[pt] Aplicações extensíveis por usuários finais representam uma proposta para tratar o problema de que é improvável que um software consiga atender a todas as necessidades específicas de cada usuário em um domínio. Uma das áreas de pesquisa de aplicações extensíveis é a de Programação por Usuários Finais ou End-User Programming (EUP). Investigações empíricas de EUP evidenciam a existência de práticas colaborativas relacionadas ao processo de extensão de aplicação, onde pessoas se comunicam com diversos objetivos: para ajudarem-se a resolver seus problemas com computação, para compartilhar extensões prontas ou construí-las conjuntamente. Nosso trabalho complementa essas investigações, contribuindo com um tratamento aprofundado e teoricamente motivado dos fenômenos de comunicação relacionados às práticas colaborativas observadas. Com base na teoria da Semiótica e na Engenharia Semiótica, propomos um modelo desses fenômenos, descrevendo sua estrutura e comportamento, permitindo assim uma melhor compreensão das questões relacionadas aos mesmos. De acordo com o modelo, projetamos uma linguagem computável para a representação de extensões de forma associada aos discursos das comunicações estudadas. / [en] Applications that are extensible by end-users represent a proposal to cope with the issue that it is improbable that a software will attend every specific need of each different user within a domain. One of the research areas approaching extensible applications is End-User Programming (EUP). EUP empirical investigations evidence the existence of collaborative practices related to the process of application extension. In these practices, people communicate with each other with various purposes: to help themselves deal with their problems regarding computing, to share ready-made extensions or to build extensions together. Our work complements these investigations by offering a deep and theoretically motivated treatment of the communication phenomena related to the observed collaborative practices. Based on Semiotics theory and Semiotic Engineering, we propose a model of these phenomena, describing its structure and behavior thus supporting a better understanding of the issues related to them. According to the model, we designed a computable language for the representation of extensions in association with corresponding communicative discourse.

[pt] A indústria de software vem ao longo dos anos aumentando a funcionalidade das aplicações, numa tentativa de satisfazer as necessidades do maior número de usuários possível. Esta solução, no entanto, implica grandes desafios de usabilidade, devido à complexidade cada vez maior destas aplicações. Uma tendência que visa a acomodar as necessidades dos usuários sem sobrecarregar o software com funcionalidade de uso infreqüente é permitir que os próprios usuários finais configurem ou programem as aplicações, através de mecanismos de extensão que suportam um tipo específico de programação, chamado programação feita por usuários finais. Entretanto, grande parte das técnicas existentes para tal não conseguem atingir níveis aceitáveis de utilidade e usabilidade. Este trabalho trata alguns desafios de aplicações extensíveis, propondo uma abordagem que rompe com algumas barreiras entre interface e extensão. Esta abordagem traz para a interface, e ao alcance dos usuários finais, mecanismos de extensão de software com base em recursos semântico-pragmáticos, utilizando cálculos de metáforas e metonímias. Estes mecanismos foram escolhidos devido ao reconhecimento das Ciências Cognitivas do papel que desempenham em nosso raciocínio, em especial quando tentamos descrever ou entender um conceito abstrato ou complexo (Lakoff e Johnson, 1980; Lakoff, 1987; Lakoff, 1993; Ortony, 1993). Descrevemos um modelo de aplicações extensíveis que utiliza uma base de conhecimento onde devem ser representados os elementos do domínio e da aplicação que podem ser estendidos, bem como as classificações necessárias aos mecanismos de extensão. Nosso modelo considera os aspectos comunicativos das aplicações computacionais. Para garantir a consistência entre a aplicação original e a aplicação estendida, seguimos princípios da Engenharia Semiótica (de Souza, 1993) e prevemos, no modelo, a representação de regras que restringem as extensões na interface, a fim de refletir adequadamente as extensões de funcionalidade. / [en] In the past few years, we have witnessed an increase in software functionality as an attempt to meet most users` needs. This approach brings about serious usability challenges, due to an increase in application complexity as well. In order to try and meet users` needs, without overloading the application with functionality that is rarely used, there is a tendency to allow end users to configure or program applications, by means of mechanisms that support the so-called end user programming. However, many existing techniques fail to attain acceptable thresholds of usefulness and usability. This work addresses some of the challenges posed by extensible applications. We follow an approach that drops some walls between interface and extension. This approach brings some extension mechanisms to the interface, and readily accessible to end- users, namely extensions based on the semantic-pragmatic resources of metaphors and metonymies. These mechanisms were chosen due to the acknowledgment of the Cognitive Sciences of their critical role in our reasoning processes, especially when we try to describe or understand complex or abstract concepts (Lakoff e Johnson, 1980; Lakoff, 1987; Lakoff, 1993; Ortony, 1993). We describe an extensible application model that makes use of a knowledge base in which we represent the domain and application elements that may be extended, as well as the necessary classifications for calculating the possible extensions. Our model takes into account the communicative aspects of computer applications, and follows Semiotic Engineering (de Souza, 1993) principles to guarantee the consistency between the original application and the extended one. For that purpose, our model entails the representation of rules that constrain interface amendments, so that extended functionality is adequately reflected at the resulting interface. / [es] La industria de software ha aumentado, a lo largo de los años, la funcionalidad de las aplicaciones, en un intento de satisfacer las necesidades del mayor número de usuarios posible. Esta solución, implica grandes desafíos de usabilidad, debido a la complejidad cada vez mayor de estas aplicaciones. Una tendencia que trata de acomodar las necesidades de los usuarios sin sobrecargar el software con funcionalidad de uso poco frecuente es permitir que los proprios usuarios finales configuren y programen las aplicaciones, a través de mecanismos de extensión que soportan un tipo específico de programación, llamado programación hecha por usuarios finales. Sin embargo, gran parte de las técnicas disponibles no consiguen alcanzar níveles aceptables de utilidad y usabilidad. Este trabajo trata algunos desafíos de aplicaciones extensibles, proponiendo un enfoque que rompe con algunas barreras entre interfaz y extensión. Este enfoque trae para la interfaz, y al alcance de los usuarios finales, mecanismos de extensión de software con base en recursos semántico-pragmáticos, utilizando cálculos de metáforas y metonímias. Estos mecanismos fueron escogidos debido al reconocimiento de las Ciencias Cognitivas del papel que desempeñan en nuestro raciocinio, en especial cuando tentamos describir o entender un concepto abstracto o complejo (Lakoff y Johnson, 1980; Lakoff, 1987; Lakoff, 1993; Ortony, 1993). Describimos un modelo de aplicaciones extensibles que utiliza una base de conocimiento donde deben ser representados los elementos del dominio y de la aplicación que pueden ser extendidos, bien como las clasificaciones necesarias a los mecanismos de extensión. Nuestro modelo considera los aspectos comunicativos de las aplicaciones computacionales. Para garantizar la consistencia entre la aplicación original y la aplicación extendida, seguimos los principios de la Ingeniería Semiótica (de Souza, 1993) y prevemos, en el modelo, la representación de reglas que limitan las extensiones en la interfaz, a fin de reflejar adecuadamente las extensiones de funcionalidad.

Mobile manipulators are changing the way companies and industries complete their work. Untrained end users risk facing unfunctional and nonuser- friendly Graphical User Interfaces. Recently, there has been shortages of people and talent in the heathcare industry where these applications would benefit in being used to accomplish easy and low level tasks. All these reasons contribute to the need of finding functional robot-user ways of communicating that allow the expansion of mobile manipulation applications. This thesis addresses the problem of finding an intuitive way to deploy a mobile manipulator in a laboratory environment. This thesis has analyzed whether it is possible to permit the user to work with a manipulator efficiently and without too much effort via a functional graphical user interface. Creating a modular interface based on user needs is the innovation value of this work. It allows the expansion of mobile manipulator applications that increases the number of possible users. To accomplish this purpose a Graphical User Interface application is proposed using an explanatory research strategy. First, user data was acquired using an ad hoc research survey and mixed with literature implementations to create the right application design. Then, an iterative implementation based on code-creation and tests was used to design a valuable solution. Finally, the results from an observational user study with non-roboticist programmers are presented. The results were validated with the help of 10 potential end users and a validation matrix. This demonstrated how the system is both functional and user-friendly for novices, but also expressive for experts. / Mobilmanipulatorer förändrar sättet som företag och industrier utför sitt arbete. Otränade slutanvändare och särskilt de utan programmeringskunskap kommer att bemötas av icke-funktionella och användarovänliga grafiska användargränssnitt. Den senaste tiden har det varit brist på specialiserad personal inom hälsovårdsindustrin som har resulterat i ett beroende på dessa applikationer för att genomföra enkla uppgifter samt uppgifter på låg nivå. Alla dessa faktorer bidrar till det ökande behovet att hitta ett funktionellt sätt att kommunicera mellan robot och slutanvändare vilket tillåter expansionen av mobilmanipulatorapplikationer. Arbetet som beskrivs i denna avhandling adresserar problemet att finna ett intuitivt sätt att använda en mobilmanipulator i ett laboratoriemijö. Möjligheten att tillåta användaren att på ett enkelt och effektivt sätt arbeta med en manipulator via ett funtionellt grafiskt användargränssnitt analyseras. Innovationsvärdet och detta examensarbetes bidrag till nuvarande kunskap betraktar möjligheten att skapa ett modulärt gränssnitt baserat på användares behov. Detta möjliggör expansionen av mobilmanipulatörers applikation vilket ökar antalet möjliga användare. En förklarande forskningsstrategi används för att föreslå en grafisk användargränssnittsapplikation för att uppnå detta mål. Först användes data från ad hoc-undersökningar blandat med litteraturimplementeringar för att skapa den rätta applikationsdesignen. En iterativ implementering baserad på kodskapande samt tester användes sedan för att designa en värdefull lösning redo att testas. Slutligen presenteras resultat från en användarobservationsstudie med icke-robotikprogrammerare. De insamlade resultaten som samlades in under valideringsstadiet tack vare en grupp bestående av tio potentiella slutanvändare har analyserats genom användandet av en valideringsmatris som är baserad på tre parametrar. Detta demonstrerade hur systemet är både funktionellt och användarvänligt för nybörjare men också expressivt för experter.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Ubiquitous computing foresees the support to human activities in the most possible integrated environment known by the professional. On this perspective, a major area of its application is the Health System as the health of the future provides the use of ubiquitous computing as a way to automate and optimize the clinical activities. Addressing the problem of rejection of computer systems in health due to the remoteness of the way clinicians perform their tasks, the project "ClinicSpace" proposes a prototype of a tool that enables clinicians to customize and better manage their daily tasks. One of the big challenges is how to model human activities in computer systems, respecting the way that each individual performs them. This way, the contribution of this work is to propose a modeling of the main tasks performed in the clinical hospital settings by clinical professionals with the way that each individual performs the work. Once created the task, the medical professionals can reuse them for the definition and creation of other tasks they may judge necessary. An architecture manages the tasks in the most automatic way possible to undermine the control that the owner must maintain to the environment. Thus, it is expected to reduce the degree of rejection found in computerized systems of hospitals and clinics. The interface developed uses mechanisms provided by the End-user programming to facilitate the use of the clinical professional and Task-driven Computing. Case studies were simulated to demonstrate the feasibility of the proposal. Field tests may only be made after the release of the prototype of the architecture of the management and execution of tasks; however, this work is outside the scope of this dissertation. / A Computação Ubíqua prevê o suporte às atividades humanas da forma mais integrada possível ao ambiente conhecido pelo profissional. Nessa perspectiva, uma das grandes áreas de aplicação é a Saúde, já que o Sistema de Saúde do futuro prevê o uso da Computação Ubíqua como forma de otimizar e automatizar as atividades clínicas. Focando o problema de rejeição dos sistemas computacionais na Saúde devido ao distanciamento destes da forma como os clínicos executam suas tarefas, o projeto ClinicSpace propõe a prototipação de uma ferramenta que permita aos clínicos a personalização e gerenciamento de suas tarefas diárias. Um dos grandes desafios enfrentados é como modelar atividades humanas em sistemas computacionais, respeitando a forma individualizada com que cada pessoa as realiza. Nesse sentido, a contribuição desse trabalho é a proposta de uma ferramenta-piloto que permite ao profissional programar e compor suas tarefas, a partir de uma modelagem das principais tarefas clínicas executadas nos ambientes hospitalares por profissionais clínicos, respeitando a forma individual que cada profissional as realiza. Uma vez criadas as tarefas, os profissionais clínicos podem reutilizá-las para a definição e reuso na criação de outras tarefas que julgarem necessário. Uma arquitetura gerencia a execução das tarefas da forma mais automática possível para não comprometer o controle que o profissional deve manter sobre o ambiente. Assim, espera-se reduzir o grau de rejeição encontrado nos sistemas informatizados dos hospitais e clínicas. A interface de programação de tarefas pelo profissional desenvolvida utiliza mecanismos providos pela Programação Orientada ao Usuário-Final com o objetivo de facilitar a utilização do sistema pelo profissional clínico e pela Computação Orientada a Atividades. Estudos de casos foram simulados para demonstrar a viabilidade da proposta. Testes de campo somente poderão ser realizados após a disponibilização do protótipo da arquitetura de gerenciamento e execução das tarefas, porém, esse trabalho está fora do escopo dessa dissertação.

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:48:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MarceloBB_DISSERT.pdf: 3279178 bytes, checksum: a9382860941b949e031aeb7781e74e59 (MD5) Previous issue date: 2013-02-20 / Neste trabalho, apresentamos uma ferramenta cujo intuito ? auxiliar n?o-programadores, jogadores de videogame, na cria??o de extens?es na forma de Add-ons para World of Warcraft, o jogo online. Nele, o usu?rio pode criar extens?es customizando completamente sua interface, de forma a reinventar a sua experi?ncia de jogo e melhorar sua jogabilidade. A cria??o de extens?es para aplicativos e jogos surgiu da crescente necessidade de fornecer aos usu?rios mecanismos eficientes de Programa??o por Usu?rio Final, permitindo que os mesmos preenchessem suas necessidades singulares atrav?s da cria??o, customiza??o e especifica??o de extens?es em software. Em World of Warcraft mais especificamente, os Add-ons exploram um tipo de extens?o na qual os jogadores passam a programar sua pr?pria interface de usu?rio ou a fazer uso de interfaces criadas por outros usu?rios. No entanto, realizar a programa??o dessas extens?es - os Add-ons - n?o ? uma tarefa f?cil. Dentro deste contexto, desenvolvemos a ferramenta EUPAT for WoW (do ingl?s, End-User Programming Assistance Tool for World of Warcraft) que oferece assist?ncia ? cria??o de Add-ons. Al?m disso, investigamos como usu?rios jogadores com e sem conhecimento de programa??o s?o beneficiados. Os resultados desta pesquisa permitiram refletir sobre as estrat?gias de assist?ncia de programa??o por usu?rio final no contexto de jogos

Cette thèse traite du problème du développement d'espaces intelligents par l'utilisateur final sous l'angle de l'Interaction Homme-Machine et de l'Intelligence Ambiante. Dans les processus actuels de développement, l'utilisateur est un consommateur contraint par un système pensé et réalisé par d'autres. L'objectif de cette thèse est de redonner le pouvoir à l'utilisateur final par le biais d'outils adaptés au développement d'espaces intelligents. Cette thèse retient l'habitat intelligent comme lieu de vie privilégié. Ses contributions incluent : (1) DisQo (Dispositifs du QuOtidien), une nouvelle méthode d'investigation des besoins, réalisable au domicile de familles, qui sollicite l'imagination et assure un juste équilibre entre contrôle expérimental, respect de la sphère privée et validité écologique des résultats ; (2) Un espace de classification pour une lecture comparative systématique et synthétique des outils portant sur le développement et la programmation d'habitats intelligents. Cette taxonomie met en évidence le peu d'avancées en édition multisyntaxe de même pour l'aide à la mise au point de programmes ; (3) KISS (Knit Your Ideas into Smart Spaces), un outil de programmation et de mise au point dont le langage de programmation est de type déclaratif orienté règles, avec potentiel d'égale opportunité syntaxique entre langue française pseudonaturelle (LPN) et langage visuel iconique. La technique d'interaction de construction des programmes LPN s'appuie sur l'utilisation de menus dont les options sont calculées dynamiquement assurant ainsi la découverte progressive du langage ainsi que l'extensibilité et la correction syntaxique et sémantique des programmes. La mise au point peut se pratiquer, au choix, dans le monde physique ou dans un monde dual numérique. L'évaluation de KISS dans DOMUS, un habitat intelligent d'expérimentation, montre que les utilisateurs parviennent à programmer un scénario réaliste de la vie réelle. / This dissertation addresses the problem of end-user development for smart spaces from a human-computer interaction perspective in the context of ambient intelligence. End-users are currently doomed to be consumers of systems that have been designed and implemented by others. The goal of this thesis is to provide end-users with tools that will enable them to develop their own smart spaces. This work focuses on the home as a key place for smartness. The contribution of this doctoral research is threefold: (1) DisQo, a new method for field studies that combines several techniques to reach a satisfying balance between experimental control, privacy issues, and ecological validity. Its key element is for observers to be able to “visit” people homes through the pictures of intimate objects taken by the participants themselves and to use these pictures as playful cultural probes to envision future use; (2) A problem space that makes explicit the functional coverage (as well as the limits) of the tools from the state of the art in the area of end-user development for smart homes. In particular, the problem space reveals a lack of support for multi-syntax editing as well as for testing and debugging programs; (3) KISS (Knit your Ideas into Smart Spaces), an end-user development tool that uses a declarative rule-based programming paradigm where programs are expressed in a French pseudo-natural language with potentiality for syntactic equal opportunity with an iconic visual language. Programs are constructed by selecting items from pull down menus that are dynamically updated with the functionalities of the smart home. By so doing, the end-user can learn the programming language incrementally and specify programs that are semantically and syntactically correct. Programs can be tested either in a virtual home or in a real home. The evaluation of KISS in the DOMUS experimental platform, shows that users are able to program a real-life scenario.