我的普适计算科研经历与感受 - 首页-中国计算机学会信息网

2012年1月7日，我与清华大学的徐恪、中国人民大学的李翠平一起荣获中国计算机学会青年科学家奖。《中国计算机学会通讯》（C C C F）专栏编委、清华大学武永卫教授邀请我写一篇感想文章。盛情难却，却又不知从何下笔，思来想去，就将我从事普适计算的科研经历，海外学习和研究的感受总结成文，希望对从事科研工作的青年朋友有所帮助。

初识普适计算

我于1996年考入西北工业大学计算机系，4年后被免试推荐为硕博连读研究生，师从周兴社教授。2000年到2002年我主要从事嵌入式系统和电视节目个性化服务的研究，2003年开始从事普适计算的研究工作。

1991年马克·韦泽（Mark Weiser）在《科学美国人》杂志上，阐述了他对未来计算的美好愿景：“The most profound technologies are those that disappear. They weave themselves into the fabrics of everyday life until they are indistinguishable from it.”（最具有深远意义的是那些从人们注意力中消失的技术。这些技术已经渗透到人们的日常生活中，以致与生活难以区分。）这短短的几十个字，生动地刻画了普适计算应该具备的特征。我们可以将其凝练为“一个中心，两个基本点，两个必要元素”。一个中心即“以人为中心”，两个基本点是“计算无处不在和计算不可见”，两个必要元素是“传感器和人”。计算是围绕人做文章，同时是基于传感数据的，二者缺一不可。

2000年前后，随着软硬件技术的迅速发展，特别是无线网络和传感器技术的长足进步，学术界和产业界掀起了普适计算的研究热潮。情境感知计算作为普适计算的核心，得到了广泛深入的研究。

普适个性化与智能空间

普适计算的关键问题是如何察觉用户及其所处的环境，提供适时适地的服务。针对普适环境多媒体个性化服务需求，我们首先提出了上下文感知推荐的思想，建立了N2M多维上下文感知多媒体推荐模型，形式化地描述了多维上下文和多维推荐结果。同时我们提出了一种混合推荐算法，将基于内容过滤的方法、基于贝叶斯分类的方法和基于规则的方法有机结合在一起，实现内容及其呈现形式的推荐。我们还提出了基于主从结构的协同式用户偏好获取与更新策略，设计了根据反馈信息动态获得用户偏好的隐式学习算法。针对组用户推荐，我们提出了动态组用户兴趣模型建立机制，其核心为基于总体距离最小的多用户偏好融合算法。我们设计实现了基于OSGi 的普适多媒体服务软件平台，主要功能包括服务管理、多媒体处理和上下文管理。从系统层次上

於志文

西北工业大学

我的普适计算科研经历与感受人才成长专栏

关键词：CCF青年科学家奖　科研经历

为上下文感知多媒体个性化服务和应用的开发与实施提供支持。

智能空间群体协作支持系统为协同决策、设计、开发提供了有力的环境和技术支持，实现了群体活动和行为的协调，具有很强的科学价值和社会意义。我们以智能会议为典型应用背景，研究了群体语义交互模型与机制，提出了一种多模态语义交互识别方法，充分利用不同模态的数据和不同推理模型的能力，产生了鲁棒可靠的结果。我们提出了层次化语义交互可视化呈现机制，提供对会议中社会动态特性和状态的可视化，包括语义交互、发言情况、关注等。在交互识别结果基础之上，我们提出了一种基于图的语义交互挖掘算法，实现交互流频繁模式的挖掘。

普适教育是下一代教育发展的趋势。普适教育资源管理是普适教育服务的重要组成部分。我们重点研究了普适教育内容自适应算法和软件平台，解决了下一代普适教育的关键技术；提出了支持上下文感知和QoS服务的教育资源管理、推荐、查询和访问机制；开发了情境感知电子学习软件基础平台Semantic Learning Space，将语义网技术应用于普适教育，支持语义化知识表示、系统化情境管理、互操作化内容集成和自适应内容推荐。

用计算感知社会

近年来，随着嵌入式设备、无线传感网络、移动计算等技术的快速发展，集成感知、计算和通信能力的普适智能系统已得到广泛应用，逐步融入到人们的日常生活环境当中，这为在更加开放的社会空间中研究较大规模的群体交互提供了有利条件。普适计算由此步入高级阶段，即社会感知计算。我们提出了社会感知计算的概念和模型，并开展了系统性的研究工作。社会感知计算旨在通过人类生活空间部署的大规模多种类传感设备，实时感知识别社会个体的行为，分析挖掘群体社会交互特征和规律，辅助个体社会行为，支持社群的互动、沟通和协作。社会感知计算的核心在于“感知”二字，有两层涵义，首先感知物理世界（s e n s i n g），然后觉察并做出响应（aware）。社会感知计算的主要研究内容包括现实世界实时数据感知、人类行为与交互分析、社会交互高效支持、社会感知计算软件框架以及社会感知计算应用等五个方面。

目前我们将移动社交网络作为社会感知计算研究的一个载体，它与传统社交网络相比具有三个显著特征：感知的实时连续性、数据的真实时空性和服务的即时即地性。我们从移动社交网络时空交互语义感知、语义建模和时空交互规律挖掘三方面展开研究，期望在多源时空交互数据获取方法、群体时空交互网络建模、跨空间异构社交网络的关联性等方面取得突破。为此，我们构建了移动社交网络感知计算的“雨”模型，设计实现了移动社交网络系统支撑平台。它由手机端的智能感知和服务器端的分布式服务中间件两个部分构成，并通过“智慧校园”和“老年人健康辅助”两个应用，对模型和算法进行验证。

海外学习和研究经历

我曾经在海外四所大学和研究机构从事学习和研究工作，有机会感受到不同国家、不同实验室的独特文化和氛围。这对我的学术研究工作产生了很大的影响。

新加坡　2004年9月至2005年5月，我获得了在新加坡信息通信研究院做访问学生的机会，师从张大庆研究员。在那里我深刻理解了什么是学术研究，也深刻感受到了那里的学生刻苦钻研的精神。新加坡是一个开放的国家，当时在研究院和新加坡国立大学的学术报告很多，张老师一有机会就带我去参加，对研究思路的启发起到了很大的促进作用。另外我还有机会旁听了新加坡国立大学的研究生课程。一学期只有很少的几门课，但是每门课的工作量很大，学生需要看很多的文献，写课程报告，几个人一个小组做一