Ambient Intelligence for Scientific Discovery: Foundations, Theories, and Systems

بسیاری از کارهای دشوار اکتشاف علمی را فقط می توان به روش های تعاملی، با ترکیب تکنیک های محاسباتی هوشمند با رابط های کاربری بصری و سازگار حل کرد. استفاده از هوش انسانی در سیستم‌های اکتشاف علمی اجتناب‌ناپذیر است: چشم انسان می‌تواند الگوها و روابط پیچیده را به همراه تشخیص موارد استثنایی در یک مجموعه داده ثبت کند. مغز انسان می تواند به راحتی ادراکات را برای تصمیم گیری دستکاری کند.

هوش محیطی در مورد این نوع تعامل انسان در همه جا حاضر و مستقل با اطلاعات است. اکتشاف علمی فرآیند ادراک و ارتباط خلاقانه است که با سؤالاتی از قبیل: چگونه اطلاعات را به میزان قابل توجهی کاهش دهیم و در عین حال معنا را حفظ کنیم، یا چگونه الگوهایی را از داده های عظیم و منابع داده در حال رشد استخراج کنیم.

منشاء گرفته از کارگاه SIGCHI در مورد هوش محیطی برای کشف علمی، این بررسی پیشرفته در سه بخش سازماندهی شده است: پارادایم های جدید در اکتشاف علمی، شناخت محیط، و سیستم های هوش محیطی. بسیاری از فصل‌ها ویژگی‌های مشترکی مانند تعامل، بینایی، زبان و زیست‌پزشکی دارند.

Many difficult scientific discovery tasks can only be solved in interactive ways, by combining intelligent computing techniques with intuitive and adaptive user interfaces. It is inevitable to use human intelligence in scientific discovery systems: human eyes can capture complex patterns and relationships, along with detecting the exceptional cases in a data set; the human brain can easily manipulate perceptions to make decisions.

Ambient intelligence is about this kind of ubiquitous and autonomous human interaction with information. Scientific discovery is a process of creative perception and communication, dealing with questions like: how do we significantly reduce information while maintaining meaning, or how do we extract patterns from massive data and growing data resources.

Originating from the SIGCHI Workshop on Ambient Intelligence for Scientific Discovery, this state-of-the-art survey is organized in three parts: new paradigms in scientific discovery, ambient cognition, and ambient intelligence systems. Many chapters share common features such as interaction, vision, language, and biomedicine.