Cognitive assisted living ambient system: a survey

The demographic change towards an aging population is creating a significant impact and introducing drastic challenges to our society. We therefore need to find ways to assist older people to stay independently and prevent social isolation of these population. Information and Communication Technologies (ICT) provide various solutions to help older adults to improve their quality of life, stay healthier, and live independently for a time. Ambient Assisted Living (AAL) is a field to investigate innovative technologies to provide assistance as well as healthcare and rehabilitation to impaired seniors. The paper provides a review of research background and technologies of AAL

Composition dynamique de services sensibles au contexte dans les systèmes intelligents ambiants

With the appearance of the paradigms of the ambient intelligence and ubiquitaire robotics, we attend the emergence of new ambient intelligent systems to create and manage environments or intelligent ecosystems in a intuitive and transparent way. These environments are intelligent spaces characterized in particular by the opening, the heterogeneousness, the uncertainty and the dynamicité of the entities which establish(constitute) them. These characteristics so lift(raise) considerable scientific challenges for the conception(design) and the implementation of an adequate intelligent system. These challenges are mainly among five: the abstraction of the representation of the heterogeneous entities, the management of the uncertainties, the reactivity in the events, the sensibility in the context and the auto-adaptationAvec l'apparition des paradigmes de l'intelligence ambiante et de la robotique ubiquitaire, on assiste à l'émergence de nouveaux systèmes intelligents ambiants visant à créer et gérer des environnements ou écosystèmes intelligents d'une façon intuitive et transparente. Ces environnements sont des espaces intelligents caractérisés notamment par l'ouverture, l'hétérogénéité, l'incertitude et la dynamicité des entités qui les constituent. Ces caractéristiques soulèvent ainsi des défis scientifiques considérables pour la conception et la mise en œuvre d'un système intelligent adéquat. Ces défis sont principalement au nombre de cinq : l'abstraction de la représentation des entités hétérogènes, la gestion des incertitudes, la réactivité aux événements, la sensibilité au contexte et l'auto-adaptation face aux changements imprévisibles qui se produisent dans l'environnement ambiant. L'approche par composition dynamique de services constitue l'une des réponses prometteuses à ces défis. Dans cette thèse, nous proposons un système intelligent capable d'effectuer une composition dynamique de services en tenant compte, d'une part, du contexte d'utilisation et des diverses fonctionnalités offertes par les services disponibles dans un environnement ambiant et d'autre part, des besoins variables exprimés par les utilisateurs. Ce système est construit suivant un modèle multicouche, adaptatif et réactif aux événements. Il repose aussi sur l'emploi d'un modèle de connaissances expressif permettant une ouverture plus large vers les différentes entités de l'environnement ambiant notamment : les dispositifs, les services, les événements, le contexte et les utilisateurs. Ce système intègre également un modèle de découverte et de classification de services afin de localiser et de préparer sémantiquement les services nécessaires à la composition de services. Cette composition est réalisée d'une façon automatique et dynamique en deux phases principales: la phase offline et la phase online. Dans la phase offline, un graphe global reliant tous les services abstraits disponibles est généré automatiquement en se basant sur des règles de décision sur les entrées et les sorties des services. Dans la phase online, des sous-graphes sont extraits automatiquement à partir du graphe global selon les tâches à réaliser qui sont déclenchées par des événements qui surviennent dans l'environnement ambiant. Les sous-graphes ainsi obtenus sont exécutés suivant un modèle de sélection et de monitoring de services pour tenir compte du contexte d'utilisation et garantir une meilleure qualité de service. Les différents modèles proposés ont été mis en œuvre et validés sur la plateforme ubiquitaire d'expérimentation du laboratoire LISSI à partir de plusieurs scénarii d'assistance et de maintien de personnes à domicil

A generic approach to the evolution of interaction in ubiquitous systems

This dissertation addresses the challenge of the configuration of modern (ubiquitous, context-sensitive, mobile et al.) interactive systems where it is difficult or impossible to predict (i) the resources available for evolution, (ii) the criteria for judging the success of the evolution, and (iii) the degree to which human judgements must be involved in the evaluation process used to determine the configuration. In this thesis a conceptual model of interactive system configuration over time (known as interaction evolution) is presented which relies upon the follow steps; (i) identification of opportunities for change in a system, (ii) reflection on the available configuration alternatives, (iii) decision-making and (iv) implementation, and finally iteration of the process. This conceptual model underpins the development of a dynamic evolution environment based on a notion of configuration evaluation functions (hereafter referred to as evaluation functions) that provides greater flexibility than current solutions and, when supported by appropriate tools, can provide a richer set of evaluation techniques and features that are difficult or impossible to implement in current systems. Specifically this approach has support for changes to the approach, style or mode of use used for configuration - these features may result in more effective systems, less effort involved to configure them and a greater degree of control may be offered to the user. The contributions of this work include; (i) establishing the the need for configuration evolution through a literature review and a motivating case study experiment, (ii) development of a conceptual process model supporting interaction evolution, (iii) development of a model based on the notion of evaluation functions which is shown to support a wide range of interaction configuration approaches, (iv) a characterisation of the configuration evaluation space, followed by (v) an implementation of these ideas used in (vi) a series of longitudinal technology probes and investigations into the approaches

Modelado y regulación del flujo de datos sensoriales de robots teleoperados por Internet

Entre las contribuciones se encuentra el estudio de las distribuciones de probabilidad marginal que, bajo suposiciones moderadas, constituyen una buena aproximación de la distribución real de los retardos sin necesidad del conocimiento de la dinámica del sistema que produce tales retardos. Las distribuciones propuestas han demostrado ser eficientes en su cómputo y consiguen representar aceptablemente los retardos con tan solo modificaciones menores en el software del robot. Por otra parte, se han introducido varias técnicas de medición de ajustes de bondad y algoritmos de detección de no linealidades en secuencias de retardos. Finalmente se presentan varios tipos de regulación del flujo de datos sensoriales basados en lo anterior, que han sido utilizados tanto en entornos reales como simulados; se ha podido aplicar el trabajo realizado mediante el uso de una aplicación para el control remoto de robots móviles por web desarrollada por personal del grupo MAPIR (Machine Perception and Intelligent Robotics Group).Esta tesis se centra en la problemática de teleoperar robots móviles a través de Internet de la manera más óptima posible, realizando una regulación que adapte la cantidad de datos sensoriales transmitidos desde el robot móvil hacia el teleoperador de forma automática. Los robots teleoperados por Internet se controlan remotamente a través de redes y componentes de propósito general que son altamente heterogéneos y exhiben tiempos de respuesta aleatorios. A pesar de esto, su teleoperación correcta requiere de un flujo adecuado de información desde los sensores del robot hacia estaciones remotas. Para garantizar los requisitos de tiempo de tal flujo, se necesita: (i) una buena estimación probabilística on-line de los retardos en la transmisión sensorial, lo que para muchas aplicaciones modernas debe ser altamente eficiente desde un punto de vista computacional y por tanto basarse en modelos relativamente simples, como distribuciones de probabilidad marginales —por ejemplo cuando el sistema incluye una interfaz de cliente basada en web—; (ii) un detector on-line de no linealidades en las secuencias de retardos de transmisión, como cambios de regímenes, ráfagas o valores atípicos, necesario para satisfacer la hipótesis requerida de datos iid (independientes e idénticamente distribuidos) con el fin de aplicar esas distribuciones marginales; y (iii) regular la transmisión de los datos sensoriales para, por un lado, maximizar la cantidad de datos transmitidos, y, por otro, minimizar el retardo de esas transmisiones para la teleoperación activa. Esta tesis presenta varias contribuciones en cada uno de estos problemas con el fin de satisfacer los requisitos enumerados