[pt] Com a popularização da Internet e de dispositivos móveis, a utilização de sistemas interativos vem se tornando mais frequente, atingindo cada vez mais pessoas, com diferentes níveis sociais e de diferentes culturas. No entanto, o projeto da interação entre os usuários e esses sistemas não é suficientemente apoiado por ferramentas ou notações, tornando a experiência interativa muitas vezes uma mera consequência das funções internas do sistema - em que erros são tratados como exceções e portanto devem ser evitados, em vez de devidamente tratados. Este trabalho apresenta um estudo sobre como o projeto de sistemas pode ser auxiliado por um modelo que combina interação e interface, em conjunto com uma ferramenta para auxiliar esta modelagem e gerar protótipos, apoiando a reflexão do designer acerca da solução interativa sendo projetada. A linguagem MoLIC é utilizada para representar o comportamento do sistema e esboços de tela são utilizados para representar a interface em um modelo combinado. Os protótipos são gerados a partir da sequência dos esboços de tela, por sua vez guiada pelo modelo de interação. Foi conduzido um estudo de caso exploratório para colher críticas a respeito da abordagem e para investigar a viabilidade do projeto integrado da interação e interface. / [en] Nowadays, with the growing popularity of the Internet and mobile devices, interactive systems have increasingly gained ground among different people, with different cultural backgrounds. However, the design of the interaction that takes place between the users and those systems is not properly supported by tools nor notations, turning the interactive experience into a mere consequence of the internal functions of the systems – in which errors are treated as exceptions and must therefore be avoided, instead of properly supported. This work presents a study on how systems design might be supported by a model that combines interaction and interface design, and a tool to support this modeling and to generate prototypes, supporting the designer’s reflection about the interactive solution being created. The MoLIC language is used to represent the systems behaviour and sketches are used to represent the interface in a combined model. The prototypes are generated from a sequence of sketches, guided by the interaction model. An exploratory study was conducted in order to gather feedback about the proposed approach and to investigate the feasibility of the integrated project of interaction and interface.

[pt] Nesse trabalho foi criado um framework para a realização de testes automatizados de acordo com as práticas de desenvolvimento dirigido por testes, o qual pode ser estendido com novas linguagens de especificação, utilizando idéias de desenvolvimento dirigido por comportamentos. Espera-se que, ao utilizar esse framework, equipes de projetos de software possam especificar testes em uma linguagem mais adequada para o domínio de sua aplicação, através do suporte de uma ferramenta que permita tal nível de personalização. O framework foi instanciado com a criação de uma linguagem baseada em máquinas de estado, utilizada para a aplicação da ferramenta em um projeto real. O objetivo deste trabalho é avaliar os impactos da aplicação dessas técnicas, através da experiência de utilização da ferramenta no projeto. A motivação para esse trabalho surgiu da experiência no desenvolvimento de sistemas de controle, usualmente reativos e com requisitos de tempo real, nos quais muitas vezes a descrição de seus comportamentos é feita através de máquinas de estado, que possivelmente é a melhor linguagem para este domínio. / [en] In this work we create a framework for automated testing according to test driven development practices that can be extended to support new specification languages, following ideas from behavior driven development. We expect that, by using this framework, software development teams will be able to specify tests in more proper languages for the application domain, with the support of a tool that allows such level of customization. The framework was instantiated with the creation of a language based on state machines, and used on a real-life project. The goal of this work is that software project teams become able to specify tests in the most fitting language for their application domain, through the support of a tool that makes possible such level of customization. The motivation for this work comes from the experience with the development of control systems, usually with real-time requirements, which often have their behaviors described by state machines, possibly the best language for this domain.

[pt] A análise quantitativa de risco à saúde humana (AqR) devido a uma determinada área contaminada vem se verificando como importante ferramenta na gestão ambiental bem como a concretização de dano ambiental, tanto no Brasil como em outros países. Os procedimentos para AqR consistem em passos seqüenciados de forma orgânica e lógica e englobam características legais, aspectos toxicológicos e mecanismos de transporte. Apesar de não haver uma lei específica que regule a AqR, o Direito Ambiental permite que estas metodologias sejam plenamente aplicadas tanto no âmbito administrativo quanto no âmbito judicial para a caracterização de dano ambiental. As metodologias de AqR se valem de modelos fármaco-cinéticos que relacionam a exposição ao composto químico à possibilidade de causar danos à saúde humana. A Geotecnia Ambiental estuda o transporte e comportamento dos contaminantes nos solos e nas águas subterrâneas. A AqR se mostra um problema complexo e permeado por inúmeras incertezas e variabilidades. Foi proposta a utilização do método do segundo momento de primeira ordem (FOSM) para quantificar as incertezas relacionadas com a estimativa dos parâmetros de transporte a serem usadas em um modelo analítico de transporte de soluto em meios porosos (Domenico). O estudo de caso consiste na aplicação do programa desenvolvido para esta finalidade (SeRis). O método se mostra computacionalmente econômico e o estudo de caso, dentro das idealizações, identificou os parâmetros com maior importância relativa e apresentou uma variância total razoável para o resultado. / [en] The quantitative human health risk assessment (AqR) due a contaminated site has became an important tool at Environmental Managenment and at the identification of environmental harm, at Brazil and other countries. The AqR procedures consists in logical sequence of actions concerned about legal aspects, toxicological matter and transport phenomena. In spite of the absence of a single law that could regulate specifically the AqR, the Environmental Law, as a whole, allows that AqR methodologies to be fully applied at governamental and judicial levels. The AqR procedures are base on pharmaco-kinetics models that quantitatively relates the exposure to the chemicals to human harm potency. The Environmental Geotechnics studies the fate and transport of contaminants at soil and groundwater. AqR is complex and full of uncertainties and variabilities subject. It have been proposed the application of the first order second moment method (FOSM) to quantify the uncertainties related to the estimation of the transport parameters to be used in the analytical transport model of solute in porous media (Domenico). It have been developed a specific software that meets this objective (SeRis). This software proved to be computationally efficient. The case study example indicated the relative importance of the considered parameters and presented a reasonable total system variance.

[pt] Esta tese apresenta os resultados de uma pesquisa qualitativa acerca das dificuldades existentes no processo de ensino-aprendizagem de dois métodos de avaliação da Interação Humano-Computador (IHC). Trata-se do Método de Inspeção Semiótica (MIS) e do Método de Avaliação de Comunicabilidade (MAC), propostos pela Engenharia Semiótica para analisar a qualidade da comunicação entre designer e usuário através da interface de sistemas interativos. A pesquisa envolveu a realização de quatorze entrevistas e a análise do andamento de três disciplinas de IHC, a partir das quais foram mapeados e analisados três conjuntos de resultados: (i) dificuldades de ordem prática relacionadas principalmente ao limitado espaço de tempo para trabalhar um volume extenso de tópicos de IHC, ao número elevado de alunos por turma e à falta de material didático e de exemplos da aplicação dos métodos; (ii) dificuldades no desenvolvimento de três capacidades fortemente dependentes entre si e necessárias ao aprendizado dos métodos - interpretação sistemática, abstração e visão global; e (iii) iniciativas docentes para minimização das dificuldades identificadas. Estes resultados são interpretados tanto em relação a dificuldades que são específicas do contexto da Engenharia Semiótica quanto àquelas que são compartilhadas por outras abordagens de IHC e por áreas clássicas e fundamentais da Ciência da Computação. As dificuldades de interpretar, abstrair e construir uma visão global de um problema, longe de serem específicas do ensino dos métodos sob exame, são sérios obstáculos ao ensino de várias áreas e etapas da formação em Ciência da Computação. Soluções específicas ou gerais de uma determinada área são, na realidade, contribuições para o desenvolvimento de capacidades que, uma vez adquiridas, tornarão mais fáceis os processos de ensino-aprendizagem de outras áreas para as quais essas capacidades são também indispensáveis. Deste modo, a identificação e análise das dificuldades encontradas no contexto da Engenharia Semiótica são contribuições que podem vir a beneficiar tanto o processo de ensino dessa teoria e de seus métodos, quanto o ensino de outros tópicos e áreas da Ciência da Computação. As principais contribuições do presente trabalho relacionam-se, portanto, à identificação de alguns fatores que devem nortear a reflexão sobre a formação acadêmico-profissional na Ciência da Computação, e servir como referência para formulação de estratégias e para a elaboração de material didático para suas diferentes áreas. / [en] This thesis presents the results of a qualitative research about the difficulties that are present in the teaching and learning process of two Human-Computer Interaction (HCI) evaluation methods. It concerns the Semiotic Inspection Method (SIM) and the Communicability Evaluation Method (CEM) both proposed by Semiotic Engineering to analyze the quality of the communication between the designer and the user through the interface of interactive systems. The research consisted of fourteen interviews and the analysis of the development of three HCI disciplines, from which three sets of results were mapped and analyzed: (i) practical difficulties mainly related to the limited time to work with a extensive volume of HCI topics, to crowed classes and to the lack of teaching material and examples of the methods´ application; (ii) difficulties in the development of three abilities heavily dependent on one another and required to the methods learning – systematic interpretation, abstraction and broad view; and (iii) teaching initiatives to minimize the identified difficulties. These results are interpreted in relation to both the difficulties specific to the Semiotic Engineering context and to those that are shared by other HCI approaches and by classical and fundamental Computer Science areas. The difficulties to interpret, abstract and to construct a broad view of a problem are far from being specific to the teaching of the methods under investigation, are serious obstacles for the education of many areas and stages of training in Computer Science. Specific or general solutions of a particular area are, in fact, contributions to the development of abilities that, once acquired, will make the teaching and learning process of other areas, where these abilities are also essential, easier. Thus, the identification and analysis of difficulties found in the Semiotic Engineering context are contributions that may benefit both the teaching process of the theory and its methods and the teaching of other topics and areas of Computer Science. The main contributions of this work are related, thus, to the identification of some factors that must guide the reflection about the academic and professional training in Computer Science, and serve as reference to the formulation of strategies and to the development of teaching material to its diverse areas.

[pt] Um dos objetivos da engenharia de software é a construção de software com um nível de qualidade elevado com o menor custo e no menor tempo possível. Nesse contexto, muitas técnicas para o controle da qualidade de design de software têm sido definidas. Além disso, mecanismos baseados em métricas para a detecção de problemas também têm sido definidos. A maioria dessas técnicas e mecanismos foca a análise do código fonte. Porém, para reduzir retrabalho inútil, é importante utilizar técnicas de análise da qualidade capazes de detectar problemas de design já desde os modelos dos sistemas. Esta dissertação propõe: (i) um conjunto de estratégias de detecção para identificar, em modelos UML, problemas de design específicos e recorrentes na literatura: Long Parameter List, God Class, Data Class, Shotgun Surgery, Misplaced Class e God Package, e (ii) a utilização do modelo da qualidade QMOOD para avaliar design de software a partir de seus diagramas de classes. Para automatizar a aplicação destes mecanismos foi implementada uma ferramenta: a QCDTool. Os mecanismos desenvolvidos foram avaliados no contexto de dois estudos experimentais. O primeiro estudo avaliou a acurácia, precisão e recall das estratégias de detecção propostas. Esse estudo mostrou os benefícios e desvantagens da aplicação, em modelos, das estratégias de detecção propostas. O segundo estudo avaliou a utilidade da aplicação do modelo da qualidade QMOOD em diagramas UML. Esse estudo mostrou que foi possível identificar, em diagramas de classes, variações das propriedades de design, e, conseqüentemente, dos atributos da qualidade nos sistemas analisados. / [en] One of the goals of software engineering is the development of high quality software at a small cost an in a short period of time. In this context, several techniques have been defined for controlling the quality of software designs. Furthermore, many metrics-based mechanisms have been defined for detecting software design flaws. Most of these mechanisms and techniques focus on analyzing the source code. However, in order to reduce unnecessary rework it is important to use quality analysis techniques that allow the detection of design flaws earlier in the development cycle. We believe that these techniques should analyze design flaws starting from software models. This dissertation proposes: (i) a set of strategies to detect, in UML models, specific and recurrent design problems: Long Parameter List, God Class, Data Class, Shotgun Surgery, Misplaced Class and God Package; (ii) and the use of QMOOD quality model to analyze class diagrams. To automate the application of these mechanisms we implemented a tool: the QCDTool. The detection strategies and QMOOD model were evaluated in the context of two experimental studies. The first study analyzed the accuracy, precision and recall of the proposed detection strategies. The second study analyzed the utility of use QMOOD quality model in the class diagrams. The results of the first study have shown the benefits and drawbacks of the application in class diagrams of some of the proposed detection strategies. The second study shows that it was possible to identify, based on class diagrams, variations of the design properties and consequently, of the quality attributes in the analyzed systems.

[pt] Sistemas de Monitoração de aplicações e serviços na Internet são, atualmente, fonte de informação e tomada de decisão ágil para Administradores de Sistemas. Em ambientes com grande volume de acesso e infraestrutura de centenas de servidores, comunicar eventos com problemas em uma interface acessível para navegadores Web é um grande desafio de design de interfaces e interação, principalmente, em situações nas quais informação e decisão sejam críticas. Nesse sentido, o foco desta dissertação é o estudo de sistemas de monitoração em uma grande empresa de Internet. Sobre eles, é feita inicialmente uma avaliação criteriosa e, em seguida, é elaborada, implementada e avaliada a proposta de um modelo de design para sistemas de monitoração. Este modelo demonstra como a Engenharia Semiótica, uma teoria semiótica de IHC, pode ser combinada com elementos de uma teoria da área de fatores humanos e psicologia ecológica, o Design de Interfaces Ecológicas, para elaborar a comunicabilidade e interação no projeto de sistemas de monitoração. A combinação destas abordagens agrega certas características de representação e comunicação às interfaces, sugerindo que, conforme avaliações realizadas nesta pesquisa, o suporte à decisão torna-se mais eficiente e ágil para usuários inseridos no domínio estudado. / [en] Monitoring Systems of both Internet applications and services are, nowadays, a rich source of information and an agile decision support tool for System Administrators. In environments with a high access volume and hundreds of servers, to communicate abnormal events in an interface accessible through a Web browser is considered a big interface design and interaction challenge, particularly in situations where information and decision-making are critical. Given that, the main focus of this work is to study monitoring systems in a big Brazilian Internet company. We begin with a detailed evaluation of systems used in the company and then we elaborate, implement and evaluate a new design model that we propose for similar monitoring systems. This new model demonstrates how the Semiotic Engineering, a semiotic theory of HCI, can be combined with elements of a human-factor and ecological psychology design theory, the Ecological Interface Design, in order to elaborate the communicability and build interaction for monitoring systems. The combination of both approaches provides certain characteristics of representation and communication that, according to the evaluations conducted in this research, the decision-making support becomes both increasingly efficient and agile for the users in such domain.

[pt] Mais do que nunca, um dos desafios para o design de interação hoje é o desenvolvimento de sistemas que atendam às necessidades e expectativas de pessoas de diferentes origens culturais e sociais. A perspectiva mais amplamente adotada é a internacionalização-localização. Internacionalização é o processo de separação do código do núcleo funcional das especificidades da interface do sistema (por exemplo, o idioma, as medidas, etc.). Com a localização, a interface é customizada para um determinado público (através da tradução do idioma, dos marcadores culturais e até mesmo de características técnicas, por exemplo). Internacionalização e localização têm como resultado esconder ou neutralizar diferenças culturais entre as comunidades de usuários e contextos de uso distintos. Estamos, no entanto, interessados nas situações onde a intenção de design é praticamente oposta: explorar a diversidade cultural. Esta tese oferece conhecimento novo para ajudar designers de IHC a comunicarem sua intenção de design quando querem promover o contato dos usuários com a diversidade cultural. São apresentadas cinco metáforas de perspectivas culturais (CVM) para apoiar o raciocínio e a tomada de decisão sobre dimensões da experiência intercultural. As metáforas derivam de estudos empíricos aplicando Engenharia Semiótica para analisar e re-projetar interfaces de sistemas multiculturais. A fim de investigar se e como estas metáforas apoiam os profissionais de IHC em tempo de design e de avaliação, realizamos um estudo de caso para avaliar como as CVM podem ser usadas em atividades de re-projeto e avaliação. Descobrimos que as CVM desempenham um papel importante nos estágios iniciais do re-projeto e efetivamente ajudam os designers a raciocinar sobre possíveis experiências interculturais que poderão acontecer em tempo de interação. Além disso, as CVM fornecem uma rica grade epistêmica, onde a consistência das escolhas de projeto se destaca mais claramente. / [en] More than ever before, today one of the challenges for interaction design is the development of systems aiming to attend to the needs and expectations of people with different cultural and social backgrounds. The most widely used perspective in cross-cultural design is internationalization-localization. Internationalization is the process of separating the core functionality code from system s interface specifics (e.g. text language, measures, etc.). With localization, the interface is customized for a particular audience (through language translation, cultural markers and even technical features, for instance). The result of internationalization and localization is to conceal or neutralize cultural differences among different user communities and contexts of use. We are, however, interested in another situation: one where the design intent is virtually the opposite: to expose and explore cultural diversity. This is the case, for instance, when the purpose of the designed system is to stimulate users to make contact with a foreign culture. This thesis provides new knowledge to help HCI designers communicate their intent when they want to promote the users contact with cultural diversity. We present five cultural viewpoint metaphors (CVM) to support reasoning and decision-making about intercultural experience dimensions. The metaphors derive from empirical studies applying Semiotic Engineering to analyze and re-design cross-cultural systems interfaces. In order to investigate if and how CVM actually support HCI professionals/practitioners at design and evaluation time, we carried out an extensive case study to assess how CVM can be used in design and evaluation activities. We found that CVM played an important role in early design stages, helping designers to reason effectively about intercultural experiences while determining which cultural perspective they want to adopt. Furthermore, CVM features provided a rich epistemic grid where the consistency of design choices stands out more clearly.

[pt] O desempenho de sistemas inerciais de navegação ou de indicação de rumo e atitude é fortemente ligado à qualidade metrológica dos sensores inerciais, acelerômetros e giroscópios, que compõem esses sistemas. É proposta uma metodologia para calibração e cálculo de incertezas de acelerômetros pendulares servo controlados do tipo Q-flex e de giroscópios de dois graus de liberdade do tipo sintonizado seco ou DTG. É proposta uma metodologia para calcular o envelope de incerteza dos parâmetros de navegação e estabilização fornecidos por um sistema inercial ao longo de um perfil dinâmico previamente estabelecido. Estes estudos servirão de base para emissão de laudos de calibração de acelerômetros e giroscópios pelo Laboratório de Sensores Inerciais do Instituto de Pesquisas da Marinha, assim como orientação em projetos de sensores inerciais a serem fabricados no Brasil e análise de desempenho de sistemas a partir de um perfil dinâmico típico. / [en] The performance of navigation and attitude or heading indication of inertial systems is directly influenced by the metrological quality of the accelerometers and gyroscopes used for supplying information to the servo controlled systems. This thesis presents a methodology for estimating the metrological confidence level of servo controlled pendular accelerometer and dry tuned gyroscope parameters. This thesis also presents a methodology for calculating the uncertainty envelope of inertial system parameters as a function of time when submitted to a dynamic profile. Based on these studies the Navy Research Institute Inertial Laboratory will be able to provide detailed test report on the inertial systems. The methodologies that were developed in this thesis will help design people to achieve a better performance when a typical dynamic profile is applied to an inertial system.

[pt] A área de Computer Supported Collaborative Work (Trabalho Colaborativo Apoiado por Computador) se foca na compreensão de sistemas colaborativos e em metodologias para o projeto e desenvolvimento desses sistemas. O Modelo 3C divide o processo de colaboração em comunicação, coordenação e cooperação. Na área de Interação Humano-Computador, diferentes modelos de interação buscam auxiliar o designer no projeto de interação dos usuários com o sistema, através de sua interface. A Engenharia Semiótica contribui com propostas de modelos de interação como um processo baseado na comunicação, como é o caso da MoLIC, uma linguagem que permite definir a interação entre usuário e preposto do designer (interface). A MoLIC atualmente não dá suporte para a modelagem de sistemas colaborativos, apontando a necessidade de um trabalho que considere estas limitações, endereçando questões que buscam o entendimento do design de interação de sistemas colaborativos com base no Modelo 3C utilizando a MoLIC. O presente trabalho apresenta uma revisão da MoLIC com foco em sistemas colaborativos, apresentando a extensão MoLICC (MoLIC Colaborativa), cuja eficácia para o design de sistemas colaborativos foi avaliada através de um estudo empírico com usuários e uma análise da linguagem utilizando um framework de dimensões cognitivas de notações. / [en] The field of Computer-Supported Cooperative Work focuses on the understanding of collaborative systems and methodologies for the design and development of such systems. The 3C Collaboration Model divides the collaboration process into communication, coordination and cooperation. Regarding Human-Computer Interaction, different interaction models aim to support designers in the user and system interaction design. Semiotic Engineering views the design and use of technology as communication processes. It contributes with interaction design models, such as MoLIC, a language that supports the design of the interaction between the user and the designer s deputy (the user interface). The original MoLIC language provides no support for collaborative systems design, raising the need for a study that considers these limitations, addressing questions in order to understand the interaction design of collaborative systems based on the 3C Model using MoLIC. The present work presents a review on MoLIC focusing collaborative systems, presenting the extension MoLICC, whose effectiveness for collaborative systems design we evaluated by conducting an empirical study with users and analyzing the language using the Cognitive Dimensions of Notations framework.

[pt] Com os avanços de novas tecnologias de desenvolvimento de software, a mineração de texto tem ganho protagonismo na área de Engenharia de Requisitos (ER), já que a rede (Web) possibilita o acesso a grandes quantidades de informação. A utilização de técnicas de visualização ganha importância nesse sentido, porque permite agilizar a descoberta de conhecimento com visualizações adequadas. Neste trabalho disponibiliza-se uma estratégia para que o engenheiro de requisitos consiga acessar às visualizações desenvolvidas por pesquisas no uso de mineração para elicitação de requisitos. Uma revisão da literatura possibilitou a proposta de classificação de tarefas de mineração e visualizações associadas, especialmente na ER. Esta classificação constitui a base de conhecimento de um software (Biblioteca Digital) que organiza e filtra informações de acordo com a inter-relação entre tarefas e categorias, mostrando as pesquisas que sustentam cada relação. Para a avaliação da estratégia, com foco no software, foi executado uma avaliação que mostra o potencial da abordagem para agilizar a obtenção de conhecimentos por parte do engenheiro de requisitos. / [en] With advances in new technologies available for software development, text mining has grown in importance in the area of Requirements Engineering (ER) due to the availability of large amounts of information on the Web. The use of visualization techniques gains importance in this regard, since it allows the speedup of knowledge discovery with appropriate visualizations. This work provides a strategy for the requirements engineer to gain access, in an organized manner, to results of research in text mining with visualization in ER. For implementation, the classification of mining tasks and the visualizations categories in ER were summarized from the literature. This classification forms the knowledge base of a software (Digital Library) that organizes and filters information according to the interrelation between tasks and categories, showing the research that supports each relationship. For the evaluation of the strategy, with a focus on software, an evaluation was carried out that shows the potential of the approach to expedite the knowledge engineer s requirements.