Tarkvarateaduse instituudi doktorant Jaanus Kaugerand kaitseb oma doktoritööd "Mediated Interactions for Collection and Exchange of Situational Information in Smart Environments" ("Vahendatud interaktsioonid olukorrateadlikkuse informatsiooni kogumiseks ja vahetamiseks arukates keskkondades") teisipäeval, 18.08.2020 kell 10:00 ruumis U05-210 (Ehitajate tee 5) ja zoomi vahendusel.

Arukate keskkondade ja asjade interneti jaoks vajalikud sard- ja kommunikatsioonitehnoloogiad on viimastel aastatel väga kiiresti arenenud ning on muutunud võimeliseks täitma olukorrateabe kogumiseks ja võrgusiseseks töötlemiseks vajalikke keerulisi arvutusülesandeid. Vastavaid olukorrateadlikkuse rakendusi iseloomustab vajadus andmeid püsivalt ja dünaamiliselt värskendada ning käsitleda ja töödelda andmevoogudena. See omakorda tähendab, et hajutatud sensorsüsteemidega kogutud olukorrateabe kvaliteedi tagamiseks on vaja metoodiliselt arvestada kogutud andmete kontekstipõhist (nt ajalise ja ruumilise) valiidsust ja kooskõlalisust. Käesolev väitekiri kasutab selleks vahendatud interaktsioonide kontseptsiooni. Aruka keskkonna sensorvõrgu täiendamine vahendatud interaktsioonidega loob võimaluse valideerida andmeid hajutatud võrgusõlmedes reaalajas ning valikuliselt edastada ja töödelda ainult valideeritud andmeid. Käesolev töö toob välja, et hajutatud traadita spontaanvõrkudes, eriti sellistes, kus globaalne sünkroniseerimine on ressursside kasutuse mõistes väga kulukas või isegi võimatu, ei pruugi võrgusisestes andmetöötlusalgoritmides kasutatavad andmed alati olla kokkusobivad. Eriti selge on see probleem süsteemides, kus andmeid kasutatakse lihtsuse mõttes nende saabumise järjekorras. Hajutatud traadita spontaanvõrkudes võivad erinevatel kommunikatsiooniteedel olla erinevad ja ajas muutuvad hilistumised. Seda põhjustab näiteks muutuv topoloogia, andmeside kanalite koormuse muutumine või ajaliselt jagatud ühise sidekanali kasutamine. Vahendatud interaktsioonide kontseptsiooni kasutamine võimaldab vaadelda iga kommunikatsiooni kanalit kui intelligentset vahendaja-agenti, mille ülesanne on reaalajas tagada nii andmete valiidsus kui ka vastastikku kooskõlalised ehk ühilduvad andmed. Tarkvaraliselt on see vahendaja-agent rakendatud igas võrgusõlmes kui vahevara moodul. Vastavaid reegleid, mille alusel andmete valideerimine ja sobivate andmete valik toimub, on iga andmevoo jaoks võimalik erinevalt konfigureerida. Nii edastatakse olukorrateabe töötlemise protsesside sisenditeks ainult kehtivad ja omavahel kooskõlalised andmed. Intelligentse vahendajaagendi tarkvara nimetatakse ProWare vahevaraks.
Väitekirja teoreetilise panusena võib nimetada vahendatud interaktsioonide kontseptsiooni uurimist ja täiendamist eesmärgiga seda rakendada arukates keskkondades olukorrateadlikkuse informatsiooni kogumiseks. Peamiste panustena töötatakse väitekirjas välja metoodika hajutatud allikate sisendandmete kontekstipõhise kooskõla saavutamiseks ja tehniline lahendus reaalajas olukorrateabe töötluseks vajalike sisendandmete nii valiidsuse kui ka kooskõla kontrolliks. Lisaks kajastab väitekiri mitmes väitekirja autori avaldatud artiklis kirjeldatud eksperimente, mis demonstreerivad eelnimetatud teoreetilise tulemuse praktilist rakendamist. Eksperimendid on läbi viidud kasutades traadita sensorvõrgu tehnoloogiat, militaar- ja linnakeskkondades. Eksperimentide tulemused näitavad nii väljatöötatud meetodite rakendatavust kui ka olulist olukorrateabe kvaliteedi tõusu.

Juhendaja: Jürgo-Sören Preden, PhD

Oponendid:

• prof Michael Henshaw (Loughborough Ülikool, Ühendkuningriik)
• Vanemteadur Gabriel Jakobson (CyberGem Consulting, USA) 

Doktoritöö on avaldatud tehnikaülikooli raamatukogu digikogus.