空間的文脈認識は、 個人またはセンサーの位置、活動、時刻、他の人や物体、デバイスとの近接性などの文脈情報を関連付けます。[ 1 ] また、空間環境、認知エージェント、地図から得られた情報の関係と統合としても定義されます。空間環境は、方向付けまたは道案内タスクを実行する物理的な空間であり、認知エージェントはタスクを完了する責任を負う人またはエンティティであり、地図はタスクを完了するためのツールとして使用される環境の表現です。[ 2 ]
空間的文脈認識を不完全に捉えると、それは単に文脈認識(地球上の地点を特定するもの)の寄与要素または要素として捉えられてしまう。この狭い定義では、複雑な地理システムに関わる個々の認知機能や計算機能が省略されてしまう。文脈に寄与する無数の潜在的な要因を定義するのではなく、認知プロセスの観点から定義された空間的文脈認識は、「概念化によって空間構造に意味が付与される」という、独自のユーザー中心の視点を可能にする。[ 2 ]
コンテキスト認識 、地理認識、そしてユビキタス・カートグラフィー(またはユビキタス地理情報(UBGI))はすべて、空間コンテキスト認識の理解に貢献します。これらはまた、地図ベースの位置情報サービス (LBS)における重要な要素でもあります。LBSのユーザーインターフェースが地図である場合、空間コンテキストをユーザーに効果的に伝えるためには、地図設計上の課題に対処する必要があります。
空間的文脈認識は、現在の文脈(現在の時間と場所におけるユーザーの環境)または将来の文脈(ユーザーが行きたい場所や、近づいてくる空間環境でユーザーが興味を持つ可能性のあるもの)を記述することができます。一部の位置情報サービスは、将来の文脈を予測できるプロアクティブなシステムです。[ 3 ] 拡張現実は、ユーザーが現実空間を移動する際に、視覚系 に空間的文脈情報を表示することで、ユーザーを現在から将来の文脈へと導くアプリケーションです。[ 4 ]
LBSユーザーレベルのソフトウェアパッケージ (アプリケーション)には、空間的な状況認識を活用する能力を必要とするものが数多く存在します。これらのアプリケーションは一般の人々から需要があり、地図が個人によって世界をよりよく理解し、日々の意思決定を行うためにどのように使用されているかの例となっています。[ 5 ]
状況認識 コンテキスト認識は、 ユビキタスコンピューティング、 あるいはいわゆるパーベイシブコンピューティングという概念から生まれた用語であり、環境の変化と、それまで静的であったコンピュータシステムを結びつけることを目的としていた。
コンテキストはさまざまな方法で定義され、多くの場合、場所が基礎となります。ある資料では、コンテキストを「場所と近くの人や物のアイデンティティ」と定義しています。別の資料では、「場所、アイデンティティ、環境、時間」と説明しています。[ 6 ] しかし、コンテキスト認識は場所よりも包括的であると認識している定義もあります。
Dey [ 7 ] は、より広いアプローチを採用し、「コンテキストとは、エンティティの状況を特徴付けるために使用できるあらゆる情報であり、エンティティとは、ユーザーとアプリケーション間の相互作用に関連する人物、場所、またはオブジェクトを意味し、ユーザーとアプリケーション自体も含まれる」と述べています。同じ著者は、システムが「コンテキストを使用してユーザーに関連情報やサービスを提供する場合に、コンテキスト認識型である」と定義しており、その関連性はユーザーのタスクに依存します。[ 7 ]
図1:[ 8 ] 文脈認識(Li 2007による図) 関連性の概念は、コンテキスト認識の次の定義で説明されています。「アプリケーションの動作を決定するか、アプリケーションイベントが発生し、ユーザーにとって興味深い環境状態と設定のセット」。[ 1 ] また、低レベルと高レベルの観点から、コンテキストのさまざまなレベルも概説されています。低レベルのコンテキストは、時間、場所、ネットワーク帯域幅、および方向で構成されます。高レベルのコンテキストは、ユーザーの現在のアクティビティとソーシャルコンテキストで構成されます。[ 1 ]
コンテキスト認識の3レベルモデル(図1)は、静的、動的、および内部コンテキストの貢献を区別することにより、環境の変化する性質を含んでいます。[ 8 ]
静的コンテキスト – ユーザーの環境に影響を与える可能性のある、保存されたデジタル地理情報 動的コンテキスト – センサーや情報サービスによって取得され、リアルタイムで提供される、ユーザー環境の変化する側面に関する情報(例:天気予報、交通情報) 内部コンテキスト – ユーザー情報(個人の好み、位置情報、速度、向きなどを含む) 静的コンテンツは保存された情報に基づいて生成されるのに対し、動的コンテンツはセンサーによって提供および更新される。
モバイルマップのコンテキストカテゴリは、パイロットユーザーテストを通じて特定されました。この表のカテゴリは、モバイルマップサービスに有用であると判断されました。[ 9 ]
地理的認識 図2:[ 8 ] 空間的文脈(または地理的)認識(Li 2007による図) 地理的認識は、空間的文脈認識の別の用語であり、文脈の空間的および地理的側面を明確にします。単に現在位置以上のものであるため、他の次元とその相互依存性も含まれなければなりません。図 2 は、Li [ 8 ] の文脈認識のコンポーネントを示し、それらを複数の地理的参照システムに重ね合わせています。効果的な LBS アプリケーションは、異なる参照システムを含む異種空間で動作できる必要があります。LBS のユーザーは、ユークリッド空間 (デカルト参照空間) から線形参照空間 (LRS) へ、屋内空間 (おそらく階、棟、廊下、部屋番号を含む) へシームレスに変換できる必要があります。[ 10 ]
ユビキタス地理情報(UBGI)とは、通信機器を介していつでもどこでもユーザーやシステムに提供される地理情報の ことです。UBGIを理解する上で重要なのは、提供される情報がユーザーのコンテキストに基づいているということです。UBGIは単なるデータではありません。一般の人々が利用できるアプリケーションのための空間情報と地理情報の処理に関する一連の概念、実践、標準が含まれています。[ 10 ]
UBGIは、ユーザーまたは認知エージェントの状況と目標も考慮に入れる必要があります。そのために、ユビキタスコンピューティングの概念では、センサーを使用してユーザーの位置と環境パラメータに関するデータを収集します。[ 2 ]
図3:[ 10 ] 地理情報の進化(Hong 2008による図) ユビキタス・カートグラフィーとは、「ユーザーがいつでもどこでも地図を作成して使用し、地理空間の問題を解決できる能力」のことである。[ 11 ] これらの地図のユーザーや作成者は、高度な訓練を受けた地理学者や地図製作者だけでなく、一般市民も含まれる。地理空間情報は一般ユーザーやシステムには異質で入手不可能であるとして、多くの人が別の技術を提唱した80年代初頭のGIS コミュニティのエリート主義とは対照的に、今日のユビキタスの目標は、 GIS対応デバイスでのユーザーエクスペリエンスを直感的で使いやすいものにすることである。 [ 12 ] これらのデバイスやその他のマルチメディア・カートグラフィー・ツールは、一般の人々に「地図を普及」させ、高度に専門化された地理情報システム を操作する専門家の地図ユーザーのためだけの視覚化形式として地図を完成させるという許しがたい慣習を終わらせる取り組みにおいて重要な役割を果たしている。[ 5 ]
ユビキタス地図作成の「使いやすさ」という目標は、地理情報の進化における第4世代と見なすことができます。UBGIに先立って、インターネット地図への容易なアクセスと、LBSおよびモバイルマッピングによるコンテキスト情報の追加がありました。デジタル地理情報は、アクセスしやすくモバイルな地図の重要な前身であり、これらの進歩はすべて、紙の地図の第1世代と、世界をより良く表現し視覚化しようとする努力から生まれたものです(図3)。[ 10 ]
位置情報サービス(LBS)位置情報サービス(LBS)とは、 モバイルネットワーク を介してモバイルデバイス からアクセスできる情報およびエンターテイメントサービスであり、モバイルデバイスの地理的位置情報を活用する機能を利用したものです。
LBSサービスは、健康、仕事、私生活など、さまざまな場面で利用できます。LBSサービスには、最寄りの銀行ATMや友人・従業員の居場所など、人や物の位置を特定するサービスが含まれます。また、荷物追跡や車両追跡 サービスもLBSサービスに含まれます。LBSは、顧客の現在地に基づいてクーポンや広告を配信するモバイルコマースにも利用できます。さらに、パーソナライズされた天気予報サービスや位置情報ゲームなどもLBSサービス に含まれます。これらは、通信技術の融合 の一例です。
位置情報サービスは、ユーザーまたは情報デバイスの位置に関する知識を活用する能力を持っています。デバイスの出力が単純なテキストメッセージであろうと、インタラクティブなグラフィックマップであろうと、ユーザーとユーザーの位置情報は何らかの形でシステム全体に組み込まれています。[ 11 ]
LBSのその他の特徴としては、次のものが挙げられます。[ 6 ]
通常、移動中のユーザー向けにパーソナライズされたサービスを提供する インターネット、GIS、位置情報対応デバイス、通信サービスなどを活用する多様なハードウェアおよびソフトウェアプラットフォームに基づいています。 さまざまなソース、センサー、システムからデータを受信する データをリアルタイムで統合および処理する必要がある ユーザーの位置が常に変化する可能性があるため、視覚化において特有の課題が生じる。 LBSは、位置、近接性、ナビゲーション、イベントの4つの一般的なカテゴリに分類できるユーザーの質問に答えるために使用できます。例は次のとおりです。[ 13 ]
私はどこにいるのですか?私の目的地はどこですか?[場所] 最寄りのバス停またはファストフード店はどこですか?[近接情報] 目的地までの最適なルートは何ですか?[ナビゲーション] 最新の映画は地元の映画館で上映されていますか?[イベント] もう1つのカテゴリは「測定」で、目的地までどれくらい遠いかという質問に答えるものです。[ 9 ] これは、パーソナルカーナビゲーション機器の一般的な機能です。
LBS がユーザーに対して答えることができる質問の種類は、新しい革新的なアイデアによって増え続けています。たとえば、コンピュータ ビジョン とオブジェクト ベースのインデックス付けを使用して、オブジェクトを識別し、ユーザーがその場所からナビゲートするのを支援できます。空間コンテキスト認識は、このプロセスで重要な役割を果たします。これは、場所の初期地理参照を提供し、オブジェクト認識プロセスを管理可能なレベルに簡素化します。[ 14 ] この LBS の使用カテゴリは「識別」と呼ばれ、「これは何ですか?」という質問に答えます。
地図作成上の課題 LBSにおける空間コンテキスト認識の利用を必要とするアプリケーション (ユーザーレベルのソフトウェアパッケージ)は、数多くの地図作成上の課題と決定に直面します。これらの課題の一部は、一般的なPDAユーザーインターフェースの小さなディスプレイと使用方法に起因します。[ 15 ] また、他の問題は、潜在的に関連のあるコンテキストデータの量が膨大であることに起因し、表示する最も重要なコンテンツについて難しい選択を行う必要があります。[ 16 ]
これらの課題の例をいくつか挙げると以下のとおりです。
モビリティ – モバイルプラットフォーム上の地図は、状況の変化に対応するために急速に変化します。シーンが変わる前に地図情報を確認できる時間は限られている場合があります。[ 17 ] 適応性 – 「柔軟なシステムが特定の要件を満たすためにユーザーまたはシステムによって変更される能力」を指します。ユーザーは、環境に対する自身の洗練度や慣れに合わせてコンテンツを表示するために、ディスプレイをパーソナライズできる必要があります[ 17 ]。 アクセシビリティとは、「人々の情報やサービスに対するニーズと、その情報やサービスに対する知的および感覚的な関与、そしてその制御に関するニーズや好みとのマッチング」である。[ 18 ] サービスニーズの例としては、道路から目を離して地図表示を見ることができないドライバーや、LBSプロバイダーの音声キューの言語を理解できない外国の訪問者などが挙げられる。 一般化 – 「モバイルデバイスの表示領域が非常に小さいため、モバイルマップは極めて一般化する必要がある。」デザインは、可能な限りシンプルで簡潔かつ自明であるべきであり、すぐに使用できるべきである。「これは、完全性よりも関連性を優先して情報密度を下げることを意味する」[ 17 ] 縮尺 – 地図の表示は通常非常に小さいため、十分な領域と情報を表示して有用性を確保しつつ、詳細を適切に表示できる十分な縮尺で表示するには、縮尺機能が必要です。 関連性 – 「必要なだけの情報を提示し、要求されるだけの情報を最小限に抑える」。[ 16 ] 「必要な」情報とは、ユーザーの特定の空間的状況に効果的なコンテンツのことです。 プレゼンテーション形式 – マルチメディアマップには、いくつかの表示媒体オプションがあります。選択するオプションは、ユーザーのメンタルマップを最も効果的に生成できるものであるべきです。代表的なシンボルを用いたグラフィックマップの視覚媒体に加えて、テキストや音声によるプレゼンテーションも検討すべきオプションです。[ 19 ] 視覚的変数 – 色は、異なるタイプまたはクラスの定性的特徴を表現する際に適切な主要なグラフィック要素です。[ 20 ] 色は、異なる画面要素を区別するのに役立つため、製品の使いやすさに大きく貢献できます。[ 21 ] 高速認識と、明るい画面表示による目の疲れを軽減するためには、高コントラストで調和のとれた色を考慮する必要があります。[ 22 ] メタデータ – 優れたメタデータは、信頼性、正確性、真正性など、参照されるデータのソースと品質に関する情報をユーザーに提供します。マルチメディア アプリケーション向けのより有用で高品質なメタデータは、常に課題となっています。地理情報に関する国際標準が開発されていますが、これらは「マルチメディア地図作成で使用される写真、ビデオ、画像、テキスト、その他の要素の情報オブジェクト メタデータ標準に拡張してリンクする必要があります」。[ 23 ] ナビゲーションビュー – ユーザーのナビゲーションを支援する最適な地図ビューの決定。考慮事項には、さまざまな縮尺で利用できる概要地図、ユーザーが移動しているときに自動的に拡大縮小する、常に北がマークされた自己中心的な地図位置を維持することなどが含まれます。[ 24 ]
ユーザーレベルのソフトウェアパッケージ OpenStreetMap :世界中のコミュニティが編集可能な無料の 地球マップで、さまざまなユーザーレベルのクライアントがあります[ 25 ] モバイル版Googleマップ :無料でダウンロードして、地図や衛星画像を表示したり、現在地を確認したり、お店を検索したり、運転ルート案内や交通情報を確認したりできます。Streamspin:加入者の状況とメタデータに基づいて情報とサービスを配信・受信するためのモバイルサービスプラットフォーム。 ローカルロケーションアシスタント(Lol@):ユニバーサルモバイルテレコミュニケーションシステム向けの位置情報ベースのマルチメディアサービスのプロトタイプ。外国人観光客が、ユーザーの入力と好みに基づいてルートに沿ってセルフガイドツアーを行うことができる。 IPointer(インテリジェント空間技術):拡張現実エンジンに基づき、ローカルモバイルクライアント検索機能を提供することで、ユーザーに周囲の情報を提供します。位置情報と放射状の方向情報を使用して、関心のあるランドマークを識別し、情報コンテンツをストリーミング配信します。 Signpost:位置情報認識型ガイドユーティリティ。コンピュータビジョン技術を用いて、広範囲の屋内追跡のための基準マーカーを追跡します。Signpostは、携帯電話を使用して会議参加者を会場内へと案内します。
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外部リンク モバイル版Googleマップ ストリームスピン ローカルロケーションアシスタント(笑) iPointer 道標