A Rule-Based Contextual Reasoning Platform for Ambient Intelligence Environments

The special characteristics and requirements of intelligent environments impose several challenges to the reasoning processes of Ambient Intelligence systems. Such systems must enable heterogeneous entities operating in open and dynamic environments to collectively reason with imperfect context information. Previously we introduced Contextual Defeasible Logic (CDL) as a contextual reasoning model that addresses most of these challenges using the concepts of context, mappings and contextual preferences. In this paper, we present a platform integrating CDL with Kevoree, a component-based software framework for Dynamically Adaptive Systems. We explain how the capabilities of Kevoree are exploited to overcome several technical issues, such as communication, information exchange and detection, and explain how the reasoning methods may be further extended. We illustrate our approach with a running example from Ambient Assisted Living. © 2013 Springer-Verlag Berlin Heidelberg

Automata for infinite argumentation structures

The theory of abstract argumentation frameworks (afs) has, in the main, focused on finite structures, though there are many significant contexts where argumentation can be regarded as a process involving infinite objects. To address this limitation, in this paper we propose a novel approach for describing infinite afs using tools from formal language theory. In particular, the possibly infinite set of arguments is specified through the language recognized by a deterministic finite automaton while a suitable formalism, called attack expression, is introduced to describe the relation of attack between arguments. The proposed approach is shown to satisfy some desirable properties which cannot be achieved through other “naive” uses of formal languages. In particular, the approach is shown to be expressive enough to capture (besides any arbitrary finite structure) a large variety of infinite afs including two major examples from previous literature and two sample cases from the domains of multi-agent negotiation and ambient intelligence. On the computational side, we show that several decision and construction problems which are known to be polynomial time solvable in finite afs are decidable in the context of the proposed formalism and we provide the relevant algorithms. Moreover we obtain additional results concerning the case of finitaryafs

Defeasible Contextual Reasoning with Arguments in Ambient Intelligence

The imperfect nature of context in Ambient Intelligence environments and the special characteristics of the entities that possess and share the available context information render contextual reasoning a very challenging task. The accomplishment of this task requires formal models that handle the involved entities as autonomous logic-based agents and provide methods for handling the imperfect and distributed nature of context. This paper proposes a solution based on the Multi-Context Systems paradigm in which local context knowledge of ambient agents is encoded in rule theories (contexts), and information flow between agents is achieved through mapping rules that associate concepts used by different contexts. To handle imperfect context, we extend Multi-Context Systems with nonmonotonic features: local defeasible theories, defeasible mapping rules, and a preference ordering on the system contexts. On top of this model, we have developed an argumentation framework that exploits context and preference information to resolve potential conflicts caused by the interaction of ambient agents through the mappings, and a distributed algorithm for query evaluation

Modèle sémantique d'intelligence ambiante pour le développement « Do-It-Yourself » d'habitats intelligents

L’intelligence ambiante utilise l’informatique diffuse, l’Internet des objets et l’intelligence artificielle pour faire émerger de nouvelles solutions technologiques qui facilitent le maintien à domicile des personnes âgées. L’assistance à l’autonomie à domicile passe par un processus de transformation de l’habitat en habitat intelligent. Cette thèse s’intéresse à la proposition d’un modèle sémantique de l’intelligence ambiante. Le but est de proposer un domaine d’interprétation des interactions existantes entre l’habitat, l’Internet des objets, le profil de la personne et l’assistance à offrir. À ce titre, le lien sémantique entre les énoncés permet de formellement spécifier les besoins et les règles d’inférences sont utilisées pour la génération des dispositifs électroniques correspondant aux besoins spécifiés. Le modèle sémantique proposé capture l’essence des concepts du domaine de l'intelligence ambiante. Il organise et structure ainsi la connaissance sous-jacente au sein d’une architecture logicielle. Couche par couche et module par module, cette architecture s’adapte au contexte de l’utilisateur afin de permettre aux personnes ayant peu ou pas de connaissances dans le domaine de concevoir (bricoler) leur propre solution d’assistance et d’accompagnement à la réalisation de certaines activités de la vie quotidienne. Pour faciliter le bricolage (la conception par soi-même), le modèle s’appuie sur des méthodes formelles de spécification, de vérification et de validation des scénarios. Les scénarios décrivent l’agencement et le déroulement des activités à réaliser pour la satisfaction d’un but. Enfin, pour accompagner le processus de bricolage jusqu’au bout, un modèle théorique de positionnement des dispositifs électroniques dans un habitat intelligent est proposé. Une expérimentation à domicile a été menée durant 42 jours chez une personne aînée souffrant de la maladie d’Alzheimer. Les résultats obtenus permettent de valider le fonctionnement du modèle de sensibilité au contexte proposé et de renseigner les proches aidant sur les habitudes de vie de leur aînée. L’assistance offerte a pour objectif de fournir des signaux environnementaux pour favoriser un sommeil réparateur et éviter des épisodes d’errance nocturne, chez les personnes atteintes de la maladie d’Alzheimer