中沒有出現(xiàn)過，則本時間點(diǎn)計算綜合數(shù)據(jù)楨時W取值分兩種情況進(jìn)
行討論<formula>formula see original document page 7</formula>
(4)
其中，『,為新輸入的數(shù)據(jù)楨中曾在前一個時間點(diǎn)上所取的A^rev,。 ,.個數(shù)據(jù)楨中出現(xiàn)過
的上下文實(shí)體的權(quán)值之和；『 為新輸入的數(shù)據(jù)楨中未在前一個時間點(diǎn)上所取的Wprew) s個 數(shù)據(jù)楨中出現(xiàn)過的上下文實(shí)體權(quán)值之和；Z『為新輸入的數(shù)據(jù)楨中所有上下文實(shí)體權(quán)值之 和；《p為新輸入的數(shù)據(jù)楨中曾在前一個時間點(diǎn)上所取的Wprev,.。 ,個數(shù)'據(jù)楨中出現(xiàn)過的上下 文實(shí)體種類的數(shù)目；尺 為新輸入的數(shù)據(jù)楨中未在前一個時間點(diǎn)上所取的A^CT,。 、個數(shù)據(jù)楨 中出現(xiàn)過的上下文實(shí)體種類的數(shù)目。 數(shù)據(jù)楨淘汰算法
系統(tǒng)存儲空間是定長的，當(dāng)數(shù)據(jù)楨達(dá)到最大值又有新的數(shù)據(jù)楨輸入，或者說存儲空間 中的所?？臻g不夠插入新的數(shù)據(jù)楨時，就必須從存儲空間中淘汰出一個或幾個數(shù)據(jù)楨，為 新的數(shù)據(jù)楨提供空間。存儲空間淘汰數(shù)據(jù)楨算法分為三種子算法，分別為常規(guī)淘汰算法、^余淘汰算法和超時淘汰算法，該三種子算法如下:
(1) 常規(guī)淘汰算法
首先定義
其中/為數(shù)據(jù)楨號；《c,為僅在當(dāng)前選定的7V個數(shù)據(jù)楨中存在，而不在第/號數(shù)據(jù)楨中 存在的上下文實(shí)體種類的數(shù)目；尺d為僅在第i號數(shù)據(jù)楨中存在，而不再當(dāng)前選定的W個數(shù) 據(jù)楨中存在的上下文實(shí)體種類的數(shù)目。顯然d,.越大，則第Z'號數(shù)據(jù)楨和當(dāng)前用戶的狀態(tài)的 差異就越大，所以我們選擇存儲空間中A值最大的數(shù)據(jù)楨為淘汰對象。如果有兩個或多個 數(shù)據(jù)楨的d,值是相等且最大，那么我們選擇淘汰時間最早的那個數(shù)據(jù)楨。如果淘汰一個數(shù) 據(jù)楨后還是不夠插入新的數(shù)據(jù)楨，則用同樣的方法再次進(jìn)行淘汰，直到足夠插入新的數(shù)據(jù) 楨為止。
(2) 冗余淘汰算法
如果在存儲空間中存在兩個結(jié)構(gòu)完全相同的數(shù)據(jù)楨時，我們需要分情況處理
a. 當(dāng)兩個數(shù)據(jù)楨都在當(dāng)前選中的7V個數(shù)據(jù)楨中，不作任何操作；
b. 當(dāng)一個數(shù)據(jù)楨在當(dāng)前選中的w個數(shù)據(jù)楨中，而另一個不在其中，則i即淘汰不在當(dāng)
前選中的iV個數(shù)據(jù)楨中的那個數(shù)據(jù)楨；
c. 當(dāng)兩個都不在當(dāng)前選中的W個數(shù)據(jù)楨中時，立即刪除時間點(diǎn)早的那個數(shù)據(jù)楨。
(3) 超時淘汰算法
設(shè)立一個門限值r，設(shè)數(shù)據(jù)楨/在時間,,內(nèi)沒有被包括在iV個選中的數(shù)據(jù)楨中，當(dāng) A々r時，那么該數(shù)據(jù)楨需要被淘汰出存儲空間中。這樣做是為了不讓長期閑置的數(shù)據(jù)楨白
白占用存儲空間，浪費(fèi)有限的存儲資源。從而提高存儲空間的利用率。這里的門限值r要 根據(jù)被觀察系統(tǒng)的實(shí)際情況不同而取值，與系統(tǒng)的變化速度有關(guān)，系統(tǒng)變化緩慢時，r取 值應(yīng)適當(dāng)大一些；系統(tǒng)變化劇烈時，r取值則應(yīng)適當(dāng)小一些。 權(quán)值更新算法
數(shù)據(jù)楨中上下文實(shí)體的權(quán)值是對該上下文實(shí)體的綜合考量，是上下文感知中的關(guān)鍵數(shù)
據(jù)，這里我們定義計算數(shù)據(jù)楨中上下文實(shí)體權(quán)的公式為上下文實(shí)體計算公式，公式如下
其中，《(a0為上下文實(shí)體C,.在插入新的數(shù)據(jù)楨后被選中的iV個數(shù)據(jù)楨中的出現(xiàn)次
數(shù)；^為上下文實(shí)體C,的值；a、"為系數(shù)，隨被觀察系統(tǒng)的不同而不同。
下面定義權(quán)值更新算法，該算法如下
每次插入新的數(shù)據(jù)楨并求出新的iV值時，計算系統(tǒng)都需要根據(jù)公式(6)對權(quán)值表以 及存儲空間中所有涉及的上下文實(shí)體進(jìn)行權(quán)值的更新，并在更新后求出綜合數(shù)據(jù)楨中的平 均權(quán)值。
為了方便描述，我們假定有如下應(yīng)用實(shí)例
上下文感知環(huán)境對用戶及其所處環(huán)境進(jìn)行觀察，且計算系統(tǒng)的存儲空間中已經(jīng)存m個
數(shù)據(jù)楨，上一個時間點(diǎn)取了iVp^,^個數(shù)據(jù)楨用以計算綜合數(shù)據(jù)楨，門限時間為r，此時上
下文感知環(huán)境又有新的數(shù)據(jù)楨輸入。 則其具體實(shí)施方式
為,(1 ) 判斷存儲空間內(nèi)是否有剩余的空間插入新輸入的數(shù)據(jù)楨；
(2) 如果存儲空間有足夠的空間插入新的數(shù)據(jù)楨，則將新的數(shù)據(jù)楨插入存儲空間，跳至
(7);
(3) 如果存儲空間沒有足夠的空間；
(4) 運(yùn)用公式(5)計算存儲空間中每一個數(shù)據(jù)楨相對于A^,^的A值；
(5) 淘汰存儲空間中Z),.值最大的數(shù)據(jù)楨；
(6) 返回至lj (1);
(7) 判斷新插入的數(shù)據(jù)楨中出現(xiàn)的每一個上下文實(shí)體是否在前一個時間點(diǎn)上Wp自^個
數(shù)據(jù)楨中都出現(xiàn)過；
(8) 如果是則運(yùn)用公式(2)計算7V值，跳至(12);
『1 『1
(9) 如果否則判斷新輸入的數(shù)據(jù)楨是符合^一2丄，還是符合^~>丄；
Z『 2 Z『 2
PT 1
(10) 如符合^—2丄則運(yùn)用公式(3)計算7V值，跳至(12);
『 1
(11) 如符合^—>丄則運(yùn)用公式(4)計算W值，跳至(12);
(12) 運(yùn)用公式(6)更新權(quán)值表以及所有數(shù)據(jù)楨中的權(quán)值
(13) 掃描整個存儲空間，如果在存儲空間中存在兩個結(jié)構(gòu)完全相同的數(shù)據(jù)楨時，判斷兩
個數(shù)據(jù)楨是否都在當(dāng)前選中的7V個數(shù)據(jù)楨中；
(14) 如果都在，跳至(17);
(15) 如果一個數(shù)據(jù)楨在當(dāng)前選中的7V個數(shù)據(jù)楨中，而另一個不在其中，則立即淘汰不在
當(dāng)前選中的iV個數(shù)據(jù)楨中的那個數(shù)據(jù)楨，跳至(17);
(16) 如果兩個都不在當(dāng)前選中的iV個數(shù)據(jù)楨中時，立即刪除時間點(diǎn)早的那個數(shù)據(jù)楨，跳 至(17);
(17) 掃描整個存儲空間，更新每個數(shù)據(jù)楨在時間f,內(nèi)沒有被包括在iV個選中的數(shù)據(jù)楨中 的/,值；
(18) 淘汰(々r的所有數(shù)據(jù)楨；
(19) 運(yùn)用公式(1)計算出綜合數(shù)據(jù)楨中的權(quán)值；
(20) 得到了此刻的綜合數(shù)據(jù)楨，等待下一次數(shù)據(jù)楨的輸入。
權(quán)利要求
1、一種類似內(nèi)存管理的上下文感知數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于當(dāng)有數(shù)據(jù)楨輸入后，通過一系列數(shù)據(jù)處理，得到綜合數(shù)據(jù)楨，該方法所包含的步驟為步驟1). 上下文感知系統(tǒng)輸入一個由多個上下文實(shí)體及其權(quán)值組成的數(shù)據(jù)楨；步驟2). 上下文感知系統(tǒng)判斷存儲空間是否能插入該數(shù)據(jù)楨；如果能插入，轉(zhuǎn)步驟3執(zhí)行；如果不能插入，則根據(jù)公式Di＝Kcr+Kcl 計算Di其中i為數(shù)據(jù)楨號；Kcr為僅在當(dāng)前選定的N個數(shù)據(jù)楨中存在，而不在第i號數(shù)據(jù)楨中存在的上下文實(shí)體種類的數(shù)目，N為選定數(shù)據(jù)楨的數(shù)量；Kci為僅在第i號數(shù)據(jù)楨中存在，而不再當(dāng)前選定的N個數(shù)據(jù)楨中存在的上下文實(shí)體種類的數(shù)目；Di為當(dāng)前用戶狀態(tài)和新狀態(tài)的差異距離，顯然Di越大，則第i號數(shù)據(jù)楨和當(dāng)前用戶的狀態(tài)的差異就越大，所以選擇存儲空間中Di值最大的數(shù)據(jù)楨為淘汰對象；如果有兩個或多個數(shù)據(jù)楨的Di值是相等且最大，那么選擇淘汰時間最早的那個數(shù)據(jù)楨；如果淘汰一個數(shù)據(jù)楨后還是不夠插入新的數(shù)據(jù)楨，則用同樣的方法再次進(jìn)行淘汰，直到有足夠空間插入剛輸入數(shù)據(jù)楨為止；轉(zhuǎn)至步驟2開頭執(zhí)行；步驟3). 判斷剛插入數(shù)據(jù)楨中是否包含當(dāng)前N個數(shù)據(jù)楨中未出現(xiàn)過的上下文實(shí)體，此時，需要重新計算N的取值，所以用Nprevious＝N；如果不包含，則該數(shù)據(jù)楨中出現(xiàn)的每一個上下文實(shí)體在前一個時間點(diǎn)上Nprevious個數(shù)據(jù)楨中都出現(xiàn)過，Nprevious為上一個時間點(diǎn)N的取值，則用公式N＝Nprevious+1，計算該時間點(diǎn)應(yīng)該取得數(shù)據(jù)楨的個數(shù)；如果包含，即該數(shù)據(jù)楨中有上下文實(shí)體在前一個時間點(diǎn)上Nprevious個數(shù)據(jù)楨中沒有出現(xiàn)過，則本時間點(diǎn)計算綜合數(shù)據(jù)楨時N取值分兩種情況時，時，其中，Wr為新輸入的數(shù)據(jù)楨中曾在前一個時間點(diǎn)上所取的Nprevious個數(shù)據(jù)楨中出現(xiàn)過的上下文實(shí)體的權(quán)值之和；Wn為新輸入的數(shù)據(jù)楨中未在前一個時間點(diǎn)上所取的Nprevious個數(shù)據(jù)楨中出現(xiàn)過的上下文實(shí)體權(quán)值之和；∑W為新輸入的數(shù)據(jù)楨中所有上下文實(shí)體權(quán)值之和；Kp為新輸入的數(shù)據(jù)楨中曾在前一個時間點(diǎn)上所取的Nprevious個數(shù)據(jù)楨中出現(xiàn)過的上下文實(shí)體種類的數(shù)目；Kn為新輸入的數(shù)據(jù)楨中未在前一個時間點(diǎn)上所取的Nprevious個數(shù)據(jù)楨中出現(xiàn)過的上下文實(shí)體種類的數(shù)目。這樣同樣可以計算該時間點(diǎn)應(yīng)該取得數(shù)據(jù)楨的個數(shù)；步驟4). 根據(jù)數(shù)據(jù)楨個數(shù)N以及公式Wi＝αFi(N)+βV1重新計算所有數(shù)據(jù)楨中上下文實(shí)體的權(quán)值，其中，Wi為第i號上下文實(shí)體的權(quán)值，F(xiàn)i(N)為第i號上下文實(shí)體在插入新的數(shù)據(jù)楨后被選中的N個數(shù)據(jù)楨中的出現(xiàn)次數(shù)；Vi為第i號上下文實(shí)體，即上下文實(shí)體Ci的值；α、β為系數(shù)，隨被觀察系統(tǒng)的不同而不同；步驟5). 判斷存儲空間中是否存在兩個結(jié)構(gòu)完全相同的數(shù)據(jù)楨，如果存在，分三種情況處理a. 當(dāng)兩個數(shù)據(jù)楨都在當(dāng)前選中的N個數(shù)據(jù)楨中，不作任何操作；b. 當(dāng)一個數(shù)據(jù)楨在當(dāng)前選中的N個數(shù)據(jù)楨中，而另一個不在其中，則立即淘汰不在當(dāng)前選中的N個數(shù)據(jù)楨中的那個數(shù)據(jù)楨；c. 當(dāng)兩個都不在當(dāng)前選中的N個數(shù)據(jù)楨中時，立即刪除時間點(diǎn)早的那個數(shù)據(jù)楨；步驟6)設(shè)立一個門限值T，T為一個常數(shù)，設(shè)數(shù)據(jù)楨i在時間ti內(nèi)沒有被包括在N個選中的數(shù)據(jù)楨中，當(dāng)ti≥T時，那么該數(shù)據(jù)楨需要被淘汰出存儲空間中，這里的門限值T要根據(jù)被觀察系統(tǒng)的實(shí)際情況不同而取值，與系統(tǒng)的變化速度有關(guān)，系統(tǒng)變化緩慢時，T取值應(yīng)適當(dāng)大一些；系統(tǒng)變化劇烈時，T取值則應(yīng)適當(dāng)小一些；步驟7). 根據(jù)總權(quán)值計算公式計算綜合數(shù)據(jù)楨中的權(quán)值，上下文感知系統(tǒng)等待下一個數(shù)據(jù)楨的輸入，其中，f代表各個不同時間點(diǎn)上所抽象出的數(shù)據(jù)楨的編號，f的取值范圍為j＝1，2，3，...，N；j則代表權(quán)值所對應(yīng)的上下文實(shí)體的編號，即Wj為上下文實(shí)體Cj在綜合數(shù)據(jù)楨中的權(quán)值。
全文摘要
一種類似內(nèi)存管理的上下文感知中的信息數(shù)據(jù)處理方法是一種策略性方法，通過使用該方法可以達(dá)到有效融合上下文信息數(shù)據(jù)的目標(biāo)，來解決上下文信息數(shù)據(jù)融合的問題，通過引入數(shù)據(jù)楨結(jié)構(gòu)來表示上下文信息，并通過對數(shù)據(jù)楨結(jié)構(gòu)的綜合處理完成對上下文信息數(shù)據(jù)的融合，再以數(shù)據(jù)融合后得到的綜合數(shù)據(jù)楨表示用戶及其所處環(huán)境當(dāng)前的特征。嘎適用于普適計算環(huán)境中上下文數(shù)據(jù)的融合處理。采用本方法，上下文感知系統(tǒng)能夠在得到輸入數(shù)據(jù)后迅速有效的總結(jié)出當(dāng)前外部環(huán)境及用戶的狀態(tài)。該方法有較強(qiáng)的適應(yīng)性。無論輸入數(shù)據(jù)變化劇烈還是緩慢，經(jīng)過本方法處理后，都能較為真實(shí)的反映數(shù)據(jù)背后所體現(xiàn)出的環(huán)境及用戶特性。
文檔編號G06F17/00GK101477515SQ200810243908
公開日2009年7月8日 申請日期2008年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月10日
發(fā)明者凡高娟, 寧 葉, 孫力娟, 莊彥宇, 超 沙, 王汝傳, 王玉斐, 志 陳, 馬守明, 黃海平 申請人:南京郵電大學(xué)