普适地理信息服务建模

目前主流的建模方法包括键值对模型、标记语言模型、图模型、面向对象模型、基于逻辑的模型以及基于本体的模型。

(1)键值对模型：键值对在操作系统领域很早就开始使用了(B.N.Schilit，1994；M.Samulowitz，2001)，环境变量就是典型的键值对。早期系统常使用键值对作为上下文模型，其优点是简单，但是表达复杂上下文时显得非常繁琐，甚至不可能。ContextToolkit使用属性组表示上下文，属性组可以认为是键值对的改进，它允许一个键可以有多个属性值。

(2)标记配置模型：标记配置模型使用具有层次结构的标记语言如XML或RDF表达上下文信息(J.Indulska，2003；A.Held，2002)。著名的Stick-e项目使用基于XML的上下文描述语言ConteXtML作为上下文信息交换协议。W3C的设备能力和用户偏好描述规范CC/PP则使用RDF作为描述语言，用于表示设备的软硬件参数以及基本的用户偏好等上下文信息，为Web内容协商提供一个可行的解决方案。相对于键值对而言，标记配置模型可以方便且精确地描述上下文信息的类型和数据结构，缺点是标记配置模型很难定义上下文信息间的关系。

(3)图模型：由于图具有直观、表达能力强的优点，往往被用于建模。一个图模型的代表例子是K.Henriksen(2002)等人开发的图形上下文建模语言(CML)，CML以对象-角色模型(ORM)为基础，针对上下文信息的特点做了一定的修改和扩展，并用于PACE中间件中。

(4)面向对象模型：面向对象方法其实是一种建模的方法，抽象和封装是手段，重用和多态是效果。上下文感知计算可以在多个层次上引入面向对象的建模方法，在项目TEA(A.Schmidt，2001)中使用cue(A.Schmidt，1999)作为传感器的抽象。Cue屏蔽底层传感器的信息采集细节及原始上下文信息的处理解释过程，向上层提供更易使用和理解的接口，Confab则在更高一层上下文信息空间(Infospace)进行抽象。信息空间是对某个实体拥有的上下文空间的抽象，负责维护实体的上下文信息，每个信息空间对外呈现三种算子：①In算子：管理上下文信息的流入；②Out算子：管理上下文信息的流出；③On算子：定期执行的算子，类似守护进程；(www.xing528.com)

(5)基于逻辑模型：逻辑模型往往具有很强的形式化。在基于逻辑的上下文模型中，上下文信息表达成一系列的事实、公式和规则。J.McCarthy等(1993；1997)首先使用逻辑表达上下文信息，通常基于逻辑的系统对推理的支持多于对建模的支持。

(6)基于本体模型：在计算机领域，本体指的是共享概念模型的明确的形式化规范说明，用于描述概念以及概念间的关系。目前应用广泛的本体描述语言是W3C的Web Ontology Language(OWL)。采用OWL进行上下文建模的代表性中间件有Gaia、CoBrA和SOCAM(Panu Korpipaa，2004；Tao Gu，2004)等。值得一提的是在语义网络社区，Harry Chen等人发起成立了普适计算特别兴趣组，目的是定义普适计算领域的标准本体(SOUPA)。目前最新的版本是2004年6月发布的，包括两部分：①SOUPA核心：定义了普适计算领域的通用本体；②SOUPA扩展：定义某些特定普适计算应用场景的本体。

基于本体对上下文进行建模具有易于知识共享、具有更强的表达能力、支持逻辑推理、便于知识重用等优点(Shih-Chun Chou，2005；L.Fabien，2004)。然而目前基于本体的上下文本体大多针对具体的应用，缺乏通用性可扩展性，忽略了上下文信息的一些重要特征如上下文信息分类、上下文依赖关系以及上下文模型的质量，这些特征对于上下文的推理应用都很有意义等。