[pt] Esta dissertação apresenta o Template de Metacomunicação Estendido, uma ferramenta, denominada Template Estendido de Metacomunicação, baseada em um conjunto de perguntas-guia derivadas da teoria da Engenharia Semiótica. Relatamos os resultados de um estudo para avaliar seus impactos no processo de design de sistemas de aprendizagem de máquina. Ao solicitar que designers e desenvolvedores respondam um conjunto de perguntas, a ferramenta busca auxiliá-los a organizar mentalmente suas interpretações da solução de design, ao mesmo tempo que revisitam as pressuposições por trás dela. Descrevemos, então, um estudo de design especulativo e analisamos seus resultados, identificando temas emergentes que nos ajudam a entender como a ferramenta proposta pode ser utilizada. Dentre os aspectos identificados mais relevantes estão a prática reflexiva do design, a atenção ao uso de linguagem, a atribuição de responsabilidade às pessoas envolvidas, o uso do arcabouço ético de apoio fornecido, os princípios da bioética, e as possíveis formas de se usar o template estendido. / [en] This dissertation presents the Extended Metacommunication Template, a tool based on a set of guiding questions derived from the theory of Semiotic Engineering. We report the results of a study we conducted to evaluate the tool s impacts on the design process of machine learning systems. By having designers and developers answer a set of questions, the tool aims to help them reflect on their interpretations of the design solution, while allowing them to revisit the presuppositions behind it. We then describe a speculative design study and analyze its results, identifying emergent themes that help us understand how the proposed tool may be used. Among the relevant themes identified are: the reflective practice of design, the designer s focus on their use of language, the process of attributing responsibility to the people involved, the use of the ethical framework provided to them, the bioethical principles, and the ways in which the extension of the template may be used.

[pt] Desde a criação da MoLIC, diversas extensões foram propostas com o objetivo de trazer melhorias à linguagem. Entretanto, muitas dessas propostas não foram minuciosamente avaliadas e se distanciaram da metáfora original de interação como uma conversa. Neste trabalho, analisamos e consolidamos propostas existentes e, com base em conceitos linguísticos e de análise da conversação e do discurso, decidimos se e como incluir as mudanças propostas. Como resultado, nós criamos uma versão revisada da linguagem, a MoLIC V4, elaborada visando um melhor alinhamento com a metáfora de interação como uma conversa e com os conceitos teóricos. Para avaliar a MoLIC V4, nós conduzimos um estudo através de questionário para coletar avaliações de estudantes, profissionais e pesquisadores da área de design de interação. Nós também criamos um conjunto de exemplos e trouxemos para a discussão uma breve análise do caráter epistêmico da MoLIC. Esperamos que essas discussões e exemplos sirvam como material de referência no ensino de design de interação a partir de diagramas MoLIC. / [en] Since the creation of MoLIC, several extensions have been proposed to improve the language. However, many of those proposals have not been thoroughly evaluated and have drifted away from the original interaction-asconversation metaphor. In this work, we analyzed and consolidated existing proposals and, based on concepts of Linguistics and conversation and discourse analysis, decided whether and how to include the proposed changes. As a result, we created a revised version of the language, MoLIC V4, better aligned with the interaction-as-conversation metaphor and theoretical concepts. To evaluate MoLIC V4, we conducted a survey study to collect feedback from students, practitioners, and researchers on interaction design. We also created a set of examples and brought to the discussion a brief analysis of the epistemic character of MoLIC. We hope that these discussions and examples will serve as a reference when teaching interaction design through MoLIC diagrams.

[pt] Durante as etapas iniciais de design, o designer forma um entendimento inicial sobre o problema que ele deve resolver e desenvolve suas primeiras ideias, geralmente influenciadas por conhecimentos de design passados. Com o objetivo de auxiliar o design de IHC (interação humano-computador) neste contexto, nós investigamos como podemos usar o raciocínio baseado em casos (CBR) para ajudar designers a acessar e reutilizar conhecimentos de design para resolver novos problemas de IHC. Nós conduzimos entrevistas com designers de IHC profissionais para coletar dados sobre como eles lidam com problemas de design e suas motivações e expectativas sobre o uso de conhecimentos de design auxiliado por uma ferramenta de CBR. Usando estes dados, construímos uma ferramenta, chamada CHIDeK, que contém uma biblioteca contendo casos de design de IHC e fornece acesso aos casos através de navegação facetada, links diretos entre casos e busca. Para investigar como o CHIDeK influencia a atividade de design, conduzimos um estudo que simulava a etapa inicial de design de IHC de um sistema online de reserva de bicicletas. Alguns participantes podiam resolver o problema enquanto tinham acesso ao CHIDeK e outros deviam resolver sem o CHIDeK. Descobrimos que os casos no CHIDeK ajudaram o design motivando o processo de reflexão dos designers, ativando memórias de experiências com sistemas similares aos descritos nos casos e ajudando a gerar novas ideias. Também identificamos algumas limitações na representação dos casos, o que oferece oportunidade para novas pesquisas. Comparando ambos os tipos de atividade de design, percebemos que os designers sem a biblioteca de casos usaram a mesma solução para um dos itens descrito no cenário do estudo, enquanto os designers com os casos variaram entre duas soluções. Concluímos dizendo que uma ferramenta de CBR tem muito potencial para ajudar na atividade de design, porém existem problemas que devem ser endereçados por pesquisas futuras. / [en] During the early stages of design, the designer forms an initial understanding about the problem and some ideas on how to solve it, often influenced by previous design knowledge. In order to support HCI design in this context, we investigated ways to use case-based reasoning (CBR) to help designers access and reuse design knowledge to solve new HCI design problems. We conducted interviews with professional HCI designers to collect data about how they deal with design problems, and their motivations and expectations regarding the use of design knowledge aided by a CBR tool. Using this data, we designed and developed a tool called CHIDeK, which has a library containing HCI design cases and provides access to them through faceted navigation, direct links between cases, and search. To investigate the way CHIDeK influences the design activity, we conducted a study that simulated the early stage of HCI design of an online bike reservation system. Some participants could solve the problem while having access to CHIDeK and others had to solve it without CHIDeK. We discovered that the cases from CHIDeK supported the design by motivating the designers reflective process, triggering their memories of experiences with systems similar to the ones in cases, and helping generate new ideas. We also identified some limitations in the case representation, which offers an opportunity for further research. When comparing both kinds of design activities, we noticed that designers without the case library used the same solution for one of the issues described in the study scenario, while the designers with the cases varied between two solutions. We concluded that a CBR tool has much potential to aid the design activity, but there are still issues that need to be addressed by further research.

[pt] A avaliação de uma interface de usuário pode ser feita em diferentes fases do ciclo de desenvolvimento de um software. Avaliações formativas são aquelas feitas ao longo do processo de design, antes do sistema estar concluído, e muitas vezes, antes de uma única linha de código estar escrita. No âmbito da engenharia semiótica, a linguagem de modelagem MoLIC (Modeling Language for Interaction as Conversation) visa apoiar a reflexão do designer durante o design de IHC. No entanto, não há um método específico para avaliar soluções de interação elaboradas com a MoLIC. Visando apoiar o processo de avaliação de uma solução representada em MoLIC, este trabalho apresenta a MoLIC WOz, uma ferramenta computacional que permite emular a interação usuário-sistema representada em um diagrama de interação MoLIC. A ferramenta torna possível essa interação através da técnica Wizard of Oz (WOz), onde um usuário interage com o sistema sendo operado por uma outra pessoa (o Wizard). O objetivo desse trabalho foi verificar de que maneira a MoLIC WOz promove reflexão ao seu usuário, aquele que interage com a emulação da interação do sistema em avaliação. Para avaliar essa proposta, foi realizado um estudo com doze participantes interagindo com a ferramenta. Os resultados do estudo indicam que a MoLIC WOz tem potencial para ajudar na avaliação da comunicabilidade de diagramas de interação por promover e motivar reflexão. Novos estudos com a ferramenta são sugeridos para verificar outras formas de apoio à avaliação formativa desse modelo. / [en] A user interface can be evaluated at different stages of the software development cycle. Formative evaluations are those that are made throughout the design process, before the system is finished, and often before a single line of code is written. Within semiotic engineering, the modeling language MoLIC (Modeling Language for Interaction as Conversation) aims to support the reflection of the designer during the HCI design. However, there is no specific method to evaluate interaction solutions prepared with MoLIC. Aiming to support the evaluation process of a solution represented in MoLIC, this work presents MoLIC WOz, a computational tool that emulates the user-system interaction represented in a MoLIC interaction diagram. The tool makes this interaction through the Wizard of Oz (WOz) technique, where a user interacts with the system being operated by another person (the Wizard). The goal of this work was to analyze how MoLIC WOz promotes reflection to its user, who plays the role of experiencing the emulation of system’s interaction. To assess this proposal, we conducted a study with twelve participants interacting with the tool. The results of this study indicate that MoLIC WOz has potential to support the communicability evaluation of MoLIC interaction diagrams through induced reflection. Further studies with the tool are suggested to verify other ways that support formative evaluations of this model.

[pt] O envolvimento de usuários no desenvolvimento de sistemas (End User Development) tem atraído significativa atenção nos últimos 10 anos devido à motivação de eles ajustarem as aplicações de acordo com seus desejos e necessidades. A Web 2.0 tem tornado possível o desenvolvimento de uma nova cultura de participação, através das redes sociais, onde usuários compartilham conhecimentos, experiências e habilidades. Esta pesquisa é uma contribuição para estimular uma cultura de participação de usuários finais em processos de desenvolvimento de software. Um contexto social onde essa participação ganha relevância é o de sistemas de grupo, onde as mudanças desejadas por uns tipicamente afetam outros usuários de formas nem sempre desejadas por eles. Nossa contribuição central é um modelo, fundamentado na Engenharia Semiótica, para descrever e negociar evolução de sistemas. Suas principais características são: (i) estrutura a comunicação entre os participantes da negociação e (ii) combina três sistemas de representação (linguagem de interface, linguagem natural utilizada em anotações, e linguagem de scripts de interações em páginas Web). Essas linguagens são combinadas para formar uma linguagem de especificação mista a ser utilizada por usuários finais. Implementamos a característica (ii) através da ferramenta primoTiWIM (This is What I Mean). Priorizamos a implementação e avaliação desta parte do modelo, porque a expressão através desta combinação de linguagens influencia a qualidade da comunicação de todo o processo que desejamos apoiar. Realizamos estudos empíricos observando a primeira reação e impressão de usuários diante da primoTiWIM. Os resultados permitem concluir que o modelo proposto tem potencial para promover uma cultura de participação no contexto da co-autoria entre usuário e desenvolvedores de software. / [en] The involvement of users in system development (End user development) has attracted significant attention in the last ten years, given that users can adjust the applications according to their desires and needs. TheWeb 2.0 has now made possible the development of a new culture of user participation through social networks, where users share knowledge, experience and abilities. The contribution of this research is to provide knowledge and tools to foster a culture of participation among end users in the process of software development. One of the social contexts where such participation is particularly important is that of group systems, where changes desired by some typically affect other users in ways that may not always be desirable for all. Our main contribution is a model founded in Semiotic Engineering to support describing and negotiating system evolution in group discussions. Its main features are: (i) it provides a structure for the communication between people involved in the negotiation, and (ii) it combines three representational systems (interface language, natural language used in annotations, and a script language for interaction in Web pages). These languages are combined into a hybrid specification language for end users. We implemented feature (ii) through the tool primoTiWIM (This is What I Mean). We focused on the implementation and evaluation of feature (ii), since expression through this combined language affects the communication quality of the whole process that we wish to support. In order to evaluate our proposal we carried out empirical studies in which we sought to observe the first reactions and impressions of users in face of the primoTiWIM Tool. We concluded that the proposed model has the potential to promote a culture of participation in the context of the co-authorship between user-eveloper and software developers.

[pt] Desenvolvimento de software é um processo altamente colaborativo, no qual a construção do software é o objetivo comum. É apoiado em várias fases por ferramentas computacionais, dentre elas as ferramentas de modelagem de software. Modelos são parte importante do processo de desenvolvimento de software e o foco desta pesquisa, que tem como objetivo investigar a comunicabilidade de modelos de software que são produzidos e consumidos através de ferramentas de modelagem. A comunicabilidade de modelos de software é a capacidade que estes artefatos têm de efetuar o processo de comunicação entre pessoas, ou a de serem usados como instrumentos para realizar parte significativa deste processo. As ferramentas de modelagem têm impacto direto nessa comunicabilidade, já que os produtores e consumidores de modelos interagem com tais ferramentas ao longo do processo de desenvolvimento do software. Durante essa interação, os modelos de software, que são artefatos intelectuais, são criados, alterados, evoluídos, transformados e compartilhados pelas pessoas envolvidas nas atividades de especificação, análise, design e implementação do software em desenvolvimento. Além da influência das ferramentas, a modelagem de software também deve considerar a utilização de notações previamente definidas como premissas para as atividades de modelagem. Esta pesquisa é uma investigação como ferramentas e notações de modelagem influenciam e apoiam o processo intelectual de produção e consumo de modelos de software. Temos a Engenharia Semiótica como teoria guia desta pesquisa, tendo em conta um aspecto essencial para esta que é: um estudo criterioso das ferramentas que os envolvidos no desenvolvimento do software utilizam para construir, usar e divulgar modelos através dos quais coordenam o seu trabalho de equipe. O uso de modelos no processo de desenvolvimento de software é um fenômeno que apresenta vários fatores que não podem ser isolados. Portanto, propomos a tripla Tool-Notation-People (TNP) como um recurso de articulação para caracterizar questões observadas sobre modelos no desenvolvimento de software, ao longo de toda a pesquisa. Junto com a tripla TNP, apresentamos um método que combina as perspectivas cognitiva e semiótica para avaliar as ferramentas de modelagem de software, produzindo dados sobre a metacomunicação designer-usuário, sendo os usuários, neste caso, os desenvolvedores de software. Nosso objetivo é rastrear potenciais relações entre a experiência de interação humano-computador dos evolvidos no processo de desenvolvimento de software no momento de criar/ler/editar modelos com: (a) o produto (tipos de modelo) gerado neste processo; e (b) as interpretações que tais modelos evocam quando usados efetivamente em situações práticas do cotidiano para comunicar e expressar ideias e entendimentos . A Engenharia Semiótica apresenta duplo interesse nesta pesquisa. Por um lado, como uma lente de observação , ela nos oferece diversos recursos para investigar e compreender a construção e uso de artefatos computacionais, seus significados e seus papéis no processo de comunicação. Por outro lado, um melhor entendimento sobre o processo completo que resulta, em última análise, na experiência do usuário durante a interação com o software é relevante para a evolução da própria teoria. Ou seja, esta pesquisa produziu mais conhecimento sobre as condições de comunicação e mútuo entendimento daqueles que, segundo a teoria, comunicam sua intenção e princípios de design através da interface , uma fonte potencialmente valiosa de explicações sobre problemas de comunicabilidade em IHC. / [en] Software development is a highly collaborative process where software construction is the common goal. It is supported at several stages by computer tools, including software modeling tools. Models are important artifacts of the software development process and constitute the focus of this research, which aims to investigate the communicability of software models produced and consumed with the support of modeling tools. Software model communicability is the capacity that such artifacts have of carrying and effecting a communication process among people, or of being used as an instrument to perform a significant part of such process. Modeling tools have a direct impact in that communicability, since model s producers and consumers interact with those tools throughout the software development process. During that interaction, software models, which are intellectual artifacts, are created, changed, evolved, transformed and shared by people involved in activities of specification, analysis, design and implementation of the software under development. Besides the influence of tools, software modeling also needs to take into consideration previously defined notations as premises for modeling activities. This research is an investigation on how tools and notations influence and support the intellectual process of production and consumption of software models. We have Semiotic Engineering as our guiding theory given the essence of it that is: a careful study of tools people interact with to build, use and publish models through which they coordinate teamwork. The use of models in the software development process is a phenomenon that includes several factors that cannot be isolated from each other. Therefore, we propose a Tool-Notation-People triplet (TNP triplet) as a means of articulation to characterize observed issues about models in the software development. Along with the TNP triplet, we introduce a method that combines semiotic and cognitive perspectives to evaluate software modeling tools, producing data about the emission of designer-user metacommunication, users in this case being software developers. We aim to track potential relations between the human-computer interaction experience of those involved in the software development process while creating/reading/editing models with: (a) the product (types of models) generated in the process; and (b) the interpretations that such models evoke when used effectively in everyday practical situations to communicate and express ideas and understandings. The interest of working with Semiotic Engineering in this research is twofold. First, as an observation lens, the theory offers many resources to investigate and understand the construction and use of computational artifacts, their meanings and roles in the communication process. Second, a better perspective about the complete process that results, ultimately, in the user experience during the interaction with the software is relevant for the theory s own evolution. In other words, this research has produced further knowledge about the communication conditions and mutual understanding of those who, according to the theory, communicate their intent and design principles through the interface, a potentially valuable source of explanations about communication problems in HCI.

[pt] O uso de modelos de aprendizado de máquina se tornou ubíquo para um leque diverso de tarefas. Contudo, ainda não há nenhuma forma estabelecida para refletir sobre questões éticas em seu processo de desenvolvimento. Neste trabalho, realizamos um estudo qualitativo para avaliar duas técnicas propostas pela literatura para auxiliar desenvolvedores a refletirem sobre questões éticas relacionadas à construção e uso de modelos de aprendizado de máquina: (i) Model Cards; e o (ii) Template Estendido de Metacomunicação. Apresentamos nossos resultados a respeito do uso do Model Card pelos participantes, com o propósito de entender como esses atores interagiram com a ferramenta, assim como a dimensão ética de sua reflexão durante nossas entrevistas. Nosso objetivo é melhorar técnicas para desenvolvedores disponibilizaram informações sobre seus modelos e que a reflexão ética sobre os sistemas que desenvolveram. Além disso, nosso trabalho tem como objetivo contribuir para o desenvolvimento de um uso mais justo e ético de sistemas de aprendizado de máquina. / [en] Machine learning algorithms have become widespread for a wide array of tasks. However, there is still no established way to deal with the ethical issues involved in their development and design. Some techniques have been proposed in the literature to support the reflection and/or documentation of the design and development of machine learning models, including ethical considerations, such as: (i) Model Cards and (ii) the Extended Metacommunication Template. We conducted a qualitative study to evaluate the use of these tools. We present our results concerning the use of the Model Card by participants, with the objective of understanding how these actors interacted with the relevant tool and the ethical dimension of their reflections during our interviews. Our goal is to improve and support techniques for developers to disclose information about their models and reflect ethically about the systems they design. Furthermore, we aim to contribute to the development of a more ethically informed and fairer use of machine learning.

[pt] O Lean Communication-Centered Design (LeanCCD) é um processo de design de Interação Humano-Computador (IHC) centrado na comunicação, que consiste na realização de um workshop, detalhamento de metas de usuários, combinação de modelos de interação com esboços em papel simulados com usuários, apoiados por guias e quadros. A IHC é uma área que estuda o projeto e uso de tecnologia computacional, em especial a interação entre computadores e pessoas. Este estudo adaptou o Communication-Centered Design (CCD) e o eXtreme Communication-Centered Design (eXCeeD), outros processos de design centrados na comunicação fundamentados na Engenharia Semiótica (EngSem). A EngSem é uma teoria de IHC que define a interação como um processo comunicativo entre designers e usuários mediado por computadores. Abordagens e processos fundamentados nessa teoria buscam favorecer a reflexão através da adoção de modelos, questões e métodos que não gerem diretamente uma resposta ou solução para o problema, mas apoiem o designer na exploração do espaço e da natureza do problema, bem como das restrições sobre soluções candidatas. A avaliação do LeanCCD em um estudo de caso na indústria observou dificuldade na condução das atividades e na aplicação correta de algumas técnicas e conceitos. Porém, diferentemente do eXCeeD, percebemos o uso sistemático das questões que favoreciam a reflexão devido ao auxílio dos quadros e guias propostos. / [en] Lean Communication-Centered Design (LeanCCD) is a Human-Computer Interaction (HCI) design process, which consists of conducting a workshop, detailing user goals, combining interaction models with paper sketches, and testing them with users, supported by guides and templates. This study adapted the Communication-Centered Design (CCD) and the eXtreme Communication-Centered Design (eXCeeD), other communication-centered design processes grounded on Semiotic Engineering (SemEng). SemEng defines the interaction as a computer-mediated communication process between designers and users. Approaches and processes based on SemEng are not used to directly yield the answer to a problem, but to increase the problem-solver s understanding of the problem itself and the implication it brings about. Process evaluation in a case study, in the industry, proved itself difficult, both in carrying out LeanCCD activities and in the correct application of some techniques and concepts. However, unlike eXCeeD, we were able to observe a systematic use of questions that contributed to designers reflection, aided by the proposed templates and guides.