[pt] Muitas aplicações são tornadas programáveis para usuários finais avançados adicionando recursos como scripting e macros. Outras aplicações dão a uma linguagem de programação um papel central na sua interface com o usuário. Esse é o caso, por exemplo, da linguagem de fórmulas de planilhas de cálculo. Enquanto a área de scripting se beneficiou dos avanços das pesquisas em linguagens de programação, produzindo linguagens maduras e reusáveis, o estado das linguagens em nível de interface não teve o mesmo grau de desenvolvimento. Argumentamos que um melhor entendimento desta classe de linguagens se faz necessário. Neste trabalho, modelamos semânticas de linguagens de usuário final existentes, em três diferentes domínios: multimídia, planilhas e engenharia. Nosso foco é em linguagens de dataflow, um paradigma representativo em aplicações programáveis por usuários finais. Com base nessa análise, temos como objetivo prover um melhor entendimento do design de linguagens de dataflow no contexto de programação de usuários finais e propor linhas-guia para o projeto de linguagens de nível de interface baseadas neste paradigma para aplicações programáveis. / [en] Many applications are made programmable for advanced end-users by adding facilities such as scripting and macros. Other applications take a programming language to the center stage of its UI. That is the case, for example, of the spreadsheet formula language. While scripting has benefited from the advances of programming language research, producing mature and reusable languages, the state of UI-level languages lags behind. We claim that a better understanding of such languages is necessary. In this work, we model the semantics of existing end-user programming languages in three different domains: multimedia, spreadsheets and engineering. Our focus is on dataflow languages, a representative paradigm for end-user programmable applications. Based on this analysis, we aim to provide a better understanding of dataflow semantics as used in the context of end-user programming and propose guidelines for the design of UI-level languages for end-user programmable applications.

[pt] As linguagens multimídia de alto-nível atuais são limitadas. Suas limitações decorrem não da ausência de funcionalidades mas da complexidade causada pelo excesso delas e, especialmente, da sua definição não-estruturada. Linguagens como NCL, SMIL e HTML definem diversas construções para controlar a apresentação de dados audiovisuais, porém falham ao não descreverem precisamente como essas construções relacionam-se umas com as outras, particularmente em termos de comportamento. Não há uma separação clara entre construções básicas e construções derivadas; nem um princípio aparente de estruturação hierárquica na sua definição. Usuários dessas linguagens podem dispensar tal princípio, mas ele é imprescindível para as pessoas que definem e implementam essas linguagens: o princípio de estruturação hierárquica torna as especificações e implementações controláveis através da redução da linguagem a um conjunto de conceitos básicos (primitivos). Nesta tese, um conjunto de tais conceitos básicos é proposto e adotado como a linguagem de uma máquina virtual para apresentações multimídia. Mais precisamente, uma nova linguagem multimídia de alto-nível, chamada Smix (Synchronous Mixer), é apresentada e definida de forma a servir como camada de abstração adequada para a definição e implementação de linguagens multimídia de nível superior. Ao definir a linguagem Smix, isto é, ao escolher um conjunto de conceitos básicos, este trabalho visa o minimalismo mas ao mesmo tempo trata alguns dos principais problemas das linguagens multimídia de alto-nível atuais, a saber, os modelos semânticos inadequados de suas especificações e as abordagens não-sistemáticas de suas implementações. No lado da especificação, sustenta-se o uso de uma semântica síncrona simples porém expressiva, com uma noção temporal precisa. No lado da implementação, propõe-se uma arquitetura de duas camadas que facilita o mapeamento dos conceitos da especificação em primitivas de processamento digital de sinais. A camada superior (front end) é a realização da semântica e a camada inferior (back end) estrutura-se como um dataflow para processamento digital de sinais multimídia. / [en] Current high-level multimedia languages are limited. Their limitation stems not from the lack of features but from the complexity caused by the excess of them and, more importantly, by their unstructured definition. Languages such as NCL, SMIL, and HTML define innumerable constructs to control the presentation of audiovisual data, but they fail to describe how these constructs relate to each other, especially in terms of behavior. There is no clear separation between basic and derived constructs, and no apparent principle of hierarchical build-up in their definition. Users may not need such principle, but it is indispensable for the people who define and implement these languages: it makes specifications and implementations manageable by reducing the language to a set of basic (primitive) concepts. In this thesis, a set of such basic concepts is proposed and taken as the language of a virtual machine for multimedia presentations. More precisely, a novel high-level multimedia language, called Smix (Synchronous Mixer), is presented and defined to serve as an appropriate abstraction layer for the definition and implementation of higher level multimedia languages. In defining Smix, that is, choosing a set of basic concepts, this work strives for minimalism but also aims at tackling major problems of current high-level multimedia languages, namely, the inadequate semantic models of their specifications and unsystematic approaches of their implementations. On the specification side, the use of a simple but expressive synchronous semantics, with a precise notion of time, is advocated. On the implementation side, a two-layered architecture that eases the mapping of specification concepts into digital signal processing primitives is proposed. The top layer (front end) is the realization of the semantics, and the bottom layer (back end) is structured as a multimedia digital signal processing dataflow.