Modelo de Inteligencia Ambiental basado en la integración de Redes de Sensores Inalámbricas y ...

126 Pages·2012·3.03 MB·Spanish

Modelo de Inteligencia Ambiental
basado en la integración de Redes
de Sensores Inalámbricas y Agentes
Inteligentes

Silvia Elena Restrepo Medina

Universidad Nacional de Colombia
Facultad de Minas, Departamento de Ciencias de la Computación y de la Decisión
Medellín, Colombia
2012

Modelo de Inteligencia Ambiental
basado en la integración de Redes
de Sensores Inalámbricas y Agentes
Inteligentes

Silvia Elena Restrepo Medina

Tesis o trabajo de investigación presentada(o) como requisito parcial para optar al título
de:
Magister en Ingeniería de Sistemas

Director (a):
Ph.D. Demetrio Arturo Ovalle Carranza
Codirector (a):
Msc. Alcides de Jesús Montoya Cañola

Línea de Investigación:
Inteligencia Artificial
Grupo de Investigación:
Grupo de Investigación y Desarrollo en Inteligencia Artificial – GIDIA
Grupo de Instrumentación Científica e Industrial - GICEI

Universidad Nacional de Colombia
Facultad de Minas, Departamento de Ciencias de la Computación y de la Decisión
Medellín, Colombia
2012

Dedicado a:

Celina Medina
Alonso Restrepo
Ángela Restrepo M.
Alejandro Restrepo M.
Gustavo Cañas

Agradecimientos
Esta tesis se debe a muchas personas y entidades que de una u otra forma aportaron en
su exigente producción. Entre ellos, agradezco a:

COLCIENCIAS (Instituto Colombiano para el Desarrollo de la Ciencia y la Tecnología),
quien me apoyó y favoreció financieramente con la Convocatoria Jóvenes Investigadores
(2011-2012), en la cual se desarrolló el Proyecto “Modelo de Inteligencia Ambiental
basado en la integración de Redes de Sensores Inalámbricas y Agentes Inteligentes” y
fue parte de este trabajo de tesis de maestría.

DIME (Dirección de Investigaciones de la Universidad Nacional de Colombia - Sede
Medellín), quien financió el proyecto de investigación “Modelo de sistema híbrido
inteligente para el monitoreo de variables físicas usando Redes de Sensores
Inalámbricos y Sistemas Multi-Agente”, el cual fue parte de este trabajo de tesis de
maestría.

Facultad de Minas por la beca de posgrado con exención de matricula concedida para
llevar a cabo los estudios de maestría.

Demetrio Arturo Ovalle, director de esta tesis, quien con sus enseñanzas tanto a nivel
académico, profesional y personal permitió que este trabajo de investigación diera
buenos frutos. Además, agradezco a Alcides Montoya por sus colaboraciones como co-
director de la tesis.

Andrés Felipe García, quien con sus conocimientos ayudó en la implementación del
prototipo desarrollado para la validación de esta tesis, y al grupo de investigación MAS-
WSN (unión entre los grupos GIDIA y GICEI) y compañeros de maestría por los valiosos
aportes en su realización.
VIII Modelo de Inteligencia Ambiental basado en la integración de Redes de Sensores
Inalámbricas y Agentes Inteligentes

A mis amigos de siempre y familiares, les agradezco por motivarme a cumplir mis metas
y ser un apoyo constante.

Finalmente y no menos importantes, a las personas que son el motor de mi vida; a mis
padres Alonso Restrepo y Celina Medina, por el apoyo incondicional, afecto y motivación
que me brindan día a día, a mis hermanos Ángela Restrepo y Alejandro Restrepo por su
apoyo fraternal, y a una persona muy especial, Gustavo Cañas, quien gracias a su
compañía ha facilitado mi crecimiento tanto personal como profesionalmente, y me
impulsa diariamente a lograr más allá de las metas propuestas.
Resumen y Abstract IX

Resumen
La Inteligencia Ambiental o AmI (Ambient Intelligence), es un área de las Ciencias
Computacionales que integra aspectos novedosos como computación ubicua, interfaces
inteligentes, sistemas adaptativos, Smart WSN, entre otros. Sin embargo, no existe un
modelo genérico para diseñar y desarrollar aplicaciones reales de AmI. El objetivo de
esta tesis de maestría es proponer un meta-modelo de AmI que incluya los modelos más
relevantes que deben ser tenidos en cuenta para el diseño e implementación de tales
sistemas, definidos como modelo de contexto, modelo de adaptación, modelo del usuario
y modelo del dominio. Adicional a estos modelos, es necesario especificar un módulo
con los servicios adaptados que pueden ser ofrecidos por agentes inteligentes quienes
utilizan para ello el conocimiento almacenado en los diferentes modelos.

Palabras clave: Sistemas Multi-Agente, Redes de Sensores Inalámbricas, Inteligencia
Ambiental, Adaptación, Perfil de Usuario, Contexto.

Abstract
The Ambient Intelligence (AmI) is a Computer Science field that integrates new research
topics such as ubiquitous computing, intelligent interfaces, adaptive systems, Smart
WSN, among others. However, there is not a generic model to design and develop real
AmI applications. The aim of this master thesis is to propose an AmI meta-model that
includes the more relevant models that should be considered to the design and
implementation of such systems, defined as context model, adaptation model, user
model, and domain model. In addition to these models, a module comprised by
intelligent-agent-based adaptive services must be specified which use the knowledge
stored within different models.

Keywords: Multi Agent Systems, Wireless Sensor Networks, Ambient Intelligence,
Adaptation, User profile, Context.