الوعي السياقي المكاني

يجمع الوعي السياقي المكاني المعلومات السياقية، مثل موقع الفرد أو المستشعر، ونشاطه، ووقت اليوم، وقربه من أشخاص أو أشياء أو أجهزة أخرى. ^{[ 1 ]} ويُعرَّف أيضًا بأنه العلاقة بين المعلومات المُستقاة من البيئة المكانية، والعامل المعرفي، والخريطة، وتوليفها. البيئة المكانية هي الحيز المادي الذي تُجرى فيه مهمة التوجيه أو تحديد المسار؛ والعامل المعرفي هو الشخص أو الكيان المُكلَّف بإنجاز المهمة؛ والخريطة هي تمثيل للبيئة يُستخدم كأداة لإنجاز المهمة. ^{[ 2 ]}

إنّ النظرة غير المكتملة للوعي السياقي المكاني تجعله مجرد مساهم أو عنصر من عناصر الوعي السياقي - أي ما يحدد موقع نقطة على سطح الأرض. هذا التعريف الضيق يُغفل الوظائف المعرفية والحسابية الفردية المتضمنة في نظام جغرافي معقد. وبدلاً من تحديد العدد الهائل من العوامل المحتملة التي تُسهم في السياق، فإنّ تعريف الوعي السياقي المكاني من منظور العمليات المعرفية يُتيح منظورًا فريدًا يتمحور حول المستخدم، حيث "تُضفي التصورات معنىً على البنى المكانية". ^{[ 2 ]}

يُسهم الوعي بالسياق ، والوعي الجغرافي، ورسم الخرائط المنتشر أو المعلومات الجغرافية المنتشرة (UBGI) في فهم الوعي بالسياق المكاني. كما تُعدّ هذه العناصر أساسية في خدمات تحديد المواقع القائمة على الخرائط. في حال كانت واجهة المستخدم لهذه الخدمات عبارة عن خريطة، فلا بد من معالجة تحديات تصميم الخرائط لضمان توصيل السياق المكاني للمستخدم بفعالية.

يُمكن للوعي السياقي المكاني وصف السياق الحالي - بيئة المستخدم في الوقت والمكان الحاليين - أو السياق المستقبلي - حيث يرغب المستخدم في الذهاب وما قد يثير اهتمامه في البيئة المكانية القادمة. بعض الخدمات القائمة على الموقع هي أنظمة استباقية قادرة على توقع السياق المستقبلي. ^{[ 3 ]} الواقع المعزز هو تطبيق يرشد المستخدم خلال السياق الحالي وإلى السياق المستقبلي من خلال عرض معلومات السياق المكاني في نظامه البصري أثناء تنقله في الفضاء الحقيقي. ^{[ 4 ]}

توجد أمثلة عديدة لحزم برامج خدمات تحديد المواقع (التطبيقات) الموجهة للمستخدمين ، والتي تتطلب القدرة على الاستفادة من الوعي السياقي المكاني. هذه التطبيقات مطلوبة بشدة من قبل عامة الناس، وهي أمثلة على كيفية استخدام الأفراد للخرائط لفهم العالم بشكل أفضل واتخاذ القرارات اليومية. ^{[ 5 ]}

نشأ مصطلح الوعي بالسياق من الحوسبة المنتشرة أو ما يسمى بالحوسبة الشاملة التي سعت إلى التعامل مع ربط التغييرات في البيئة بأنظمة الكمبيوتر، والتي تكون ثابتة في غير ذلك.

يُعرَّف السياق بطرق متعددة، وغالبًا ما يكون الموقع حجر الزاوية فيه. يُعرّفه أحد المصادر بأنه "الموقع وهوية الأشخاص والأشياء القريبة". ويصفه مصدر آخر بأنه "الموقع والهوية والبيئة والزمان". ^{[ 6 ]} ومع ذلك، تُقرّ بعض التعريفات بأن الوعي بالسياق أشمل من الموقع.

تبنى داي ^{[ 7 ]} هذا النهج الأوسع: "السياق هو أي معلومة يمكن استخدامها لتوصيف حالة كيان ما، حيث يُقصد بالكيان شخص أو مكان أو شيء، وهو ذو صلة بالتفاعل بين المستخدم والتطبيق، بما في ذلك المستخدم والتطبيقات نفسها". عرّف المؤلف نفسه النظام بأنه "مدرك للسياق إذا كان يستخدم السياق لتوفير معلومات و/أو خدمات ذات صلة للمستخدم، وتعتمد هذه الصلة على مهمة المستخدم". ^{[ 7 ]}

يُعرَّف مفهوم الملاءمة في تعريف الوعي بالسياق على النحو التالي: "مجموعة الحالات والإعدادات البيئية التي إما تحدد سلوك التطبيق أو التي يحدث فيها حدثٌ ما في التطبيق ويكون ذا أهمية للمستخدم". ^{[ 1 ]} كما تم تحديد مستويات مختلفة للسياق، من حيث المستوى الأدنى والمستوى الأعلى. تتكون سياقات المستوى الأدنى من الوقت والموقع وعرض نطاق الشبكة والاتجاه. أما سياقات المستوى الأعلى فتتكون من نشاط المستخدم الحالي وسياقه الاجتماعي. ^{[ 1 ]}

يتضمن نموذج الوعي بالسياق ثلاثي المستويات (الشكل 1) الطبيعة المتغيرة للبيئة من خلال التمييز بين مساهمات السياق الثابت والديناميكي والداخلي: ^{[ 8 ]}

• السياق الثابت – معلومات جغرافية رقمية مخزنة قد تؤثر على بيئة المستخدم
• السياق الديناميكي - معلومات حول الجوانب المتغيرة لبيئة المستخدم يتم الحصول عليها بواسطة أجهزة الاستشعار/خدمات المعلومات ويتم توفيرها في الوقت الفعلي (مثل توقعات الطقس وتقارير حركة المرور).
• السياق الداخلي – معلومات المستخدم، بما في ذلك التفضيلات الشخصية والموقع والسرعة والاتجاه

يتم تشغيل المحتوى الثابت بواسطة المعلومات المخزنة، بينما يتم توفير المحتوى الديناميكي وتحديثه بواسطة أجهزة الاستشعار.

تم تحديد فئات السياق لخرائط الجوال من خلال اختبارات تجريبية للمستخدمين. وقد اعتُبرت الفئات الواردة في هذا الجدول مفيدة لخدمات خرائط الجوال: ^{[ 9 ]}

يُوضح الوعي الجغرافي، وهو مصطلح آخر للوعي السياقي المكاني، الجوانب المكانية والجغرافية للسياق. ولأنه يتجاوز مجرد الموقع الحالي، يجب أن يشمل أبعادًا أخرى وترابطاتها. يُبين الشكل 2 مكونات الوعي السياقي التي حددها لي ^{[ 8 ]} ، ويُطبقها على أنظمة مرجعية جغرافية متعددة. ولكي يكون تطبيق خدمات الموقع فعالًا، يجب أن يكون قادرًا على العمل في بيئة غير متجانسة تتضمن أنظمة مرجعية مختلفة. يجب أن يكون مستخدم خدمات الموقع قادرًا على التحويل بسلاسة من الفضاء الإقليدي (الفضاء المرجعي الديكارتي) إلى الفضاء المرجعي الخطي، ثم إلى الفضاء الداخلي (بما في ذلك ربما الطابق، والجناح، والممر، ورقم الغرفة). ^{[ 10 ]}

المعلومات الجغرافية الشاملة (UBGI) هي معلومات جغرافية تُقدَّم في أي وقت وأي مكان للمستخدمين أو الأنظمة عبر أجهزة الاتصال. ومن الأمور الأساسية لفهم UBGI أن المعلومات المُقدَّمة تستند إلى سياق المستخدم. إن UBGI تتجاوز مجرد البيانات، فهي تشمل مجموعة من المفاهيم والممارسات والمعايير الخاصة بالمعلومات المكانية والجغرافية ومعالجتها، وذلك لتطبيقات متاحة للاستخدام من قِبل عامة الناس. ^{[ 10 ]}

يجب أن تأخذ تقنية المعلومات الجغرافية في كل مكان (UBGI) في الاعتبار أيضًا وضع المستخدم أو العامل المعرفي وأهدافه. ولهذا الغرض، تستخدم مفاهيم الحوسبة المنتشرة أجهزة استشعار لجمع البيانات حول موقع المستخدم بالإضافة إلى المعايير البيئية. ^{[ 2 ]}

تُعرَّف الخرائط الشاملة بأنها "قدرة المستخدمين على إنشاء الخرائط واستخدامها في أي مكان وزمان لحل المشكلات الجغرافية المكانية". ^{[ 11 ]} ولا يقتصر مستخدمو هذه الخرائط ومنشئوها على الجغرافيين ورسامي الخرائط ذوي التدريب العالي فحسب، بل يشملون المواطن العادي. وعلى النقيض من النخبوية المزعومة لمجتمع نظم المعلومات الجغرافية في أوائل الثمانينيات، عندما دعا الكثيرون إلى استخدام تقنيات منفصلة لأن المعلومات الجغرافية المكانية كانت مختلفة وغير متاحة للمستخدمين أو الأنظمة العادية، فإن هدف الانتشار اليوم هو جعل تجربة المستخدم مع الأجهزة التي تدعم نظم المعلومات الجغرافية سهلة الاستخدام وبديهية. ^{[ 12 ]} وتلعب هذه الأجهزة وغيرها من أدوات رسم الخرائط متعددة الوسائط دورًا رئيسيًا في الجهود المبذولة لإيصال الخرائط إلى عامة الناس وإنهاء الممارسة غير المقبولة المتمثلة في حصر الخرائط كشكل من أشكال التصور المرئي لمستخدمي الخرائط الخبراء الذين يشغلون نظم معلومات جغرافية متخصصة للغاية . ^{[ 5 ]}

يمكن اعتبار هدف "سهولة الاستخدام" في رسم الخرائط المنتشرة بمثابة الجيل الرابع في تطور المعلومات الجغرافية. وقد سبقت هذه التقنية سهولة الوصول إلى خرائط الإنترنت وإضافة المعلومات السياقية من خلال خدمات تحديد المواقع الجغرافية (LBS) ورسم الخرائط عبر الأجهزة المحمولة. وكانت المعلومات الجغرافية الرقمية مقدمة أساسية للخرائط سهلة الوصول والمتنقلة، وكل هذه التطورات هي نتاج الجيل الأول من الخرائط الورقية والجهود المبذولة لتحسين تمثيل العالم وتصويره (الشكل 3). ^{[ 10 ]}

خدمة تحديد الموقع (LBS) هي خدمة معلومات وترفيه، يمكن الوصول إليها باستخدام الأجهزة المحمولة من خلال شبكة الهاتف المحمول ، وتستفيد من القدرة على استخدام الموقع الجغرافي للجهاز المحمول.

يمكن استخدام خدمات تحديد المواقع الجغرافية في سياقات متنوعة، كالصحة والعمل والحياة الشخصية وغيرها. تشمل هذه الخدمات تحديد موقع شخص أو شيء ما، مثل اكتشاف أقرب جهاز صراف آلي أو مكان صديق أو موظف. كما تشمل خدمات تتبع الطرود والمركبات . ويمكن أن تشمل التجارة الإلكترونية عبر الهاتف المحمول من خلال تقديم كوبونات أو إعلانات موجهة للعملاء بناءً على مواقعهم الحالية. وتشمل أيضًا خدمات الطقس الشخصية وحتى الألعاب القائمة على الموقع. وتُعد هذه الخدمات مثالًا على تقارب الاتصالات .

تتمتع خدمات تحديد الموقع الجغرافي بالقدرة على استغلال المعلومات المتعلقة بموقع المستخدم أو جهاز المعلومات. وسواءً كان ناتج الجهاز رسالة نصية بسيطة أو خريطة رسومية تفاعلية، فإن المستخدم وموقعه يُدمجان بطريقة أو بأخرى في النظام ككل. ^{[ 11 ]}

تشمل الخصائص المميزة الأخرى لخدمات تحديد المواقع ما يلي: ^{[ 6 ]}

• عادةً ما يتم تقديم خدمات مخصصة للمستخدم أثناء تنقله
• يعتمد على منصات متنوعة من الأجهزة والبرامج التي تستخدم الإنترنت ونظم المعلومات الجغرافية والأجهزة التي تحدد الموقع وخدمات الاتصالات
• استلام البيانات من مصادر وأجهزة استشعار وأنظمة متنوعة
• يجب دمج البيانات ومعالجتها في الوقت الفعلي
• تُشكل هذه العملية تحديات فريدة للتصور نظرًا لأن موقع المستخدم قد يتغير باستمرار

يمكن استخدام خدمات تحديد المواقع الجغرافية للإجابة على أسئلة المستخدمين التي يمكن تصنيفها إلى أربع فئات عامة: الموقع، والقرب، والملاحة، والأحداث. ومن الأمثلة على ذلك: ^{[ 13 ]}

• أين أنا؟ أين وجهتي؟ [الموقع]
• أين أقرب موقف للحافلات أو مطعم للوجبات السريعة؟ [القرب]
• ما هو أفضل طريق للوصول إلى وجهتي؟ [التنقل]
• هل يُعرض أحدث فيلم في السينما المحلية؟ [الفعاليات]

وهناك فئة أخرى هي "القياس" للإجابة على السؤال، ما مدى بُعد وجهتي؟ ^{[ 9 ]} هذه وظيفة روتينية لأجهزة الملاحة الشخصية للسيارات.

تُساهم الأفكار الجديدة والمبتكرة باستمرار في توسيع نطاق الأسئلة التي يُمكن لخدمات تحديد المواقع (LBS) الإجابة عنها للمستخدم. فعلى سبيل المثال، يُمكن استخدام تقنيات رؤية الحاسوب وفهرسة الكائنات لتحديد هوية الكائن ومساعدة المستخدم في التنقل انطلاقًا من موقعه. ويلعب الوعي المكاني السياقي دورًا محوريًا في هذه العملية، إذ يُوفر مرجعًا جغرافيًا أوليًا للموقع، ويُبسط عملية التعرف على الكائن إلى حدٍ يُمكن التحكم فيه. ^{[ 14 ]} يُمكن تسمية هذا النوع من استخدامات خدمات تحديد المواقع بـ"التعرف"، وهو يُجيب على السؤال: "ما هذا؟"

تواجه التطبيقات (حزم البرامج على مستوى المستخدم) التي تتطلب استخدام الوعي السياقي المكاني في خدمات تحديد المواقع تحديات وقرارات عديدة متعلقة برسم الخرائط. يعود بعض هذه التحديات إلى صغر شاشات واجهة المستخدم النموذجية لأجهزة المساعد الرقمي الشخصي وطريقة استخدامها. ^{[ 15 ]} وتنشأ مشكلات أخرى من الحجم الكبير للبيانات السياقية ذات الصلة المحتملة، حيث يتطلب الأمر اتخاذ خيارات صعبة بشأن أهم المحتوى الذي يجب عرضه. ^{[ 16 ]}

ومن أمثلة هذه التحديات ما يلي:

• التنقل – تتغير الخريطة على منصة الهاتف المحمول بسرعة لمواكبة تغيرات السياق؛ وقد يكون الوقت المتاح لعرض معلومات الخريطة محدودًا قبل الحاجة إلى تغيير المشهد. ^{[ 17 ]}
• التكيف – يشير إلى "قدرة الأنظمة المرنة على التغيير من قبل المستخدم أو النظام لتلبية متطلبات محددة". يجب أن يكون المستخدمون قادرين على تخصيص العرض لتقديم محتوى قابل للتكيف مع مستوى معرفتهم بالبيئة ^{[ 17 ].}
• إمكانية الوصول - "مطابقة احتياجات الأفراد من المعلومات والخدمات مع احتياجاتهم وتفضيلاتهم من حيث التفاعل الفكري والحسي مع تلك المعلومات أو الخدمة، والتحكم فيها". ^{[ 18 ]} قد تشمل احتياجات الخدمة سائقًا لا يستطيع إبعاد عينيه عن الطريق لدراسة شاشة الخريطة؛ أو زائرًا في بلد أجنبي لا يستطيع فهم لغة الإشارات الصوتية لمزود خدمات تحديد المواقع.
• التعميم – "نظراً لصغر مساحة شاشة الأجهزة المحمولة، يجب أن تكون خرائط الجوال شديدة التعميم." ينبغي أن يكون التصميم بسيطاً وموجزاً وواضحاً قدر الإمكان، وأن يكون سهل الاستخدام فوراً. "هذا يعني تقليل كثافة المعلومات مع إعطاء الأولوية للملاءمة على الشمولية" ^{[ 17 ].}
• التكبير والتصغير – عادةً ما يكون عرض الخريطة صغيرًا جدًا، مما يتطلب وظائف تكبير وتصغير لعرض مساحة ومعلومات كافية لتكون مفيدة، ولكن بمقياس كبير بما يكفي لعرض التفاصيل بشكل مناسب.
• الملاءمة – "تقديم أكبر قدر ممكن من المعلومات المطلوبة وأقل قدر ممكن من المعلومات الضرورية". ^{[ 16 ]} المعلومات "الضرورية" هي المحتوى الفعال للسياق المكاني المحدد للمستخدم.
• شكل العرض – توفر الخرائط متعددة الوسائط خيارات متعددة لوسائل العرض. ينبغي اختيار الخيار الذي يُساعد المستخدم على تكوين خريطة ذهنية أفضل. إلى جانب الوسيط المرئي المتمثل في خريطة بيانية برموز تمثيلية، تُعد العروض النصية والصوتية خيارات جديرة بالدراسة. ^{[ 19 ]}
• المتغيرات البصرية - يُعد اللون عنصرًا رسوميًا أساسيًا مناسبًا عند تصوير أنواع أو فئات مختلفة من الخصائص النوعية. ^{[ 20 ]} يمكن أن يُسهم اللون بشكل كبير في سهولة استخدام المنتجات، حيث يُساعد في التمييز بين عناصر الشاشة المختلفة. ^{[ 21 ]} يجب مراعاة التباين العالي والألوان المتناسقة لتحقيق سرعة الإدراك وتقليل إجهاد العين الناتج عن سطوع شاشة العرض. ^{[ 22 ]}
• البيانات الوصفية – توفر البيانات الوصفية الجيدة معلومات للمستخدم حول مصادر وجودة البيانات المرجعية، بما في ذلك الموثوقية والدقة والأصالة. ويُعدّ توفير بيانات وصفية أكثر فائدة وجودة لتطبيقات الوسائط المتعددة تحديًا قائمًا. وقد وُضعت معايير دولية للمعلومات الجغرافية، إلا أن هذه المعايير "بحاجة إلى توسيعها وربطها بمعايير بيانات وصفية لعناصر المعلومات، مثل الصور الفوتوغرافية والفيديوهات والصور والنصوص وغيرها من العناصر المستخدمة في رسم الخرائط متعددة الوسائط". ^{[ 23 ]}
• طرق عرض التنقل – تحديد أفضل طرق عرض الخرائط لمساعدة المستخدم على التنقل. تشمل الاعتبارات ما يلي: خرائط عامة متوفرة بمقاييس مختلفة؛ تكبير تلقائي إلى مقياس أكبر عندما يكون المستخدم في حالة حركة؛ الحفاظ على موقع الخريطة مركزياً مع تحديد الشمال دائماً. ^{[ 24 ]}

• OpenStreetMap : خريطة عالمية للأرض قابلة للتعديل من قبل المجتمع مجانًا مع مجموعة واسعة من العملاء على مستوى المستخدم ^{[ 25 ]}
• خرائط جوجل للهواتف المحمولة: حمّلها مجاناً لعرض الخرائط وصور الأقمار الصناعية، وتحديد موقعك الحالي، والبحث عن الشركات، والحصول على توجيهات القيادة، وتقارير حركة المرور.
• ستريمسبين: منصة خدمات الهاتف المحمول لتوصيل واستلام المعلومات والخدمات بناءً على سياق المشترك والبيانات الوصفية.
• مساعد الموقع المحلي (Lol@): نموذج أولي لخدمة الوسائط المتعددة القائمة على الموقع لنظام الاتصالات المتنقلة العالمي، حيث يمكن للسائح الأجنبي القيام بجولة ذاتية التوجيه على طول مسار يعتمد على مدخلات المستخدم وتفضيلاته.
• آي بوينتر (التقنيات المكانية الذكية): يعتمد على محرك الواقع المعزز الذي يوفر بحثًا محليًا عبر الهاتف المحمول لتزويد المستخدم بمعلومات حول محيطه. يستخدم الموقع والاتجاه الشعاعي لتحديد معلم مهم وبث محتوى المعلومات.
• ساينبوست: أداة إرشادية تعتمد على الموقع وتستخدم تقنية رؤية الحاسوب لتتبع العلامات المرجعية في الأماكن المغلقة واسعة النطاق. يرشد ساينبوست الحضور في المؤتمرات عبر المكان باستخدام الهاتف المحمول.

• الواقع المعزز
• الوعي بالسياق
• الأنظمة المنتشرة الواعية بالسياق
• علامة ائتمانية
• التفاعل بين الإنسان والحاسوب
• تحديد الموقع
• خدمة تحديد الموقع
• حاسة التوجيه
• الوعي الظرفي
• القدرة المكانية
• الإدراك المكاني
• الطوبولوجيا
• الحوسبة المنتشرة

• خرائط جوجل للهواتف المحمولة
• ستريم سبين
• مساعد الموقع المحلي (ه ...
• مؤشر iPointer
• لافتة إرشادية