شماره ركورد
25546
شماره راهنما
COM3 154
عنوان
راه كاري مدل رانده جهت تسهيل تعامل پذيري سيستم هاي آگاه به زمينه
مقطع تحصيلي
دكتري
رشته تحصيلي
مهندسي كامپيوتر - نرم افزار
دانشكده
مهندسي كامپيوتر
تاريخ دفاع
1404/10/20
صفحه شمار
178 ص .
استاد راهنما
شكوفه كلاهدوز رحيمي , بهمن زماني
استاد مشاور
دكتر حسين مرادي
كليدواژه فارسي
سيستمهاي آگاه به زمينه , توسعه مدلرانده , ميان¬افزار انتشار-اشتراك , تعامل¬پذيري , اشتراك زمينه , زبان خاص دامنه
چكيده فارسي
رشد فزايندهي سيستمهاي آگاه به زمينه، ناشي از گسترش محاسبات فراگير و اينترنت اشياء، نياز به اشتراكگذاري يكپارچهي اطلاعات زمينهاي ميان سامانههاي ناهمگون را بيش از پيش آشكار كرده است. با اين حال، تحقق تعاملپذيري در اين سيستمها با چالشهاي اساسي روبهرو است. تفاوتهاي نحوي، مانند تنوع در قالبها، انواع داده و پروتكلها، و تفاوتهاي معنايي، مانند تفسيرهاي متفاوت از مفاهيم، واحدهاي اندازهگيري يا ساختار دادهها، مانع از درك و تبادل صحيح اطلاعات ميان سامانهها ميشود. در نتيجه، توسعهي ميانافزاري كه بتواند اين ناهمگونيها را پوشش دهد و اشتراكگذاري زمينه را به شكلي مؤثر و قابل اعتماد فراهم كند، به فرآيندي پيچيده و زمانبر تبديل شده است.
براي رفع اين چالشها، چارچوبي مدلرانده با عنوانHarmonyCAS طراحي شده است كه هدف آن تسهيل توسعهي ميانافزار انتشار–اشتراك و ارتقاي تعاملپذيري در سيستمهاي آگاه به زمينه است. اين چارچوب از يك زبان خاص دامنه بهره ميگيرد كه شامل سه بخش اصلي است. بخش نخست مربوط به مؤلفههاي ميانافزار است كه ساختار و رفتار سيستم انتشار–اشتراك را توصيف ميكند. بخش دوم به مدلهاي زمينه اختصاص دارد كه نمايش دقيق اطلاعات و روابط زمينهاي را بر عهده دارند. بخش سوم شامل مؤلفههاي نگاشت است كه مسئول مديريت تفاوتهاي نحوي و معنايي ميان سامانههاي ناهمگون هستند. همچنين، مفهوم هستيشناسي بهعنوان سرويس در اين چارچوب معرفي شده است تا امكان تفسير مشترك مفاهيم در ميان سيستمها را فراهم آورد و تعاملپذيري معنايي را تقويت كند.
نتايج ارزيابي نشان ميدهد كه HarmonyCAS عملكردي پايدار و كارآمد دارد. در آزمايش ارسال 2000 پيام هيچ خطايي ثبت نشد و نرخ خطا برابر صفر بود. همچنين در بار 5000 پيام، ميانگين زمان پاسخگويي تنها 49 ميليثانيه اندازهگيري شد كه نشاندهنده مقياسپذيري مطلوب سيستم است. افزون بر اين، ارزيابيهاي قابليت استفاده بيانگر آن است كه ميانگين امتياز رضايت كاربران در شاخصهايي مانند سهولت استفاده، سهولت يادگيري، مفيد بودن و رضايت كلي، بيش از 80 درصد بوده است. اين نتايج نشان ميدهد HarmonyCAS توانسته است بهطور مؤثري اشتراكگذاري زمينه را تسهيل كند و نيازمنديهاي كليدي تعاملپذيري را برآورده سازد. به طور كلي، يافتههاي اين پژوهش حاكي از آن است كه HarmonyCAS ميتواند بهعنوان يك رويكرد علمي و عملي، فرآيند توسعه ميانافزار انتشار-اشتراك و رفع چالشهاي تعاملپذيري در سيستمهاي آگاه به زمينه را تسهيل كند و زمينه را براي كاربردهاي گستردهتر در محيطهاي واقعي فراهم سازد.
كليدواژه لاتين
Context-aware systems , Model-driven development , Publish–subscribe middleware , Interoperability , Context sharing , Domain-specific language
عنوان لاتين
A Model-Driven Approach for Facilitating Interoperability of Context-Aware Systems
گروه آموزشي
مهندسي نرم افزار
چكيده لاتين
The rapid expansion of context-aware systems, driven by the advancement of ubiquitous computing and the Internet of Things, has intensified the need for seamless sharing of contextual information among heterogeneous systems. However, achieving interoperability in such environments remains a substantial challenge. Syntactic heterogeneity, including variations in data formats, data types, and communication protocols, as well as semantic heterogeneity, such as differing interpretations of concepts, measurement units, and data structures, often hinders systems from correctly interpreting and exchanging contextual information. As a result, developing middleware capable of addressing these discrepancies and ensuring reliable and efficient context sharing has become a complex and time-consuming endeavor.
To overcome these challenges, this dissertation introduces HarmonyCAS, a model-driven framework designed to streamline the development of publish–subscribe middleware and enhance interoperability in context-aware systems. HarmonyCAS incorporates a Domain-Specific Language (DSL) comprising three core components. The first component defines middleware elements, capturing the structure and behavior of the publish–subscribe system. The second component specifies context models that precisely represent contextual information and their interrelations. The third component provides mapping constructs responsible for handling syntactic and semantic differences across heterogeneous systems. Moreover, the framework integrates the concept of Ontology as a Service (OaaS) to enable a shared interpretation of concepts among systems, thereby strengthening semantic interoperability.
Experimental evaluations demonstrate that HarmonyCAS delivers stable and efficient performance. In experiments involving the transmission of 2,000 messages, no errors were observed, resulting in an error rate of zero. Under a load of 5,000 messages, the average response time was measured at only 49 milliseconds, indicating good scalability. Additionally, usability assessments revealed that user satisfaction scores, including ease of use, ease of learning, perceived usefulness, and overall satisfaction, exceeded 80 percent. These results indicate that HarmonyCAS effectively facilitates context sharing and meets essential interoperability requirements. Overall, the findings of this research suggest that HarmonyCAS can serve as both a scientific and practical approach for simplifying the development of publish–subscribe middleware and addressing interoperability challenges in context-aware systems, thereby paving the way for broader adoption in real-world environments.
تعداد فصل ها
6
فهرست مطالب pdf
153353
نويسنده