Framework for ambient assistive living : handling dynamism and uncertainty in real time semantic services provisioning

par Hamdi Aloulou

Thèse de doctorat en Informatique

Sous la direction de Mounir Mokhtari.

Soutenue le 25-06-2013

à Evry, Institut national des télécommunications , dans le cadre de École doctorale Informatique, télécommunications et électronique (Paris) , en partenariat avec Université Pierre et Marie Curie (Paris) (1971-2017) (Université) et de Département Réseaux et Services de Télécommunications (laboratoire) .

  • Titre traduit

    Environnement logiciel pour l’assistance à l’autonomie à domicile : gestion de la dynamique et de l’incertitude pour la fourniture sémantique en temps réel de services d’assistance


  • Résumé

    L’hétérogénéité des environnements ainsi que la diversité des profils et des besoins des patients représentent des contraintes majeures qui remettent en question l’utilisation à grande échelle des systèmes d’assistance à l’autonomie à domicile (AAL). En effet, afin de répondre à l’évolution de l’état des patients et de leurs besoins humains, les environnements AAL sont en évolution continue par l’introduction ou la disparition de capteurs, de dispositifs d’interaction et de services d’assistance. Par conséquent, une plateforme générique et dynamique capable de s’adapter à différents environnements et d’intégrer de nouveaux capteurs, dispositifs d’interaction et services d’assistance est requise. La mise en œuvre d’un tel aspect dynamique peut produire une situation d’incertitude dérivée des problèmes techniques liés à la fiabilité des capteurs ou à des problèmes de réseau. Par conséquent, la notion d’incertitude doit être introduite dans la représentation de contexte et la prise de décision afin de faire face à ce problème. Au cours de cette thèse, j’ai développé une plateforme dynamique et extensible capable de s’adapter à différents environnements et aux besoins des patients. Ceci a été réalisé sur la base de l’approche Plug&Play sémantique que j’ai proposé. Afin de traiter le problème d’incertitude de l’information lié à des problèmes techniques, j’ai proposé une approche de mesure d’incertitude en utilisant les caractéristiques intrinsèques des capteurs et leurs comportements fonctionnels. J’ai aussi fourni un modèle de représentation sémantique et de raisonnement avec incertitude associé avec la théorie de Dempster-Shafer (DST) pour la prise de décision


  • Résumé

    The heterogeneity of the environments as well as the diversity of patients’ needs and profiles are major constraints that challenge the spread of ambient assistive living (AAL) systems. AAL environments are usually evolving by the introduction or the disappearance of sensors, devices and assistive services to respond to the evolution of patients’ conditions and human needs. Therefore, a generic framework that is able to adapt to such dynamic environments and to integrate new sensors, devices and assistive services at runtime is required. Implementing such a dynamic aspect may produce an uncertainty derived from technical problems related to sensors reliability or network problems. Therefore, a notion of uncertain should be introduced in context representation and decision making in order to deal with this problem. During this thesis, I have developed a dynamic and extendible framework able to adapt to different environments and patients’ needs. This was achieved based on my proposed approach of semantic Plug&Play mechanism. In order to handle the problem of uncertain information related to technical problems, I have proposed an approach for uncertainty measurement based on intrinsic characteristics of the sensors and their functional behaviors, then I have provided a model of semantic representation and reasoning under uncertainty coupled with the Dempster-Shafer Theory of evidence (DST) for decision making


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