[pt] Aplicações de visualização de Engenharia Offshore são, na maioria dos casos, muito complexas e devem ser capazes de representar muitos dados vindos de simulações numéricas computacionalmente intensivas. Para ajudar a melhor analisar os resultados, visualização 3D pode ser usada em conjunto com ambientes de Realidade Virtual (RV). A ideia principal desse trabalho começou quando reconhecemos duas demandas que aplicações de engenharia tinham ao rodar em ambientes RV. Primeiramente há uma demanda para suporte à visualização na forma de melhorias na navegação e na capacidade de analisar os dados. Em segundo lugar, há também uma demanda por colaboração devido às dificuldades de coordenar uma equipe com um dos membros utilizando RV. Para atender estas demandas, nós desenvolvemos uma arquitetura orientada a serviços (SOA) capaz de adicionar colaboração a qualquer aplicação. A ideia por trás da nossa solução é permitir a visualização de dados em tempo real através de tablets e smartphones. Estes dispositivos móveis podem ser usados para ajudar a navegar o mundo virtual ou serem usados como uma segunda tela, ajudando a visualizar e a manipular grandes conjuntos de dados na forma de tabelas ou gráficos. Além disso, queremos adicionar as funcionalidades de colaboração a uma aplicação com o mínimo possível de alterações na aplicação original. Outra vantagem importante que dispositivos móveis adicionam a aplicações de engenharia é a capacidade de acessar os dados em locais remotos, como plataformas de petróleo e refinarias, e assim permitindo ao engenheiro de campo manipular os dados no local de trabalho. Como aplicação teste, utilizamos o ENVIRON, que é uma aplicação de RV para visualização de modelos e simulações de engenharia, desenvolvida em conjunto com a equipe do Instituto Tecgraf da PUC-Rio. Adicionamos esta solução ao ENVIRON e testamos com um experimento e durante o processo de análise de Engenharia Offshore usando ambientes RV (PowerWall e CAVE). / [en] Offshore Engineering visualization applications are, on most cases, very complex and should display a lot of data coming from very computational intensive numerical simulations. To help analyze and better visualize the results, 3D visualization can be used in conjunction with a Virtual Reality (VR) environment. The main idea for this work began as we realized two different demands that engineering applications had when running on VR setups: firstly, a demand for visualization support in the form of better navigation and better data analysis capabilities. Secondly, a demand for collaboration, due to the difficulties of coordinating a team with one member using VR. To meet this demands, we developed a Service Oriented Architecture (SOA) capable of adding collaboration capabilities to any application. The idea behind our solution is to enable real-time data visualization and manipulation on tablets and smartphones. Such devices can be used to help navigate the virtual world or be used as a second screen, helping visualize and manipulate large sets of data in the form of tables or graphs. Furthermore, we want to allow collaboration-unaware application to collaborate with as little reworking of the original application as possible. Another big advantage that mobile devices bring to the engineering applications is the capability of accessing the data on remote locations, like on oil platforms or refineries, and so allowing the field engineer to check the data or even change it on the fly. As our test application, we used ENVIRON, which is a VR application for visualization of 3D models and simulations developed in collaboration with a team from the Institute Tecgraf of PUC-Rio. We added this solution to ENVIRON and it was tested with an experiment and during a review process of Offshore Engineering using VR Setups (Power wall and CAVE).

[pt] Os sistemas colaborativos presenciais para pessoas com Transtorno do Espectro Autista (SiCoP-TEA) possuem diferentes tipos de estratégias para motivar ou forçar a colaboração entre os usuários. Porém, mesmo os sistemas desenvolvidos para esse público, não consideram noções de suporte à percepção para esses usuários, que apresentam dificuldades no entendimento dos conceitos mais básicos de uma atividade colaborativa. Os usuários com TEA apresentam dificuldade para reconhecer e interpretar gestos e estados mentais dos outros, o que limita a sua capacidade de entender os sinais e informações implícitas que são essenciais para a percepção do que ocorre ao seu redor e, consequentemente, para a realização de atividades colaborativas. Nesta tese são investigadas algumas questões sobre como oferecer suporte à percepção, principalmente para usuários com níveis mais severos de TEA, com o intuito de formular e avaliar um conjunto de estratégias de colaboração para apoiar a concepção de SiCoP-TEA com características mais apropriadas para eles. Para tal fim, e utilizando a Pesquisa-Ação como método de pesquisa, foram realizados quatro ciclos de pesquisa de ação e reflexão sobre soluções propostas, levando à concepção das estratégias de colaboração pretendidas. Nesse processo cíclico, verificou-se que, para melhor apoiar o processo de colaboração, os SiCoP-TEA devem oferecer para os usuários elementos de percepção (baseados em determinados requisitos) em diferentes níveis de aproximação da colaboração, bem como atividades que incentivem gradativamente o conhecimento das dimensões que formam a colaboração. Esses aspectos compõem o conjunto das estratégias de colaboração concebido nesta tese. / [en] Face-to-Face collaborative systems for people with autism spectrum disorders use strategies to motivate/force the collaboration among users. However, even the collaborative applications developed for this public, still do not consider notions of awareness for these users that present difficulties to understand the most basic concepts of a collaborative activity. Users with autism present difficulties to recognize and to interpret gestures and mental states of others, which restricts their capacity to understand implicit information that are essential to being aware of what is happening around them, and consequently, to perform the collaborative activities. In this work, we investigate some questions about how to offer awareness support, especially for users with low-functioning autism, in order to formulate and evaluate a set of collaborative strategies to support the design of more appropriate collaborative systems. For this purpose, we used the research-action methodology. Following this methodology, we perform four research cycles of action and reflection about proposed solutions, so that we could conceive the set of collaborative strategies proposed. In this cyclic process, we verified that collaborative systems shall offer awareness mechanisms in the interface (based on certain requirements) in different levels of approximation of the collaboration as well as activities to get users to know each dimension of collaboration, and gradually understanding it as a whole. These aspects compose the set of collaborative strategies conceived in this work.

[pt] Em torno de 50 por cento das pessoas com autismo apresentam dificuldades em desenvolver qualquer tipo de linguagem funcional. Este estudo apresenta o desenvolvimento e avaliação de um jogo colaborativo multiusuário para interface tangível portável. O jogo foi projetado a partir de requerimentos de um grupo de crianças com autismo, visando estimular a comunicação mediante estratégias colaborativas. Para isso, o jogo foi projetado para interação por duplas de usuários. Cada usuário dispõe de uma interface tangível portável para compartilhar recursos do jogo. Esse compartilhamento e observado pela dupla numa tela maior. O jogo foi avaliado seguindo aspectos de pesquisa relacionados com o interesse dos usuários frente a tecnologia, a percepção de cada usuario do seu interlocutor e as intenções de comunicação geradas entre os usuários para conseguirem colaborar entre si. Foram realizados testes durante 8 semanas com 4 crianças com autismo. Os resultados indicam que tanto o ambiente proporcionado pela tecnologia utilizada quanto as estratégias do jogo permitiram estimular nos usuários, em um ou outro grau, a comunicação através desse espaço de compartilhamento. / [en] About 50 per cent of people diagnosed with autism have dificulties in developing any kind of functional language. This paper presents the development and evaluation of a multi-user collaborative game for mobile tangible interfaces. The game was designed based on requirements of a group of children with autism, in order to stimulate communication through collaborative strategies. The game was designed for interaction by pairs of users. Each user has a mobile tangible interface to share game resources and a TV as a shared space. The game was evaluated following research aspects related to the interest of the users on the technology, the perception of each user s interlocutor and communication intentions observed between the users to collaborate with each other. Tests were carried out for 8 weeks with 4 children with autism. The results indicate that both the environment provided by the technology used as well as the strategies of the game have stimulated the users communication through this shared space.

[pt] Nesta tese são investigadas ferramentas de suporte à coordenação de fóruns de discussão de cursos a distância. A pesquisa é fundamentada na aprendizagem colaborativa e do Modelo 3C de Colaboração e utiliza a pesquisaação como método de pesquisa. Num fórum realizado como uma atividade colaborativa, a aprendizagem ocorre principalmente através das trocas de mensagens entre os aprendizes, o que demanda coordenação. A coordenação nesta tese é entendida como um das 3 dimensões da colaboração evidenciadas no Modelo 3C: comunicação, coordenação e cooperação. Os resultados desta tese, que incluem dados, análises, procedimentos, reflexões e implementação dos serviços e funcionalidades investigados, foram obtidos após 3 anos de uma pesquisa- ação. Na pesquisa-ação, o pesquisador conduz a pesquisa realizando ações sucessivas que busquem reduzir um problema específico em um ambiente real. Nesta tese, o ambiente real é o curso Tecnologias de Informação Aplicadas à Educação da PUC-Rio e o problema identificado é a dificuldade de coordenação dos fóruns do curso. A ação é a disponibilização de ferramentas de suporte à coordenação no AulaNet, o ambiente de ensino e aprendizagem para web utilizado no curso. A característica comum das ferramentas investigadas é a de disponibilizar informações sobre o andamento do fórum sem que seja necessário fazer uso da interface web para desktop do AulaNet: para isto, grafos, gráficos, dados estatísticos e notificações são apresentados através de PDAs, celulares e janelas pop-up no desktop. A avaliação das ferramentas desenvolvidas é feita a cada semestre: avaliando-se como aprendizes e mediadores usam as ferramentas, melhorias ou novas ferramentas são propostas e investigadas no semestre seguinte, num processo cíclico. / [en] In this thesis tools for the coordination support of discussion forums in a distance course are investigated. The research is conducted from the point of view of collaborative learning and the 3C Collaboration Model and uses action research as a method. In a forum carried out as a collaborative activity, learning takes place mainly through the exchange of messages among learners, which demands coordination. Coordination in this thesis is understood as one of the 3 dimensions of collaboration as made evident in the 3C Model: communication, coordination and cooperation. The results of this thesis, which include data, analyzes, procedures, reflections and implementation of the services and functionalities investigated, were obtained in the course of 3 years of action research. In action research the researcher performs successive actions aiming at minimizing a specific problem in a real environment. In this thesis, the real environment is the Information Technologies Applied to Education course at PUC-Rio and the problem identified is a difficulty in the coordination of the course`s forums. The action is the offering of support tools for coordination in the AulaNet, the web-based education and learning environment used in the course. The common characteristic of the tools investigated is the offering of information on the progress of the forum without the need to use the AulaNet`s desktop web interface: with this objective, graphs, statistical data and notifications are presented through PDAs, cell- phone SMSs and pop-up windows in the desktop. An assessment of the tools developed is carried out every semester: through the evaluation of the use of the tools by learners and mediators, improvements or new tools are proposed for the following semester, in a cyclical process.

[pt] Sistemas colaborativos (SiCos) dão suporte à interação online entre pessoas, o que envolve comunicarem-se não apenas com o sistema, mas também e principalmente entre si. Contribuições teóricas revelam e estudos empíricos evidenciam e ilustram que SiCos influenciam o desdobramento da comunicação mediada entre os usuários (comunicação USU), as experiências que eles terão ao utilizar o sistema e, em última instância, a atividade social mais ampla que está sendo apoiada, bem como a história do grupo. Diante do impacto, especialmente social, que tecnologias desta natureza podem alcançar, torna-se necessário apoiar designers de SiCos, de forma a que suas decisões sejam as mais informadas possíveis. Neste trabalho, apresentamos a Manas, uma ferramenta epistêmica fundamentada na Engenharia Semiótica que permite ao designer representar seu projeto da comunicação USU, e que lhe oferece feedback qualitativo sobre possíveis efeitos sociais do seu projeto na interação dos usuários com o sistema e principalmente com outros usuários. Ao fazer isto, a Manas leva o designer a refletir tanto sobre o problema que está sendo tratado quanto sobre sua solução, permitindo-lhe tomar decisões mais conscientes. Ademais, a Manas registra a lógica do projeto da comunicação USU (design rationale). Além de ser uma valiosa fonte de informação e reflexão sobre o processo de design e o produto deste processo, o registro da lógica do projeto da comunicação mediada entre os usuários cria condições favoráveis à transmissão deste conhecimento aos usuários através da interface do SiCo. De posse deste conhecimento, os usuários poderão usar o sistema eficientemente. A Manas, portanto, tem o potencial de aumentar a qualidade de SiCos. / [en] Collaborative systems (SiCos) support or enable human interaction online; this involves users communicating not only with the system, but also, and mainly, with each other. Theoretical contributions reveal and empirical studies illustrate and provide evidence of the influence of SiCos on the communication among users (USU communication), the users´ experience, and ultimately on the social activity supported by the system, as well as group dynamics. The effects of SiCos, especially the social effects, call for the development of design tools that help designers make more informed decisions. In this work, we introduce Manas, a Semiotic Engineering epistemic tool that enables designers to represent their USU communication project, and offers them qualitative feedback on the potential social effects of their project on interaction between users and the system as well as among themselves. In doing so, Manas leads designers to reflect upon both the problem being handled and the proposed solution, allowing them to make more conscious decisions. Furthermore, Manas registers the underlying rationale in the USU communication project, which is a valuable source of information and study of the design process and its product, and creates favorable conditions for the transmission of this knowledge to users through the system interface. Users will then be able to use the system more efficiently. Thus Manas potentially enhances the quality of SiCos.

[pt] Groupware é evolutivo e é difícil de construir e de manter, e acaba tendo um código desorganizado e difícil de evoluir. Nesta tese é proposta uma abordagem de desenvolvimento de groupware baseado em componentes concebidos em função do modelo 3C de colaboração. No modelo 3C, a colaboração é analisada a partir da comunicação, coordenação e cooperação. Na abordagem proposta, partese das necessidades de colaboração do grupo, analisadas com base no modelo, e componentes de software também organizados em função do modelo são utilizados para compor a solução. Como estudo de caso, a abordagem é aplicada no desenvolvimento da nova versão do ambiente AulaNet, cujo código padece dos problemas mencionados anteriormente. Neste estudo de caso, são desenvolvidos component kits para instanciar os serviços de comunicação do ambiente. Os componentes possibilitam compor, recompor e customizar os serviços de modo a refletir alterações na dinâmica de colaboração. / [en] Groupware is evolutionary and difficult to develop and maintain. Thus, its code becomes unstructured and difficult to evolve. In this thesis, a groupware development approach based on components organized according to the 3C collaboration model is proposed. In this model, collaboration is analyzed based on communication, coordination and cooperation. Collaboration necessities of the group, analyzed based on the 3C model, are mapped to software components, also organized according to the model, in order to compose the system. The proposed approach is applied as a case study to the development of the new version of the AulaNet environment. The environment´s code currently suffers the mentioned problems. In order to instantiate the communication services of the environment, for the case study, 3C based component kits were developed. The components allow the composition, re-composition and customization of the services in order to reflect collaboration dynamics changes.