Aplicación del azonamien o cuali a i o al "Hoga Digi al"
Juan An onio Ál a ez1, Juan An qnio O ega 1, Jes�s To es 1, Alejand o Fe nández1, Manuel Da
id C uz · Cecilio Angulo y F ancisco Velasco3•
1 Depa amen o de Lenguajes y Sis emas In o má icos, Uni e sidad de Se illa.
A da. Reina Me cedes s/n. Se illa.
{juan,o ega,j o es }@lsi.us.es, { alejand o. dez, manuel3086}@gmail.com
2 Enginye ia de Sis emes, Au oma ica i ln o ma ica Indus ial, Escala Poli ecnica Supe io d'Enginye ia
de Vilano a i la Gel ú.
cecilio.ang[email p o ec ed]
3 Depa amen o de Economía Aplicada I, Uni e sidad de Se illa. A da. Ramón y Caja!, sin
[email p o ec ed]
Resumen
Iden i ica y ep oduci el azonamien o humano,
es uno de los obje i os p incipales de la In eligen
cia A i icial. En el ámbi o del hoga digi al dicho
obje i o cob a una g an impo ancia, pe o aún no
se ha log ado comple a .
En es e a ículo comen amos la a qui ec u a p o
pues a pa a la ealización de una i ienda domó ica
basada en la especi icación ealizada po OSGi. En
ella, esol emos la in e acción con el usua io pa a
que és e, a a és de in e aces Web, pueda con o
la su esidencia. Dichos in e aces deben se ami
gables con los habi an es del hoga digi al y da á
espues as en su mismo lenguaje.
El con ol que le pe mi imos es comple o, acce
diendo a odo ipo de disposi i os elec ónicos a
a és de una g an di e sidad de edes y p o oco
los. Además odas las acciones ealizadas sob e los
elemen os de la casa, se egis an en una base de
da os. An e es a po encia de ac uación y ecopila
ción de da os inmedia a, c eemos que hemos de
da un paso hacia la in eligencia de la i ienda a
a és del azonamien o cuali a i o y conc e amen
e usando lógica di usa sob e los da os ob enidos.
De ese modo consegui emos ealiza una in e ac
ción in eligen e y adap able del hoga con sus habi
an es.
1 In oducción
El p oblema de la ex acción de conocimien o a pa i de
alo es cuali a i os ha sido esuel o en di e en es ámbi os.
Desde la economía [12) has a la educación [l) pasando po
muchos o os con ex os.
En es e abajo amos a busca un nue o ámbi o de aplica
ción: "El Hoga Digi al". La e olución pa a consegui un
en o no p epa ado pa a compu ación y comunicación ubi
cua, jun o con una in e acción a a és de in e aces in eli
gen es, ha a anzado a pasos agigan ados en los úl imos
47
años. Con la apa ición de "Open Se ices Ga eway lni ia i
e" (OSGi) [ 1 O] en 1999, sec o es de cons ucción, emp e
sas de so wa e y compañías de elecomunicaciones, colabo
an pa a ob ene p oduc os aplicables an o al hoga digi al
como a cualquie en o no habi able, incluyendo incluso los
au omó iles. Dicha inicia i a, p e ende c ea pasa elas de
se icios a a és de una a qui ec u a abie a y lexible, su
minis ando dichos se icios desde edes de á ea ex ensa
hacia LANs o edes de disposi i os.
La c ecien e demanda de se icios de ges ión y con ol de
nues o hoga po pa e de la sociedad de la in onnación,
hizo que su giese el p oyec o Domoweb, cuyo obje i o
p incipal, es la c eación de un en o no demó ico ges ionado
ía Web. El desa ollo de dicho abajo nos ha pe mi ido
acumula expe iencia sob e las a qui ec u as o ien adas a
se icio, conc e amen e sob e la pla a o ma basada en la
especi icación de OSGi e implemen ada con so wa e de
uen es abie as. En es e a ículo, comen amos la es uc u a
y se icios que o e a el p oyec o y ampliamos su isión
inicial, hacia ámbi os de aplicación de lógica di usa pa a
consegui in e acciona de mane a in eligen e con los habi
an es de la i ienda. Desc ibi emos in e esan es escena ios
dónde pod emos comp oba la mejo a del p oyec o inicial,
en el que hemos comenzado a aplica lógica di usa en di e 
sos aspec os como in e acción con los usua ios y p edicción
de ac uaciones. Además, deja emos emas abie os pa a
pe mi i la comunicación con g upos in es igado es de a-
zonamien o cuali a i o y diagnosis.
Es e a ículo es á o ganizado del siguien e modo: En la
sección 2 desa olla emos la isión del p oyec o Domoweb
y mos a emos aspec os de su diseño. En la sección 3 des
c ibi emos el abajo elacionado con la implemen ación que
es amos ealizando median e lógica di usa pa a consegui
azonamien o cuali a i o. T as jus i ica el po qué de usa
es a lógica, mos a emos los escena ios con los que quisi
mos amplia la idea inicial. Finalmen e en el cua o apa ado
explica emos las conclusiones ob enidas y apun a emos el
abajo u u o.
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subconjun os, de mane a que cualquie elemen o pue
da pe enece a ellos en di e en es g ados. Con eglas
di usas, es posible p ocesa las elaciones en e las a
iables uzzy y p oduci una salida nebulosa.
•T a amien o pe sonalizado: Basándose en las ca ac e
ís icas ap endidas de los habi an es de la casa, pod ía
da se un a o pe sonalizado a cada uno. Tal ez el a
zonamien o cuan i a i o sea mejo in e p e ado po
pe sonas con una mejo o mación educa i a, pe o es
á cla o que un niño de 9 años puede comp ende me
jo énninos como mayo , calu oso, oscu o o ápido
que é minos numé icos. Del mismo modo, las cuali
dades a ían dependiendo de los usua ios. El é mino
jo en se á en endido de una mane a po un anciano y
de o a po un adolescen e.
3 Conclusiones y abajo u u o
T as habe comen ado la a qui ec u a y los se icios más
impo an es del p oyec o Domoweb, obse amos una se ie
de ca encias sob e las que es amos abajando pa a mejo a
el p oduc o inal.
Una de las posibles líneas de abajo u u o y de in es iga
ción es la de do a de un ap endizaje au omá ico median e
azonamien o cuali a i o al sis ema. Ac ualmen e es amos
desa ollando la in eg ación de una se ie de componen es
que penni an es o sin ene que modi ica la es uc u a
c eada. Si conseguimos que nues o p oyec o lle e a cabo el
ap endizaje de o ma au ónoma, de acue do a las necesida
des del usua io y además esponda a los deseos y necesida
des de los mismos de mane a au omá ica, hab emos dado un
paso impo an e hacia la In eligencia Ambien al. La an ici
pación an e ac os epe i i os median e la base de conoci
mien o del sis ema debe se una ealidad y exis en o os
abajos que lo a alan (3). Además, nues o sis ema debe se
lo menos in usi o posible, e i ando que los habi an es del
hoga se sien an obse ados po los senso es del sis ema.
Ag adecimien os
Es e a ículo ha sido inanciado po el p oyec o
RAITEC "Domoweb: Me odologías pa a el diseño y desa
ollo de sis emas domó icos con olados ía Web". Finan
ciado po la Conseje ía de Inno ación, Ciencia y Emp esa
de la Jun a de Andalucía. Cuyo expedien e es el
SC/AT/0108/2003 y cuyo código de P oyec o es
2001001216. In es igado P incipal: Juan An onio O ega
Ramí ez -Dep o. Lenguajes y Sis emas In onná icos de la
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Op o de Ingenie ía Elec ónica,
Sis emas In o má icos y Au omá ica
Uni e sidad de Huel a
[email p o ec ed]hu.es, [email p o ec ed]
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In his pape , a no el me hodology is p oposed o
diagnose a ansien s a e o a dynamic sys em us
ing supe ised lea ning. l is composed by wo
s eps: one o -line p ocess and ano he on-line p o
cess. The o -line phase begins ga he ing da a om
he sys em, bo h when i is unning ee o aul
and when he sys em is unning in each aul mode.
Also, i is possible o gene a e hese da a om
Mon e Ca io simula ions o a sys em model. A seg
men a ion and no maliza ion algo i hm is used o
educe he la ge amoun o ga he ed da a. The i
nal s ep o he o -line p ocess is he gene a ion_ o
a decision ee by a classi ica ion ool. The on-lme
p ocess o he me hodology consis s in e alua ing
a new eading o he sys em senso s wi h he gen
e a ed decision ees. The sys em diagnosis is he
esul o his e alua ion which has a linea compu
a ional cos due o he simplici y o he decision
ees. In o de o imp o e diagnosabili y p oblems
o his me hodology, i is p oposed a new solu ion
in his wo k. lns ead o gene a ing only one de
cision ee, a di e en decision ee is gene a ed o
each aul mode and ee o aul mode. The e o e
mul iple possibili ies o diagnosis can be o e ed
o a gi en beha iou o dynamic sys em. Me h
odology has been applied o diagnose a DC mo o .
Eigh di e en aul s ha e been conside ed and he
esul s ha e been discussed including diagnosab1l
i y con lic s.
1 In oduc ion
Inside he A i icial ln elligence echniques, da a mining is
abou sol ing p oblems by analyzing da a al eady p esen in
da abases. Da a mining is de ined as he au oma ic p ocess o
disco e ing pa e ns in da a. One o he ields o Da a _Mining
is he Machine Lea ning, which is de ined as he ab1l1 y o
a compu e sys em o gene a e new knowledge based on i s
pas expe iences. . .
A long a ie y o echniques, coming om A i icial Tn
elligence, has been applied o diagnosis ield om he be
ginning. Along his ime, a g ea numbe o _app ox1ma wns
ha e been p oposed om di e en poin s o 1ew. In [ Co d1e
53
Ra ael M. Gasea, Juan A. O ega
Dp o de Lenguajes y Sis emas
In o má icos
Uni e sidad de Se illa
[email p o ec ed], o [email p o ec ed]
e al., 2000] a compa a i e be ween he communi ies FDI and
DX o model based diagnosis can be ound. One o he ields
ha ha e been widely in es iga ed is he diagnosis o dynamic
sys ems. These ypes o sys ems a e e y di icul o diagnose
due o he g ea amoun o componen s, he small se o ob
se able a iables, he in e ac ions among hei componen s,
and he habi ual p esence o a con ol sys em which could
hide he p esence and iden i ica ion o he aul s. Machine
Leaming echniques ha e been applied o his ield, om a
decade ago [Feng, 1992] o cu en! yea s [Ro e so, 2003].
Tnduc ion mo o s a e e y common in indus y due o hei
simplici y, ugged s uc u e, cheapness and easy main ainab
ili y. l is e y usual ha hese mo o s we e n ol ed m o
la ge indus ial sys ems. Faul de ec ion and diagno_sis o
hese mo o s a e e y impo an! when hey a e wo king m
on-line moni o condi ions. Due o dynamical condi ions o
hese sys ems, i is c ucial o diagnose he aul s quickly and
p ecisely. Se e a) echniques has been applied in o de o
diagnose hese mo o s: echniques based on he signa] ana
lysis [Schoen e al., 1995], based on he dynam1c modelhng
o he mo o [Chan e al., 1999] and knowledge based ech
niques. Inside he knowledge based echniques, many ools
ha e been used: expe sys ems [Filippe i e al., 1992], neu 
onal ne wo ks [Liu e al., 2000] o au oma ic classi ica ion
[Hajiaghajani e al., 2004].
The aim o his pape is o use he powe o he au oma ic
Jea ning o diagnose dynamic sys ems wi h a minimal amoun
o senso s. A comple e me hodology is p oposed o his pu 
pose and i is applied o a dynamic sys em in ol ing a DC
mo o . This is an impo an! imp o emen o he me hodology
p esen ed in a p e ious wo k [Abad e al., 2002].
A imp o emen in he me hodology is p oposed wi h_ he
aim o ea ing no-diagnosable beha iou s. Sys em beha wu
is no-diagnosable when i could ha e mo e han one poss1ble
diagnos ic. The imp o emen p oposes o o e ali poss1ble
diagnos ics by gene a ing mul iple decision ees.
The comple e me hodology is illus a ed wi h simula ions
o a DC mo o . Eigh di e en aul s ha e been conside ed
and he esul s ha e been discussed including diagnosabili y
con lic s.