Wahrnehmungsprobleme

Die Art und die Qualität, wie wir in Zukunft mit Computersystemen interagieren werden, hängt wesentlich davon ab, wie Maschinen oder Programme die Welt wahrnehmen und wie sie diese Informationen behandeln. So sollen "kontextbasierte" Anwendungen mit Hilfe der über Sensoren erfassten Umgebungsinformationen in die Lage versetzt werden, ein System selbst zu steuern und zu kontrollieren. Solche Anwendungen setzen die Integration ausgereifter Methoden maschineller Wahrnehmung von akustischen Geräuschen, Sprache, Ort, Zeit, Geruch, Temperatur, Bewegung und Beschleunigung voraus. Gelingt dies, werden sie dereinst heutige Formen eingebetteter Computersysteme, der Mensch-Maschinen-Interaktion und (traditioneller) autonomer Systeme in der Robotik ablösen.

Ferner ist nicht nur die Frage, wie sich mit solchen Systemen die "richtigen Daten" zur "richtigen Zeit" im "richtigen Umfang" am "richtigen Ort" bereitstellen, sondern auch die Modellierung und das Management solcher Daten sind komplex. So müsste eine kontextsensitive Anwendung mit ihrer Sensorhardware meist weit verteilte Daten lokal erfassen und sie für die jeweilige Anwendung zu interpretierbaren Daten verdichten können. Doch heutige Sensorentechnik verfügt nur über eine sehr begrenzte Speicherkapazität und Rechenleistung und ist in ihren Kommunikationsmitteln und ihrer -bandbreite beschränkt. Probleme bereiten auch die Verarbeitung unterschiedlich hoher Datenraten, das unterschiedliche Niveau der Daten, die Ausfallsanfälligkeit von Sensorknoten (zum Beispiel. bei eigener Energieversorgung), die ungenügende Mobilität der Sensoren, die Synchronisation von Sensordatenströmen aus unterschiedlichen Quellen sowie die Integration von zeit- und ereignisgesteuerten Sensordaten.