O presente trabalho consiste em desenvolver e aplicar um método para avaliar comparativamente modelos distintos de interfaces gráficas computacionais, quando empregados como ferramenta de auxílio ao ensino e aprendizado de Geometria Gráfica para um específico grupo de usuários. A motivação que originou esta pesquisa foi a necessidade de avaliar, comparativamente, a interface inovadora de um programa de desenho denominado Risko, que foi desenvolvido com o propósito de atender às necessidades específicas do ensino de desenho. Como diferencial, o aplicativo usa, em sua interface, uma metáfora do mundo real e apresenta instrumentos de desenho virtuais: compasso, esquadros, lápis e borracha, que substituem as ferramentas abstratas (ícones e menus) inerentes ao padrão \"WIMP\" que é a alternativa largamente utilizada pelos aplicativos destinados ao ensino do tema. O método proposto utiliza-se de dois instrumentos: um teste prático com usuários e um questionário. Os testes com as interfaces são realizados tanto por usuários iniciantes quanto por aqueles já experientes com elas, registrando-se o número de erros cometidos bem como o tempo para completar tarefas pré-definidas, em ambas as interfaces. O questionário procura avaliar aspectos subjetivos como preferência por uma ou outra interface e percepção de precisão. Os resultados são todos analisados de forma comparativa entre as interfaces e o nível de significância é controlado estatisticamente.. A avaliação das interfaces contribui para o desenvolvimento das ferramentas computacionais educativas apontando as falhas e virtudes dos aplicativos em questão. Em linhas gerais, o trabalho estabelece um método que permite avaliar, comparativamente, distintos modelos de interfaces gráficas com enfoque para as necessidades dos usuários potenciais. / This work is about the development and application of a method for the comparative evaluation of different computer graphics interface models when used as a tool for teaching and learning Graphic Geometry by a specific user group. The motivation at the origin of this research was the need to evaluate, comparatively, the innovative interface of a drawing software called Risko, which was developed aiming at the specific needs of drawing teaching. As a distinguishing feature, this application uses a real world metaphor in its interface, presenting virtual drawing instruments: compass, triangles, pencil and eraser, which replace the abstract tools (icons and menus) intrinsic to the WIMP standard, the alternative widely used in software for teaching that subject. The proposed method uses two instruments: a practical test with users and a questionnaire. The interface tests are performed both by beginners and experienced users. The number of errors made as well as the time taken to complete pre-defined tasks are recorded. The questionnaire seeks to evaluate subjective aspects like preference for one of the interfaces and users\' perception of their precision. All the results are analyzed comparing the two interfaces, statistically controlling the significance level. The evaluation of the interfaces improves the development of didactic computer tools by pointing their faults and merits. In general terms, this work establishes a method that allows the comparative evaluation of different graphics interfaces centered on the potential user\'s needs.

Este trabalho apresenta um estudo na área de mesas interativas e uso de gestos como forma de entrada. Primeiramente é analisado um conjunto representativo de métodos de elicitação existentes que geram um vocabulário de gestos para aplicações de superfícies multitoque, como mesas interativas. Algumas das características analisadas são: custos, clareza de informações e se avalia o vocabulário final criado. São obtidos, assim, os pontos positivos e negativos dos métodos. Em seguida, as informações obtidas na análise feita, juntamente com outras informações e definições na área, permitiram a criação de um metamétodo. Esse metamétodo pode ser utilizado como base para criação de métodos, pois define desde a escolha de quais usuários utilizar nos testes até o desenvolvimento da aplicação utilizando o vocabulário de gestos criado. / This work details a study in the area of interactive tables and the use of gestures as input. First, a representative set of elicitation methods that create a vocabulary of gestures for multitouch surface application, such as interactive tables, are analyzed. Some of the characteristics analyzed are: costs, clarity of informations and whether the final vocabulary of gestures is evaluated afterwards. This way the pros and cons of the methods are established. The insights obtained in the analysis, along with other information and definitions on the area, allowed the creation of a metamethod. This metamethod can be used as a basis for creating other methods, since it defines all the steps required, from the selection of users for the test to the development of the application that will use the vocabulary of gestures created.

A difusão tecnológica e cultural do uso de dispositivos móveis está presente em todas as camadas da sociedade. Utilizados como mediadores em diferentes redes de comunicação, eles também carregam o significado de um espaço pessoal para o usuário. Sua utilização constante os transforma em potenciais sensores pessoais, gerando dados continuamente. Neste cenário, instituições e organizações governamentais utilizam-se de ferramentas digitais de georreferenciamento nos grandes centros urbanos do Brasil e do mundo para disponibilizar serviços ou coletar dados. Com o intuito de adaptar o modelo de navegação orientada utilizado na análise de portais governamentais para a análise de aplicativos móveis, foi realizada uma navegação orientada nos aplicativos selecionados, entre eles o 1746 RIO desenvolvido pelo Governo do Rio de Janeiro e o Colab desenvolvido por uma organização da sociedade civil. A navegação foi realizada com o auxilio de um roteiro de perguntas divididas em cinco principais categorias de análise: Acesso e Privacidade, Visualização e Edição de Informações, Feedback, Comunicação Social e Elementos de Gamificação. Para compreender o processo de experiência da cidadania foram realizadas entrevistas com uma ONG de São Paulo e observações em oficinas realizadas com cidadãos na cidade de Sorocaba. Pretende-se contribuir para o conhecimento na área de design e cidadania, apontando elementos e características para o desenvolvimento de aplicações móveis participativas voltadas para grandes cidades. / The technological and cultural dissemination of mobile devices usage is present in all segments of society. Used as an interface between different communication networks, mobile devices can also transform any space into one\'s own personal space. Its constant use convert them into potential personal sensors, generating data continuously. To adapt to this new paradigm governments are starting to implement georeference tools in order to provide services or collect data from major urban areas. Aiming to adapt the oriented navigation method to be performed in mobile devices, we designed a questionnaire roadmap acknowledging the main features of mobile devices. The analyzed applications include: Colab and 1746 Rio. The first is an initiative developed for citizens in a bottom-up approach intending to establish communication with city managers. The second was created by the City Hall of Rio de Janeiro and follows a topdown approach, being designed as a call center for the city residents. The questions were grouped in 5 main themes: Access rights and Privacy, View and Change Reports Data, Social Communication, Feedback, and Gamification Elements. In order to better understand how the citizenship is currently addressed, we conducted interviews with a São Paulo\'s NGO member. Also performed a non-participant observation over a workshop held at Sorocaba. This research aims to contribute to the discussion over the design and citizenship areas, suggesting elements and features for the development of participative mobile applications focused on data gathering in major cities.

O presente trabalho consiste em desenvolver e aplicar um método para avaliar comparativamente modelos distintos de interfaces gráficas computacionais, quando empregados como ferramenta de auxílio ao ensino e aprendizado de Geometria Gráfica para um específico grupo de usuários. A motivação que originou esta pesquisa foi a necessidade de avaliar, comparativamente, a interface inovadora de um programa de desenho denominado Risko, que foi desenvolvido com o propósito de atender às necessidades específicas do ensino de desenho. Como diferencial, o aplicativo usa, em sua interface, uma metáfora do mundo real e apresenta instrumentos de desenho virtuais: compasso, esquadros, lápis e borracha, que substituem as ferramentas abstratas (ícones e menus) inerentes ao padrão \"WIMP\" que é a alternativa largamente utilizada pelos aplicativos destinados ao ensino do tema. O método proposto utiliza-se de dois instrumentos: um teste prático com usuários e um questionário. Os testes com as interfaces são realizados tanto por usuários iniciantes quanto por aqueles já experientes com elas, registrando-se o número de erros cometidos bem como o tempo para completar tarefas pré-definidas, em ambas as interfaces. O questionário procura avaliar aspectos subjetivos como preferência por uma ou outra interface e percepção de precisão. Os resultados são todos analisados de forma comparativa entre as interfaces e o nível de significância é controlado estatisticamente.. A avaliação das interfaces contribui para o desenvolvimento das ferramentas computacionais educativas apontando as falhas e virtudes dos aplicativos em questão. Em linhas gerais, o trabalho estabelece um método que permite avaliar, comparativamente, distintos modelos de interfaces gráficas com enfoque para as necessidades dos usuários potenciais. / This work is about the development and application of a method for the comparative evaluation of different computer graphics interface models when used as a tool for teaching and learning Graphic Geometry by a specific user group. The motivation at the origin of this research was the need to evaluate, comparatively, the innovative interface of a drawing software called Risko, which was developed aiming at the specific needs of drawing teaching. As a distinguishing feature, this application uses a real world metaphor in its interface, presenting virtual drawing instruments: compass, triangles, pencil and eraser, which replace the abstract tools (icons and menus) intrinsic to the WIMP standard, the alternative widely used in software for teaching that subject. The proposed method uses two instruments: a practical test with users and a questionnaire. The interface tests are performed both by beginners and experienced users. The number of errors made as well as the time taken to complete pre-defined tasks are recorded. The questionnaire seeks to evaluate subjective aspects like preference for one of the interfaces and users\' perception of their precision. All the results are analyzed comparing the two interfaces, statistically controlling the significance level. The evaluation of the interfaces improves the development of didactic computer tools by pointing their faults and merits. In general terms, this work establishes a method that allows the comparative evaluation of different graphics interfaces centered on the potential user\'s needs.

Novas interfaces homem-computador têm sido pesquisadas a fim de se tornarem mais naturais e flexíveis. O rastreamento labial, foco deste trabalho, é parte deste contexto, podendo ser utilizado na detecção de emoções, bem como no auxílio ao reconhecimento de voz. Pode assim tornar-se um módulo inicial para a leitura labial, na criação de interfaces voltadas a deficientes auditivos. Os algoritmos disponíveis na literatura foram analisados e comparados, mostrando os prós e contras de cada método. Finalmente foi escolhido desenvolver uma técnica baseada em Active Appearance Model (AAM). O AAM gera um modelo a partir de um conjunto de imagens de treinamento, que pode ser utilizado no rastreamento labial de novas imagens. A técnica proposta baseia-se no uso de algoritmos genéticos para o ajuste do modelo, diferente, portanto, da técnica proposta originalmente pelo AAM. A convergência da técnica proposta foi extensivamente analisada, com a variação de parâmetros, buscando a análise de erro residual da função custo e sua relação com o tempo de convergência e erro de posição. / New human-computer interfaces have been researched to make them more natural and flexible. The lip tracking, emphasis of this work, is part of this setting it can be used for detecting emotions and to aid the speech recognition. It may well become an initial module for lip-reading, in the creation of interfaces directed to hearing impaired people. Algorithms available on literature are analyzed and compared, explaining the upsides and downsides of each method. Finally was chose to develop a technique based on Active Appearance Model (AAM). The AAM generates a model from a set of training images, which can be used in tracking of new lip images. The proposed technique is based on the use of genetic algorithms for fitting the model, different therefore of the technique originally proposed by AAM. The convergence of the proposed technique has been extensively analyzed with the variation of parameters, searching the error analysis of the cost function residual error and its relation to the execution time and position error.

A difusão tecnológica e cultural do uso de dispositivos móveis está presente em todas as camadas da sociedade. Utilizados como mediadores em diferentes redes de comunicação, eles também carregam o significado de um espaço pessoal para o usuário. Sua utilização constante os transforma em potenciais sensores pessoais, gerando dados continuamente. Neste cenário, instituições e organizações governamentais utilizam-se de ferramentas digitais de georreferenciamento nos grandes centros urbanos do Brasil e do mundo para disponibilizar serviços ou coletar dados. Com o intuito de adaptar o modelo de navegação orientada utilizado na análise de portais governamentais para a análise de aplicativos móveis, foi realizada uma navegação orientada nos aplicativos selecionados, entre eles o 1746 RIO desenvolvido pelo Governo do Rio de Janeiro e o Colab desenvolvido por uma organização da sociedade civil. A navegação foi realizada com o auxilio de um roteiro de perguntas divididas em cinco principais categorias de análise: Acesso e Privacidade, Visualização e Edição de Informações, Feedback, Comunicação Social e Elementos de Gamificação. Para compreender o processo de experiência da cidadania foram realizadas entrevistas com uma ONG de São Paulo e observações em oficinas realizadas com cidadãos na cidade de Sorocaba. Pretende-se contribuir para o conhecimento na área de design e cidadania, apontando elementos e características para o desenvolvimento de aplicações móveis participativas voltadas para grandes cidades. / The technological and cultural dissemination of mobile devices usage is present in all segments of society. Used as an interface between different communication networks, mobile devices can also transform any space into one\'s own personal space. Its constant use convert them into potential personal sensors, generating data continuously. To adapt to this new paradigm governments are starting to implement georeference tools in order to provide services or collect data from major urban areas. Aiming to adapt the oriented navigation method to be performed in mobile devices, we designed a questionnaire roadmap acknowledging the main features of mobile devices. The analyzed applications include: Colab and 1746 Rio. The first is an initiative developed for citizens in a bottom-up approach intending to establish communication with city managers. The second was created by the City Hall of Rio de Janeiro and follows a topdown approach, being designed as a call center for the city residents. The questions were grouped in 5 main themes: Access rights and Privacy, View and Change Reports Data, Social Communication, Feedback, and Gamification Elements. In order to better understand how the citizenship is currently addressed, we conducted interviews with a São Paulo\'s NGO member. Also performed a non-participant observation over a workshop held at Sorocaba. This research aims to contribute to the discussion over the design and citizenship areas, suggesting elements and features for the development of participative mobile applications focused on data gathering in major cities.

A inclusão de crianças com deficiência em escolas regulares, ocorrida seguindo a Lei 13.146 de 06 de julho de 2015, que institui a Lei Brasileira de Inclusão da Pessoa com Deficiência, exige que as atividades escolares sejam acessíveis a todas as crianças. Entre as atividades escolares, as atividades de programação têm se espalhado nas escolas devido aos benefícios gerados nas habilidades dos alunos, como criatividade e pensamento lógico. Atualmente, essas atividades utilizam principalmente ambientes de programação em blocos, como o Scratch, que focam em aspectos visuais para interação, contando com cores, formatos e utilização do mouse. Nesse contexto, e de grande importância o estudo de interfaces de programação para que crianças com deficiência visual possam ser incluídas e participem em conjunto com as outras crianças. Este projeto busca investigar este tema, bem como propor e avaliar um sistema para atividades de introdução à programação para crianças cegas e videntes. Foi proposto um sistema formado por peças tangíveis, em que os blocos digitais foram substituídos por peças físicas com formas para reconhecimento tátil e respostas auditivas. Foi adotado um modelo cíclico para o desenvolvimento do protótipo que garantiu duas etapas de testes com usuários. Na primeira etapa foram 4 participantes videntes, sendo que três participaram vendados, e a partir das observações foram gerados novos requisitos e modificações no protótipo. Na segunda etapa participaram 2 crianças cegas e os resultados destes testes geraram requisitos específicos para a utilização do sistema por crianças cegas. Este trabalho traz como contribuição final um conjunto de recomendações para o desenvolvimento de sistemas que permitam a crianças cegas e videntes brincarem juntas em atividades de programação. / The inclusion of children with disabilities in regular schools, following Law 13,146 of July 6, 2015, which establishes the Brazilian Law on the Inclusion of Persons with Disabilities, requires that school activities be accessible to all children. Among school activities, programming activities have spread in schools because of the benefits generated in students\' skills such as creativity and logical thinking. Currently, these activities mainly use blocks programming environments, such as Scratch, that focus on visual aspects for interaction, counting on colors, shapes and mouse usage. In this context, it is of great importance to study programming interfaces so that children with visual impairment can be included and participate together with other children. This project seeks to investigate this theme as well as to propose and evaluate a system for introductory programming activities for blind and sighted children. It was proposed a system formed by tangible pieces in which the digital blocks were replaced by physical pieces with forms for tactile recognition and auditory responses. It was adopted a cyclical model for the development of the prototype that guaranteed two stages of testing with users. In the first stage, four sighted participants, three were blindfolded among them, and and from the first observations were generated new requirements and modifications in the prototype. The second stage involved 2 blind children and the results of these tests generated specific requirements for the use of the system by blind children. This work brings as final contribution a set of recommendations for the development of systems that allow blind and sighted children to play together in programming activities.

A brain-machine interface (BMI) is a system that allows the communication between the central nervous system (CNS) and an external device (Wolpaw et al. 2002). Applications of BMIs include the control of external prostheses, cursors and spellers, to name a few. The BMIs developed by various research groups differ in their characteristics (e.g. continuous or discrete, synchronous or asynchronous, degrees of freedom, others) and, in spite of several initiatives towards standardization and guidelines, the cross comparison across studies remains a challenge (Brunner et al. 2015; Thompson et al. 2014). Here, we used a 64-channel EEG equipment to acquire data from 19 healthy participants during three different tasks (SSVEP, P300 and hybrid) that allowed four choices to the user and required no previous neurofeedback training. We systematically compared the offline performance of the three tasks on the following parameters: a) accuracy, b) information transfer rate, c) illiteracy/inefficiency, and d) individual preferences. Additionally, we selected the best performing channels per task and evaluated the accuracy as a function of the number of electrodes. Our results demonstrate that the SSVEP task outperforms the other tasks in accuracy, ITR and illiteracy/inefficiency, reaching an average ITR** of 52,8 bits/min and a maximum ITR** of 104,2 bits/min. Additionally, all participants achieved an accuracy level above 70% (illiteracy/inefficiency threshold) in both SSVEP and P300 tasks. Furthermore, the average accuracy of all tasks did not deteriorate if a reduced set with only the 8 best performing electrodes were used. These results are relevant for the development of online BMIs, including aspects related to usability, user satisfaction and portability. / A interface cérebro-máquina (ICM) é um sistema que permite a comunicação entre o sistema nervoso central e um dispositivo externo (Wolpaw et al., 2002). Aplicações de ICMs incluem o controle de próteses externa, cursores e teclados virtuais, para citar alguns. As ICMs desenvolvidas por vários grupos de pesquisa diferem em suas características (por exemplo, contínua ou discreta, síncrona ou assíncrona, graus de liberdade, outras) e, apesar de várias iniciativas voltadas para diretrizes de padronização, a comparação entre os estudos continua desafiadora (Brunner et al. 2015, Thompson et al., 2014). Aqui, utilizamos um equipamento EEG de 64 canais para adquirir dados de 19 participantes saudáveis ao longo da execução de três diferentes tarefas (SSVEP, P300 e híbrida) que permitiram quatro escolhas ao usuário e não exigiram nenhum treinamento prévio. Comparamos sistematicamente o desempenho \"off-line\" das três tarefas nos seguintes parâmetros: a) acurácia, b) taxa de transferência de informação, c) analfabetismo / ineficiência e d) preferências individuais. Além disso, selecionamos os melhores canais por tarefa e avaliamos a acurácia em função do número de eletrodos. Nossos resultados demonstraram que a tarefa SSVEP superou as demais em acurácia, ITR e analfabetismo/ineficiência, atingindo um ITR** médio de 52,8 bits/min e um ITR** máximo de 104,2 bits/min. Adicionalmente, todos os participantes alcançaram um nível de acurácia acima de 70% (limiar de analfabetismo/ineficiência) nas tarefas SSVEP e P300. Além disso, a acurácia média de todas as tarefas não se deteriorou ao se utilizar um conjunto reduzido composto apenas pelos melhores 8 eletrodos. Estes resultados são relevantes para o desenvolvimento de ICMs \"online\", incluindo aspectos relacionados à usabilidade, satisfação do usuário e portabilidade.

A acomodação da diversidade de perfil de usuários no projeto de interface de sistemas é um problema freqüente nas atividades do projetista da interação homem-computador. Conseqüentemente, o usuário encontra barreiras ao utilizar interfaces que não foram produzidas para o seu perfil. Este trabalho apresenta uma solução, destinada aos projetistas de famílias de sistemas interativos, para a acomodação e expressão da diversidade por meio da criação e uso de padrões de interface em camadas de personas - as PICAPs. Neste conceito, os padrões de interface apóiam o projetista no direcionamento de soluções, pois representam um problema recorrente e uma solução abstrata para o problema, de tal modo que esta solução pode ser aplicada em várias instâncias diferentes do mesmo problema. As personas apóiam a caracterização dos perfis dos usuários que são foco do projeto de interface, possibilitando que o projetista aplique soluções de interface de acordo com o usuário. O conceito foi aplicado no contexto de governo eletrônico, pois tais sistemas devem ser usáveis por todos, em distinção de qualquer natureza, sendo assim um exemplo da necessidade de se considerar a diversidade. Uma pesquisa com 25 projetistas foi feita para avaliação da aplicabilidade do conceito. / Accommodating users\' profile diversity in systems interface projects is a frequent problem for the human computer interface designer. Therefore, his/her user is faced with barriers in the use of interfaces which were not designed for his/her profile. This work presents a solution for expressing and accommodating users\' diversity, which is useful for the HCI designer, especially for those who design families of products. PICAPS are interface design patterns with layers indexed by personas. The interface design patterns support the designer in employing proven solutions, for they represent a recurrent problem and its abstract solution in such a way that this solution can be applied to different instantiations of the same problem. PICAPs are structured in multiple layers to make possible the users\' diversity accommodation. The layers are indexed by personas as user\'s characterization resource. This concept has been applied to electronic government services, because such systems should be usable by any citizen and therefore are a good example of the user diversity problem. A field research with 25 designers has been performed to check the concept´s applicability.

Este trabalho propõe um modelo de avaliação da aceitabilidade de produtos, incluindo serviços, softwares, equipamentos e modelos de negócio além de um método de aplicação na avaliação de serviços convergentes em ambientes de redes heterogêneas aplicado diretamente aos usuários potenciais.Este modelo permite ainda atingir uma amostragem significativa de usuários com expressiva diversidade cultural de maneira concisa e eficaz, com baixo custo através da utilização da Web. / This work proposes a products acceptability evaluation model, including services, software, equipments and business models, besides an application method for convergent services evaluation in heterogeneous networks environments, applied directly to the potential users. This model allows, yet, reach an users\' significant sampling with an expressive cultural diversity in a concise and effective way, with low cost through the Web utilization.