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2008年3月3日 星期一

Context-aware kitchen utilities

Context-aware kitchen utilities

Reference:
Matthias Kranz, Albrecht Schmidt, "Context-aware kitchen utilities", Proceedings of the 1st international conference on Tangible and embedded interaction, SESSION: Context dependency and physical adaptability, Pages: 213 - 214, 2007

在此篇論文中,作者使用可裝有sensor的砧板和菜刀來感知人們在廚房進行烹飪的行為,利用不同的sensor來決定目前使用者正在處理的食物種類,並更進一步的提供使食譜給予使用者。在真實的廚房情境中,食物在烹飪之前必須經過清洗、剝皮、切等步驟,擷取這些動作所釋放出的訊息並加以分析之後便可以了解目前的動作,如何擷取資訊來感知廚房情境就必須依靠各個sensor的數據。這篇論文當中作者分析了Cutting Board、Microphones and Cameras、Knifen上所感測到的資訊,並說明這些訊息表明的意義。

  • Cutting Borad:作者使用標準木製的砧板,裝有感測加速度的sensor,並在4個角落裝上壓力測量感測器,每個最大載重為5kg,砧板承受重量為20kg。藉由測量載物的重量和切食物過程刀片的加速度,蔬菜和肉類的硬軟度不同其相對的切菜動作也會不一樣,由此便可知道食物是屬於哪一種類。
  • Microphones and Cameras:在砧板裝有兩個麥克風和攝影機,來觀察食物的外觀和讀取切菜過程中的聲音,但作者到對於拍到的食物畫面,並不會做複雜的影像分析處理,他們依據食物的顏色和大小不同來判斷種類(如肉類和蔬菜類顏色上明顯的不同),但有些食物是需要剝皮的,所以處理前後會不一樣,變可以利用麥克風來紀錄剝和切的動作來提高判斷的準確性。
  • Knife:在刀身靠近握把端裝有感測力量與力矩的sensor,其可以提供六種不同的數據:力量在3軸的值與力矩在3軸上的值,食物的差異性會在切食物的動作產生的力量、角度、手腕的旋轉等,這些數據便如同食物指紋一般,用來分析食物的種類。
經由觀察這些動作並紀錄數據,便可以重建廚房的實境狀況,並感知人們正在進行的烹飪行為,判斷處理的食物為何,提供食譜與技巧指導。此篇論文提出的架構十分簡單,所運用的sensor也是蠻普遍的,但把這些工具Mashup提供新的服務出來,Context-aware 的環境架構變實現在廚房中,對於有障礙的人可以給予提醒,並避免危險的發生。



2008年2月10日 星期日

2007年11月9日 星期五

Using Participatory Activities with Seniors to Critique,Build, and Evaluate Mobile Phones

本篇論文主要以 Participatory Activities的方式去分析建構年長的手機使用族群之喜好行為模式,文中提到現在手機廠商主要的行銷對象為年輕族群,所以設計上都以外觀流行、功能強大、多媒體呈現功能等,但這些手機都不夠"senior-friendly",作者變針對這些需求,進行了這項研究,並與多位年長手機使用者合作,並讓他們參與設計整個過程。
作者以direct observation, individual interview, group interviews等方式去了解使用者的需求,整個研究活動的時間順序為:
  1. Team building:作者找了五位參與者,每位參與者對科技類的產品都有不同的熟悉度,而生理上因著年齡的增長也有不同的難處,如視力、聽力、行動力、肢體顫抖等。
  2. Needs analysis:此項分析活動將現在主流的手機、PDA產品demo給所有的參與者,並讓他們實境操作和互相討論,針對不同裝置的interaction style, features,硬體操作(如按鍵、十字選擇鍵、觸控螢幕等)寫下自己的使用感想、喜好、好不好用等。
  3. Requirements engineering:再軟體設計上,作者讓這些年長的實用者設計自己想要的手機軟體,透過前一次Needs analysis 提供他們許多可能會需要的功能,給他們去選擇配對。
  4. Paper prototyping:經過requirements engineering後,提供使用者紙上設計的方式初步實現自己想要的手機外觀和UI controls,可以透過剪貼,繪畫等不同的方向來進行。
經過這些Group activities後,可歸納出年長使用者的各項需求。
Function area:
  • Calendar, Address book, Notebook
  • How to use this cell phone
  • Reminder alarm
  • Games
  • Emergency
Hardware Features:
  • Large buttons
  • Screen/text size
  • Grip/Weight
  • Selection mechanism (jog wheels)
  • Hearing aid compatibility
Prototype
  • iMate K-JAM mobile phone
  • 240x320 pixel resolution, touch-sensitive screen , Windows Mobile 5 OS.
  • C#.NET
手機prototype完成後,便提供給使用者為期30~60天的試用,並提供7次的 group meeting和個別單獨的interview,了解使用者對這些手機的操作行情和效能評估,讓我覺得特別的是作者meeting, 訪問的地方都是選擇在這些年長手機族群他們平常會用到這些通訊設備的地方,藉由現場的情境讓使用者真實的說出他們的需求和想法。

經過長期的歸納和分析,本篇論文針對年長手機族群使用者提出以下的設計建議;
  1. Eliminate buttons on the sides and rear of devices
  2. Avoid soft keys (execute particular actions)
  3. A single, consistently placed button for returning to the home state should be included
  4. Consider human support networks (tech-support)
  5. Include several input modalities (keyboard or stylus)
  6. Avoid modifier keys
  7. Orient data structures towards personal, not business, use
  8. Avoid slide-out keyboards
  9. Carefully consider program and command naming
這篇論文讓我覺得特別的是它使用paper prototyping的方式,當然在進行之前有完整的需求、情境分析與功能介紹。這就好像樂高積木一樣,不同硬、軟體的功能如積木一樣,讓使用者自己去組合出自己想要的手機。至於較新的手機功能,作者也不會迴避不談,而是完整的demo給user,對於他們來說就是新的積木,讓他們去把玩、體會。

2007年8月14日 星期二

2007年6月21日 星期四

A Distributed Approach for Assistive Service Provision in Pervasive Environment

這篇論文提出了提供在普遍環境中的輔助服務系統架構,這架構根據分佈式的方法和服務設計、部屬、和服務探索為基礎。為了能實現這些架構內容,有許多面向需求限制其發展,如普遍環境的感知性、使用者和終端的資料特性。本系統架構的被服務者為年長人士及身心障礙者,以smart home的架構理念來設計輔助系統。初步的實現上可以試驗和確認系統方法的正確性,並在最後導入真實的環境。
對於服務內容可區分成室內和室外2種方向,環境的不同會讓使用者有多元的需求,本篇論文中依照環境的不同提出了以下四種範例服務:
  • Remote Control Services
  • Navigation Assistance Services
  • Information Service
  • Security Services
這些服務都是屬於輔助服務的內容,讓使用者在未知性高的環境中能得到有效的資訊,以降低不確定性並且快速的熟悉整環境。作者專注在服務供應和相關的問題以及服務塑造和服務發現,服務提供可以用集中化的方法來呈現,像是現有的網際網路服務,依照現有的情況,作者選擇分佈的方法並透過使用者與環境的直接互動提供用戶適當的服務。個人環境被定義作為已經使用者熟悉的環境(像家, 汽車) ,人們大部分的生活都是在熟悉與陌生的空間環境切換,這對於服務設計有很大的挑戰性,服務的延續性與擴展性必需可以適應使用者的環境模試轉換,加上室內室外硬體異質差異性會讓提高設計架構的難度。

在普遍環境的輔助服務議題中有許多方向可以去思考,像是context aware application、mobile service、location based services,這些服務可以依據功能、內容、需要的基礎設施等來做分類,在行動環境和情境感知服務上我們會碰到許多問題,使用者的喜好和動態位置會讓情境感知的可變性降低,只能對單一的環境需求來做服務。服務描述的不完整也會降低使用者的可讀性,系統就無法依據喜好參數來為使用者選出適當的相關服務,如果沒有統一的描述屬性的方法也會讓資訊在不同環境間的交換產正差異性,減低各系統上溝通的能力,因此在設計必需使系統架構能適應異質的資訊網路環境空間。

2007年6月11日 星期一

OIL: An Ontology Infrastructure for the Semantic Web

Introduction:
Ontologies are becoming popular because of what they promise:a share and common understanding that reaches across people and application systems.The notion of an ontology is becoming widespread in fields such as
  • intelligent information integration
  • cooperative information systems
  • information retrieval
  • electronic commerce
  • knowledge management
Ontologies applied to the World Wide Web are creating the Semantic Web. XML lets developers define arbitrary domain and task specific extensions. The resource description framework has taken an important additional step by defining a syntactical convention and a simple data model
for representing machine-processable data semantics. RDF is a standard for the Web metadata the World Wide Web Consortium (www.w3c.org/rdf) develops, and it defines a data model based on triples: object, property, and value.

We took RDFS as astarting point and enriched it into a full-fledged Web-based ontology language called OIL. We included these aspects:
  • A more intuitive choice of some of the modeling primitives and richer ways to define concepts and attributes.
  • The definition of a formal semantics for OIL.
  • The development of customized editors and inference engines to work with OIL.
The three main application areas of ontology technology:

Knowledge management:
  • Searching information
  • Extracting information
  • Maintaining
  • Automatic document generation
  • Using ontologies, semantic annotations will allow structural and semantic definitions of documents
Web commerce:
  • Automatic text recognition
  • Ontology mappings translate different product descriptions
  • Based on text extraction and format heuristics
  • An ontology will describe the various products and help navigate and search automatically for the required information
Electronic business:
  • XML, which is designed to close this gap in current Internet technology, drastically changes the situation.
  • Standard ontologies must cover the various business areas
  • Ontology-based translation services must link different data structures in areas
This language must meet three requirements:
  • It must be highly intuitive to the human user
  • It must have a well-defined formal semantics with established reasoning properties
    to ensure completeness, correctness, and efficiency.
  • It must have a proper link with existing Web languages such as XML and RDF to
    ensure interoperability.
Web standards:XML and RDF
  • OIL has a well-defined syntax in XML based on a document type definition and an XML Schema definition.
  • RDFS provides two important contributions: a standardized syntax for writing ontologies and a standard set of modeling primitives such as instance-of and subclass-of relationships.
OIL's layered architecture:
  • Standard OIL aims to capture the necessary mainstream modeling primitives that provide adequate expressive power and are well understood.
  • Instance OIL includes a thorough individual integration and a full-fledged database capability.
  • Heavy OIL will include additional representational (and reasoning) capabilities.
OIL’s layered architecture has three advantages:
  • An application is not forced to work with a language that offers significantly more
    expressiveness and complexity than is needed.
  • Applications that can only process a lower level of complexity can still catch some of
    an ontology’s aspects.
  • An application that is aware of a higher level of complexity can still understand
    ontologies expressed in a simpler ontology language.
OIL has strong tool support in three areas:
  • Ontology editors, to build new ontologies
  • Ontology-based annotation tools, to link unstructured and semistructured information sources with ontologies.
  • Reasoning with ontologies, which enables advanced query-answering services, supports ontology creation, and helps map between different ontologies.