Mobil aygıtlar üzerinde kişiselleştirilmiş reklam için etmen tabanlı çerçeve tasarımı
An agent-based framework for personalized advertisement on mobile devices
Yazar: RESUL ŞAHİN
Danışman: PROF. DR. NADİA ERDOĞAN
İstanbul Teknik Üniversitesi / Bilişim Enstitüsü / Bilgisayar Bilimleri Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control
Dizin: Acenteler = Agents ; Dağıtık sistemler = Distributed systems ; Kurala dayalı sistemler = Rule-based systems

Özet:
Günümüz dünyasında mobil aygıtlar günlük hayatın vazgeçilmez parçalarından biri olmuştur. Bu vazgeçilmez cihazlar yardımıyla iletişim gereksinimlerimizin karşılanması yanında günlük hayatımızı kolaylaştıran bir çok özelliğe sahip oluyoruz. Bunlar internete erişim, toplantıların düzenlenmesi, konum bilgisi ve bellirli bir amaça yönelik uygulamalar olarak sıralanabilir.Bir ürünün veya hizmetin tanıtımı reklamlar aracılığıyla yapılır. Yapılan reklamlar yardımıyla müşteri adayları ürünler veya hizmetler hakkında bilgi sahibi olurlar. Kurumsallaşmanın ve markalaşmanın giderek önem kazandığı günümüzde firmaların reklama daha fazla önem vermelerini doğurmuştur. Fakat, halen reklam geri dönüş oranları düşüktür. Çünkü, reklamların yayınlanmasında kullanılan yaklaşımlar ve araçlar, reklamların hedef kitleye tam anlamıyla ulaştırılmasını sağlamaktan uzaktır. Çoğu zaman firmalar, iletişim bilgilerini aldıkları müşterilerinin tümüne SMS veya e-posta yoluyla reklamlarını ulaştırmaktalar. Bu durum, reklam maliyetini artırdığı gibi müşteriler açısından ise sürekli bir reklam bombardımanına maruz kalmayı doğurmuştur.Bu araştırmada, mobil aygıtlar üzerinde etmen tabanlı bir çerçeve geliştirilerek kişiselleştirilebilir bir reklam servisi gerçeklenmiştir. Böylece, kişiler sadece ilgilendikleri ürünler veya hizmetler hakkında bilgilendirilecektir. Bu sayede, ilgilenilmeyen reklamların alınması önlenerek kişinin zamanı korunacak ve alınmış olan reklamlara karşı farkındalık ise artırılacaktır. Reklam verenler açısından ise tasarlanan çerçeve ile reklamlar daha düşük maliyet ile hedef kitleye ulaştırılacaktır.Mobil reklamcılıkta başarı oranını artırmak için kullanıcının tercihlerine uygun reklamların gösterilmesi gerekmektedir. Bu süreç iki ana parçadan oluşmaktadır. İlk olarak, kullanıcı tercihlerini reklam domain bilgilerini(kampanya başlangıç/bitiş tarihi, indirim oranı, vb. ) de kullanarak ifade edilmesidir. İkinci olarak, tüm reklamlar arasından kullanıcı tercihlerine uygun olanlarının belirlenmesi gerekmektedir. Fakat, bu süreç oldukça dinamik bir yapı arz etmektedir. Çünkü her bir kullanıcının ilgilendiği reklamlar farklıdır. Ayrıca, reklamlar metin tabanlı olduğu için kullanıcı tarafından ayrı ayrı okunup değerlendirilmelidir. Dolayısıyla bu süreç reklam verenler açısından hedef odaklı olmaktan uzak olduğu gibi, kullanıcılar için ise vakit alan bir aktivitedir. Bu çalışmada kişiye özel reklamların belirlenebilmesi için etmen tabanlı bir çerceve geliştirilmiştir. Böylelikle, reklam verenler için hedef odaklı, kullanıcılar için ise vakit kazandıran bir model sunulmuştur.Her bir reklam, belirli bir ürüne veya hizmete ait olacağından reklamlar arasında bir standardizasyon yapmak mümkün olmayacaktır. O halde yapılması gereken reklamin ait olduğu ürün/hizmet alanının kavramsal modelini çıkarmaktır. Bir kere çıkartılacak olan bu kavramsal model bu alan(domain) ile ilgili tüm reklamlarda kullanılabilinecektir. Böylece, metin tabanlı reklamlar içerisinde kavramsal model kullanılarak daha hızlı ve hedef odaklı filitreleme yapılabilinecektir. Çoğu reklam filtreleme çalışmalarında metin tabanlı olan bilgi filtreleme yaklaşımları kullanılmaktadır. Ama bu çalışmada semantic web ile ortaya çıkan ontology yaklaşımı kullanılarak filtreleme yapılacaktır.Araştırmada tasarlanan çerçeve güncel teknolojiler kullanılarak gerçeklenmiş ve test edilmiştir. Geliştirilen sistem Uzman (Expert) Sistemler ve Etmen (Agent) Sistemlerin yaklaşımlarını bir arada kullanmaktadır. Sistem Android işletim sistemine sahip mobil cihazlar üzerinde test edilmiştir.Geliştirilen sistem sayesinde mobil cihaz sahipleri, tercihlerini kural tabanlı olarak değerlendirip uygun reklamları kendilerine sunan bir hizmete kavuşmuş oluyorlar. Böylece kullanıcılar kendileri için daha doğru reklamlara hızlı bir şekilde erişebilirler. Ayrıca, sistem kullanıcıların reklamlar arasında kaybolmasını önleyerek hem kullanıcıların zamanını hem de internet bant genişliğini korumaktadır.

Abstract:
Mobile devices have become an essential part of our everyday life. We have not only satisfy communication needs but also we have lots of features which simplify our lives. These can be listed as Internet access, meetings organization, location information and applications for a specific purpose. Advertisements are used for the promotion of a product or service. Customers acquire information about the product or service by advertising. Today, firms give more attention to the advertising. Because, institutionalization and branding have gained importance day by day. However, the rate of return on advertising is still lower than expected. Because, approaches and tools used in the publication of ads are not sufficient for reaching the target audience. Most of the time, A company sends bulk messages to all customers via SMS or email. This situation increases the cost of advertising for ads providers. On the other hand, a customer is exposed to advertising bombardment by the companies in every day. In this research, An ads service for personalized advertising is implemented on mobile devices which is based on agent based framework. Thus, the person will only be informed about products or services which is interested. This approach saves the person time by preventing receipt of the uninterested ads  and provides more awareness to the incoming ads. In addition, the ads providers reach target audiences with lower costs by the developed system. Ads should be presented according to preferences of the user to improve the rate of return on mobile advertising. This process consists of two main parts. First, user preferences are expressed using advertising domain information such as campaign start/end date, discount rate, product/service properties and so on. Second, the appropriate ones to user preferences must be determined from all the ads. However, this process is of a highly dynamic structure. Because, each user is interested in different ads. In addition, users have to read to evaluate separately each ad because of text-based nature of ads. Therefore, this process is far from being goal-oriented in terms of advertisers, as well as the time-consuming activity for users. In this study, an agent- based framework has been developed in order to identify the most suitable ads that can be interested by the user. Thus, the proposed framework is not only goal-oriented for advertisers but also provides timesaving for users. A person can be interested in many domains permanently or temporarily. In addition to this, number of domain providers varies greatly from small to large. Therefore, if the person is interested in a domain, he/she needs to register/investigate all providers' sites. This task is so time consuming and requires sharing personal information with each providers if the person wants to be up to date with future ads. Moreover, the person is always exposed to information mass from providers via SMS or email. It is a psychological point of view. When the person receives more information, each information is gained less attention by the person. Each ad is for a specific product or service, so it will not be able to make standardization between the ads. Representing a conceptual model of the product/ service that it belongs can be a method of standardization of the domain. Once the conceptual model is defined, all of the ads related with that domain can use the same model. Thus, text-based ads by using the conceptual model can be done faster and more goal-oriented filtering. Most of the studies on the ad filtering used text-based information filtering techniques. However, in this study, an ontology-based technique is used for ad filtering. Semantic web is a set of paradigms and new technologies about the web. Semantic web does not intend to replace current web, it tries to complete the current web. Semantic web is a new research area so many researchers working about it.  Some of the research areas are that; proposing new standards, developing tools, data mining, knowledge managements and web services. Ontology is one of the key paradigms in semantic web. Ontology formally represents knowledge as a set of concepts within a domain, and the relationships between those concepts. It can be used to reason about the entities within that domain and may be used to describe the domain. Each ad belongs to the domain will be expressed in terms of ontologies in the developed system. The method of determining the ads that meet the user's preferences is also another important point. An ad can be discovered with writing code whether or not it is appropriate the user's preferences. However, writing a piece of code for each ad has negative effects on system flexibility, usability and extensibility. Therefore, an expert system designed to determine the appropriate ads considering the negative effects on system. Expert systems are widely used in industry because of cost-effective and fast responsiveness nature.An expert system can apply a domain if the domain knowledge can be modeled by the means of rules. Modeling domain knowledge requires co-working with domain experts and software engineers/analysts. When domain modeling is completed, it is easy update, addand delete defined rules on the fly. The system is implemented on JADE(Java Agent Development Framework) which is fully compliant with FIPA specifications and has support for platforms with limited resources, such as mobile devices.  To perform pattern matching, a rule-based system Drools is chosen, which is open source Java implementation of Rete algorithm. Mobile agent is implemented on Android using mobile version of JADE, which is called JADE- Leap. All ad content/ knowledge are represented with ontologies. Client or subscriber fills its interests using ontology-based forms where the forms are dynamically generated from the ontology. Two type of agents implemented in this work called client agent and server agent. A client agent is owned by specified user and runs on mobile device, which has Android operating system. In general, client agent is an Android application developed with JADE-Leap library. Server agent runs on the server and serves notification service to clients in accordance with the client's preferences. A notification is sent to the client when there is a matching between a product/service and client's preferences in all ads. Sending notification may be made instant or predefined periods. The developed system was tested on a sample scenario. According to sample scenario, three airline companies announced a set of different advertisements on their websites. The target is that; notify the clients when a campaign is found according to their preferences. Clients can change their preferences over time. Firstly, the ontologyis developed for flight domain in sufficient depth and features. There are two parts of the system: the client side and the server side. First, an android application that is augmented JADE-Leap libraryis developed on client side. The application has an abilityto generate user interface dynamically from the domain ontology class. Second, server agent is implemented which performs pattern-matching algorithms to determine ads which meets the user's preferences. Developed system is also extensible with new ads. There are two tasks for adding new domains to the system. First task is defining the new ontology for the target domain. The second task is to write Drools rules, and then adding them to knowledge base of the system. The system offers a flexible, extensible framework using the expert systems and the agent-based technologies. In conclusion, using a rule-based approach in the developed system, the mobile device owners will have the customizable service, which discovers tailored ads for their preferences. That allows clients to quickly access to the ads, which are more appropriately for themselves. The system also prevents the users from being lost among ads. In addition, saves users time and bandwidth in the ad discovery process.