Software-Infrastruktur und Entwicklungsumgebung für selbstorganisierende multimediale Ensembles in Ambient-Intelligence-Umgebungen

Den Umgang mit Technologie zu verändern ist die Hauptidee von Ambient Intelligence. Nicht mehr der Benutzer bedient die Technik, nachdem er sich vorher seiner Ziele bewusst wurde, diese Ziele selbst in Funktionen umgedacht hat und diese Funktionen einzeln unterschiedlichen Geräten zugewiesen hat, sondern die Technik wird den Menschen vielmehr maximal in der Durchführung seiner Ziele und Wünsche entlasten. Die Ideen des Ambient Intelligence stellen so den Menschen in den Mittelpunkt neuer technischer Entwicklungen. Schon frühzeitig hat die IST Advisory Group, die die europäische Kommission in Fragen von Zukunftstechnologien berät, hierzu eine Reihe von Schlüsseltechnologien identifiziert, die für den Aufbau von intelligenten Umgebungen und von Benutzungsassistenz wichtig sind. Diese Arbeit stellt Lösungen für einen Teil der dieser Schlüsseltechnologien vor. Der erste Teil der Arbeit spezifiziert eine verteilt implementierbare Software-Infrastruktur, die eine dynamische Orchestrierung von Geräten ermöglicht und mittels Konfliktlösungsstrategien die selbstorganisierende Kommunikation und Kooperation von autonomen Geräteeinheiten realisiert. Gegenüber anderen Software-Lösungen zur Koordination von Geräteensembles weist die vorgestellte Lösung die Vorteile einer erhöhten Unterstützung von Dynamik auf. Der Verzicht auf zentrale Entitäten und die Möglichkeit domänenabhängige Konfliktlösungsstrategien zu definieren machen die Verwendung der Software-Infrastruktur in einer Vielzahl von selbstorganisierten Szenarios möglich. Der zweite Teil stellt eine Komponententopologie für Ambient-Intelligence- Szenarios für die Realisierung von multimodaler Interaktion in intelligenten Umgebungen vor und definiert die dafür nötigen Selbstorganisationsstrategien. Auf Basis dieser Grundlagen werden multimodale und assistive Anwendungen im Bereich Unterhaltungselektronik und Automobil vorgestellt und diskutiert. Im Anschluss daran werden auf Basis dreidimensionaler Visualisierungen verschiedene Entwicklungswerkzeuge zur Kontrolle des Informationsflusses innerhalb eines Komponentenensembles beschrieben, sowie Regelinterpreter zur Konfiguration intelligenter Umgebungen eingeführt und deren Anwendung beschrieben. Die vorgestellte Arbeit umfasst somit die von der ISTAG beschriebenen Schlüsseltechnologien zur erweiterten Infrastruktur, zur funktionalen Koordination und intelligenter Planung, sowie zur benutzerbasierten Assistenz und reflexiver Systeme. Nach Diskussion der Ergebnisse werden Inhalte momentaner und zukünftiger Projekte im industriellen, landwirtschaftlichen und häuslichen Umfeld auf Basis der hier vorgestellten Arbeit beschrieben, sowie Hinweise auf neue wissenschaftliche Herausforderungen gegeben