La evolución de la tecnología de Realidad Virtual (RV) ha contribuido en todos los campos, incluyendo la psicología. Esta evolución implica mejoras tanto en hardware como en software, que permiten experiencias más inmersivas. En un entorno de RV los usuarios pueden percibir la sensación de "presencia" y sentirse "inmersos". Estas sensaciones son posibles utilizando HMDs. Hoy en día, el desarrollo de los HMDs se ha centrado en mejorar sus características técnicas para ofrecer inmersión total. En psicología, los entornos de RV son una herramienta de investigación. Hay algunas aplicaciones para evaluar la memoria espacial que utilizan métodos básicos de interacción. Sin embargo, sistemas de RV que incorporen estereoscopía y movimiento físico todavía no se han explotado en psicología. En esta tesis, se ha desarrollado un nuevo sistema de RV que combina características inmersivas, interactivas y de movimiento. El sistema de RV (tarea en un laberinto virtual) se ha utilizado para evaluar la memoria espacial y la percepción de profundidad. Se han integrado dos tipos diferentes de interacción: una basada en locomoción que consistió en pedalear en una bicicleta fija (condición1) y otra estacionaria usando un gamepad (condición2). El sistema integró dos tipos de visualización: 1) Oculus Rift (OR); 2) Una gran pantalla estéreo. Se diseñaron dos estudios. El primer estudio (N=89) evaluó la memoria espacial a corto plazo usando el OR y los dos tipos de interacción. Los resultados indican que existían diferencias significativas entre ambas condiciones. Los participantes que utilizaron la condición2 obtuvieron mejor rendimiento que los que utilizaron la tarea en la condición1. Sin embargo, no se encontraron diferencias significativas en las puntuaciones de satisfacción e interacción entre ambas condiciones. El desempeño en la tarea correlacionó con el desempeño en las pruebas neuropsicológicas clásicas, revelando la verosimilitud entre ellas. El segundo estudio (N=59) incluyó participantes con y sin estereopsis. Este estudio evaluó la percepción de profundidad comparando los dos sistemas de visualización. Los participantes realizaron la tarea usando la condición2. Los resultados mostraron que las diferentes características del sistema de visualización no influyeron en el rendimiento en la tarea entre los participantes con y sin estereopsis. Se encontraron diferencias significativas a favor del HMD entre las dos condiciones y entre los dos grupos de participantes respecto a la percepción de profundidad. Los participantes que no tenían estereopsis y no podían percibir la profundidad cuando utilizaban otros sistemas de visualización, tuvieron la ilusión de percepción de profundidad cuando utilizaron el OR. El estudio sugiere que para las personas que no tienen estereopsis, el seguimiento de la cabeza influye en gran medida en la experiencia 3D. Los resultados estadísticos de ambos estudios han demostrado que el sistema de RV desarrollado es una herramienta apropiada para evaluar la memoria espacial a corto plazo y la percepción de profundidad. Por lo tanto, los sistemas de RV que combinan inmersión total, interacción y movimiento pueden ser una herramienta útil para la evaluación de procesos cognitivos humanos como la memoria. De estos estudios se han extraído las siguientes conclusiones generales: 1) La tecnología de RV y la inmersión proporcionada por los actuales HMDs son herramientas adecuadas para aplicaciones psicológicas, en particular, la evaluación de la memoria espacial a corto plazo; 2) Un sistema de RV como el presentado podría ser utilizado como herramienta para evaluar o entrenar adultos en habilidades relacionadas con la memoria espacial a corto plazo; 3) Los dos tipos de interacción utilizados para la navegación en el laberinto virtual podrían ser útiles para su uso con diferentes colectivos; 4) El OR permite que los usuarios sin estereopsis puedan percibir l / The evolution of Virtual Reality (VR) technology has contributed in all fields, including psychology. This evolution involves improvements in hardware and software allowing more immersive experiences. In a VR environment users can perceive the sensation of "presence" and feel "immersed". These sensations are possible using VR devices as HMDs. Nowadays, the development of the HMDs has focused on improving their technical features to offer full immersion. In psychology, VR environments are research tools because they allow the use of new paradigms that are not possible to employ in a real environment. There are some applications for assessing spatial memory that use basic methods of HCI. However, VR systems that incorporate stereoscopy and physical movement have not yet been exploited in psychology. In this thesis, a novel VR system combining immersive, interactive and motion features was developed. This system was used for the assessment of the spatial memory and the evaluation of depth perception. For this system, a virtual maze task was designed and implemented. In this system, two different types of interaction were integrated: a locomotion-based interaction pedaling a fixed bicycle (condition1), and a stationary interaction using a gamepad (condition2). This system integrated two types of display systems: 1) The Oculus Rift; 2) A large stereo screen. Two studies were designed to determine the efficacy of the VR system using physical movement and immersion. The first study (N=89) assessed the spatial short term memory using the Oculus Rift and the two types of interaction The results showed that there were statistically significant differences between both conditions. The participants who performed the condition2 got better performance than participants who performed the condition1. However, there were no statistically significant differences in satisfaction and interaction scores between both conditions. The performance on the task correlated with the performance on other classical neuropsychological tests, revealing a verisimilitude between them. The second study (N=59) involved participants who had and who had not stereopsis. This study assessed the depth perception by comparing the two display systems. The participants performed the task using the condition2. The results showed that the different features of the display system did not influence the performance on the task between the participants with and without stereopsis. Statistically significant differences were found in favor of the HMD between the two conditions and between the two groups of participants regard to depth perception. The participants who did not have stereopsis and could not perceive the depth when they used other display systems (e.g. CAVE); however, they had the illusion of depth perception when they used the Oculus Rift. The study suggests that for the people who did not have stereopsis, the head tracking largely influences the 3D experience. The statistical results of both studies have proven that the VR system developed for this research is an appropriate tool to assess the spatial short-term memory and the depth perception. Therefore, the VR systems that combine full immersion, interaction and movement can be a helpful tool for the assessment of human cognitive processes as the memory. General conclusions from these studies are: 1) The VR technology and immersion provided by current HMDs are appropriate tools for psychological applications, in particular, the assessment of spatial short-term memory; 2) A VR system like the one presented in this thesis could be used as a tool to assess or train adults in skills related to spatial short-term memory; 3) The two types of interaction (condition1 and condition2) used for navigation within the virtual maze could be helpful to use with different collectives; 4) The Oculus Rift allows that the users without stereopsis can perceive the depth perception of 3D objects and have rich 3D experiences. / L'evolució de la tecnologia de Realitat Virtual (RV) ha contribuït en tots els camps, incloent la psicologia. Aquesta evolució implica millores en el maquinari i el programari que permeten experiències més immersives. En un entorn de RV, els usuaris poden percebre la sensació de "presència" i sentir-se "immersos". Aquestes sensacions són possibles utilitzant HMDs. Avui dia, el desenvolupament dels HMDs s'ha centrat a millorar les seves característiques tècniques per oferir immersió plena. En la psicologia, els entorns de RV són eines de recerca. Hi ha algunes aplicacions per avaluar la memòria espacial que utilitzen mètodes bàsics d'interacció. Tanmateix, sistemes de RV que incorporen estereoscòpia i moviment físic no s'han explotat en psicologia. En aquesta tesi, s'ha desenvolupat un sistema de RV novell que combina immersió, interacció i moviment. El sistema (tasca en un laberint virtual) s'ha utilitzat per a l'avaluació de la memòria espacial i la percepció de profunditat. S'han integrat dos tipus d'interacció: una interacció basada en locomoció pedalejant una bicicleta fixa (condició1), i l'altra una interacció estacionària usant un gamepad (condició2). S'han integrat dos tipus de sistemes de pantalla: 1) L'Oculus Rift; 2) Una gran pantalla estereoscòpica. Dos estudis van ser dissenyats. El primer estudi (N=89) va avaluar la memòria a curt termini i espacial utilitzant l'Oculus Rift i els dos tipus d'interacció. Els resultats indiquen que hi havia diferències significatives entre les dues condicions. Els participants que van utilitzar la condició2 van obtenir millor rendiment que els participants que van utilitzar la condició1. Tanmateix, no hi havia diferències significatives dins satisfacció i puntuacions d'interacció entre les dues condicions. El rendiment de la tasca va correlacionar amb el rendiment en les proves neuropsicològiques clàssiques, revelant versemblança entre elles. El segon estudi (N=59) va implicar participants que van tenir i que van haver-hi no estereopsis. Aquest estudi va avaluar la percepció de profunditat comparant els dos sistemes de pantalla. Els participants realitzen la tasca utilitzant la condició2. Els resultats van mostrar que les diferents característiques del sistema de pantalla no va influir en el rendiment en la tasca entre els participants qui tenien i els qui no tenien estereopsis. Diferències significatives van ser trobades a favor del HMD entre les dues condicions i entre els dos grups de participants. Els participants que no van tenir estereopsis i no podien percebre la profunditat quan van utilitzar altres sistemes de pantalla (per exemple, CAVE), van tenir la il.lusió de percepció de profunditat quan van utilitzar l'Oculus Rift. L'estudi suggereix que per les persones que no van tenir estereopsis, el seguiment del cap influeix en gran mesura en l'experiència 3D. Els resultats estadístics dels dos estudis han provat que el sistema de RV desenvolupat per aquesta recerca és una eina apropiada per avaluar la memòria espacial a curt termini i la percepció de profunditat. Per això, els sistemes de RV que combinen immersió plena, interacció i moviment poden ser una eina útil per la avaluació de processos cognitius humans com la memòria Les conclusions generals que s'han extret d'aquests estudis, són les següents: 1) La tecnologia de RV i la immersió proporcionada pels HMDs són eines apropiades per aplicacions psicològiques, en particular, la avaluació de memòria espacial a curt termini; 2) Un sistema de RV com el presentat podria ser utilitzat com a eina per avaluar o entrenar adults en habilitats relacionades amb la memòria espacial a curt termini; 3) Els dos tipus d'interacció utilitzats per navegació dins del laberint virtual podrien ser útils per al seu ús amb diferent col.lectius; 3) L'Oculus Rift permet que els usuaris que no tenen estereopsis puguen percebre la percepció de profunditat dels objectes 3D i tenir / Cárdenas Delgado, SE. (2017). VR systems for memory assessment and depth perception [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/94629

Tesis por compendio / Los juegos serios colaborativos tienen un impacto positivo en el comportamiento y el aprendizaje, pero siguen desarrollándose para plataformas tecnológicas tradicionales como videoconsolas y ordenadores de sobremesa o portátiles, los cuales han sido identificados como sub-óptimos para niños en diversos estudios. En su lugar, el uso de dispositivos móviles como tabletas y teléfonos inteligentes presenta diversas ventajas: son económicamente asequibles, están ampliamente distribuidos, y pueden ser transportados, lo cual permite la actividad física y poder iniciar un juego sin necesitar que los usuarios se trasladen a una localización fija, especialmente dedicada para tal fin. Además, combinar varios de estos dispositivos y coordinar la interacción entre ellos en lo que se denomina Entorno Multi-Pantalla (EMP) proporciona beneficios adicionales para la colaboración tales como una mayor escalabilidad, conciencia del espacio de trabajo, paralelismo y fluidez de las interacciones. La interacción en estos entornos multi-tableta es por tanto un aspecto crítico. Los dispositivos móviles están diseñados para ser interactuados mediante el toque de los dedos principalmente, lo cual es muy sencillo y directo, pero está normalmente limitado a la pequeña dimensión de las pantallas, lo que puede conllevar la oclusión de la pantalla y la infrautilización del espacio periférico. Por esta razón, esta tesis se centra en la exploración de otro mecanismo de interacción que puede complementar al táctil: interacciones tangibles alrededor del dispositivo. Las interacciones tangibles están basadas en la manipulación de objetos físicos, lo que presenta un valor adicional en la educación de los niños puesto que resuena con los manipulativos educativos tradicionales y permite la exploración del mundo físico. Por otra parte, la explotación del espacio que envuelve a las pantallas tiene diversos beneficios adicionales para actividades educativas colaborativas: reducida oclusión de la pantalla (lo cual puede incrementar la conciencia del espacio de trabajo), el uso de objetos tangibles como contenedores de información digital que puede ser transportada de forma continua entre dispositivos, y la identificación de un determinado estudiante a través de la codificación de su ID en un operador tangible (lo cual facilita el seguimiento de sus acciones y progreso durante el juego). Esta tesis describe dos enfoques distintos para construir juegos educativos colaborativos en EMPs utilizando interacciones tangibles alrededor de los dispositivos. Una, denominada MarkAirs, es una solución óptica aérea que no necesita ningún hardware adicional aparte de las tabletas excepto diversas tarjetas de cartón impresas. La otra, Tangibot, introduce un robot tangiblemente controlado y otro atrezo físico en el entorno, y se basa en tecnología RFID. Ambas interacciones son respectivamente evaluadas, y se observa que MarkAirs es usable y poco exigente tanto para adultos como para niños, y que se pueden realizar con éxito gestos de grano fino encima de las tabletas con ella. Además, al aplicarse en juegos colaborativos, puede ayudar a reducir la oclusión de las pantallas y la interferencia entre las distintas acciones de los usuarios, lo cual es un problema que puede surgir en este tipo de escenarios cuando solamente se dispone de interacciones táctiles. Se evalúa un juego educativo colaborativo con MarkAirs con niños de educación primaria, y se concluye que este mecanismo es capaz de crear experiencias de aprendizaje colaborativo y de presentar un valor añadido en términos de experiencia de usuario, aunque no en eficiencia. Con respecto a Tangibot, se muestra que controlar colaborativamente un robot móvil mediante unas palas tangibles con cierta precisión es factible para niños a partir de los tres años de edad, e incluso para personas mayores con un deterioro cognitivo leve. Además, proporciona una experiencia divertida / Collaborative serious games have a positive impact on behavior and learning, but the majority are still being developed for traditional technological platforms, e.g., video consoles and desktop/laptop computers, which have been deemed suboptimal for children by several studies. Instead, the use of handheld devices such as tablets and smartphones presents several advantages: they are affordable, very widespread, and mobile---which enables physical activity and being able to engage in a game without requiring users to gather around a fixed, dedicated, location. Plus, combining several of these devices and coordinating interactions across them in what is called a Multi-Display Environment (MDE) brings on additional benefits to collaboration like higher scalability, awareness, parallelism, and fluidity of the interaction. How to interact with these multi-tablet environments is therefore a critical issue. Mobile devices are designed to be interacted mainly via touch, which is very straightforward but usually limited to the small area of the displays, which can lead to the occlusion of the screen and the underuse of the peripheral space. For this reason, this thesis focuses on the exploration of another interaction mechanism that can complement touch: tangible around-device interactions. Tangible interactions are based on the manipulation of physical objects, which have an added value in childhood education as they resonate with traditional learning manipulatives and enable the exploration of the physical world. On the other hand, the exploitation of the space surrounding the displays has several potential benefits for collaborative-learning activities: reduced on-screen occlusion (which may increase workspace awareness), the use of tangible objects as containers of digital information that can be seamlessly moved across devices, and the identification of a given student through the encoding of their ID in a tangible manipulator (which facilitates the tracking of their actions and progress throughout the game). This thesis describes two different approaches to build collaborative-learning games for MDEs using tangible around-device interactions. One, called MarkAirs, is a mid-air optical solution relying on no additional hardware besides the tablets except for several cardboard printed cards. The other, Tangibot, introduces a tangible-mediated robot and other physical props in the environment and is based on RFID technology. Both interactions are respectively evaluated, and it is observed that MarkAirs is usable and undemanding both for adults and for children, and that fine-grained gestures above the tablets can be successfully conducted with it. Also, when applied to collaborative games, it can help reduce screen occlusion and interference among the different users' actions, which is a problem that may arise in such settings when only touch interactions are available. A collaborative learning game with MarkAirs is evaluated with primary school children, revealing this mechanism as capable of creating collaborative learning experiences and presenting an added value in user experience, although not in performance. With respect to Tangibot, we show how collaboratively controlling a mobile robot with tangible paddles and achieving certain precision with it is feasible for children from 3 years of age, and even for elderly people with mild cognitive impairment. Furthermore, it provides a fun experience for children and maintains them in a constant state of flow. / Els jocs seriosos col·laboratius tenen un impacte positiu en el comportament i l'aprenentatge, però continuen sent desenvolupats per a plataformes tecnològiques tradicionals com videoconsoles i ordinadors de sobretaula o portàtils, els quals han sigut identificats com sub-òptims per a xiquets en diversos estudis. D'altra banda, l'ús de dispositius mòbils com ara tabletes i telèfons intel·ligents presenta diversos avantatges: són econòmicament assequibles, estan àmpliament distribuïts i poden ser transportats, la qual cosa permet l'activitat física i poder iniciar un joc sense necessitat de què els usuaris es traslladen a una localització fixa i especialment dedicada per a eixa finalitat. A més, combinar diversos d'estos dispositius i coordinar la interacció entre ells en el que es denomina Entorn Multi-Pantalla (EMP) proporciona beneficis addicionals per a la col·laboració tals com una major escalabilitat, consciència de l'espai de treball, paral·lelisme i fluïdesa de les interaccions. La interacció amb estos entorns multi-tableta és per tant crítica. Els dispositius mòbils estan dissenyats per a ser interactuats mitjançant tocs de dit principalment, mecanisme molt senzill i directe, però està normalment limitat a la reduïda dimensió de les pantalles, cosa que pot ocasionar l'oclusió de la pantalla i la infrautilització de l'espai perifèric. Per aquesta raó, la present tesi se centra en l'exploració d'un altre mecanisme d'interacció que pot complementar al tàctil: interaccions tangible al voltant dels dispositius. Les interaccions tangibles estan basades en la manipulació d'objectes físics, cosa que presenta un valor addicional en l'educació dels xiquets ja que ressona amb els manipulatius tradicionals i permet l'exploració del món físic. D'altra banda, l'explotació de l'espai que envolta a les pantalles té diversos beneficis addicionals per a activitats educatives col·laboratives: reduïda oclusió de la pantalla (la qual cosa pot incrementar la consciència de l'espai de treball), l'ús d'objectes tangibles com a contenidors d'informació digital que pot ser transportada de forma continua entre dispositius, i la identificació d'un estudiant determinat a través de la codificació de la seua identitat en un operador tangible (cosa que facilita el seguiment de les seues accions i progrés durant el joc). Aquesta tesi descriu dos enfocaments distints per a construir jocs educatius col·laboratius en EMPs utilitzant interaccions tangibles al voltant dels dispositius. Una, denominada MarkAirs, és una solució òptica aèria que no precisa de cap maquinari addicional a banda de les tabletes, exceptuant diverses targetes de cartró impreses. L'altra, Tangibot, introdueix un robot controlat tangiblement i attrezzo físic addicional en l'entorn, i es basa en tecnologia RFID. Ambdues interaccions són avaluades respectivament, i s'observa que MarkAirs és usable i poc exigent tant per a adults com per a xiquets, i que es poden realitzar gestos de granularitat fina dalt de les tabletes amb ella. A més a més, en aplicar-se a jocs col·laboratius, pot ajudar a reduir l'oclusió de les pantalles i la interferència entre les distintes accions dels usuaris, problema que pot aparèixer en este tipus d'escenaris quan solament es disposa d'interaccions tàctils. S'avalua un joc educatiu col·laboratiu amb MarkAirs amb xiquets d'educació primària, i es conclou que aquest mecanisme és capaç de crear experiències d'aprenentatge col·laboratiu i de presentar un valor afegit en termes d'experiència d'usuari, tot i que no en eficiència. Respecte a Tangibot, es mostra que controlar conjuntament un robot mòbil mitjançant unes pales tangibles amb certa precisió és factible per a xiquets a partir de tres anys i inclús per a persones majors amb un lleu deteriorament cognitiu. A més, proporciona una experiència divertida per als xiquets i els manté en un estat constant de flow. / García Sanjuan, F. (2018). CREAME: CReation of Educative Affordable Multi-surface Environments [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/101942 / Compendio

Entender el genoma es un desafío de primer nivel, y esto se debe en gran parte a la gran cantidad de información existente en el dominio. Gracias a la aplicación de tecnologías NGS (Next-Generation Sequencing) se han generado enormes cantidades de datos -nuevos-, por lo que es fundamental construir estructuras que permitan organizar, procesar y explorar los datos con el fin de lograr un máximo provecho de la información y mejorar la comprensión del genoma humano. En este estudio se define un marco de trabajo centrado en el uso del Modelado Conceptual como estrategia esencial para la búsqueda de soluciones. En el campo médico este enfoque de desarrollo de software está ganando impulso por su impacto en el trabajo realizado por genetistas, laboratorios clínicos y bioinformáticos. Entender el genoma es un dominio de aplicación muy interesante debido a dos aspectos fundamentales: 1) en primer lugar, por las implicaciones sociológicas que supone plantearse la posibilidad de entender el lenguaje de la vida. 2) y, en segundo lugar, desde una perspectiva más práctica de aplicación en el ámbito clínico, debido a su repercusión en la generación de diagnósticos genómicos, los cuales juegan un papel importante dentro de la Medicina de Precisión. En esta Tesis Doctoral se propone utilizar un Modelo Conceptual del Genoma Humano (MCGH) como base fundamental para la generación de Sistemas de Información Genómicos (GeIS), con el objetivo de facilitar una conceptualización del dominio que permita i) alcanzar un conocimiento preciso del dominio y ii) ser capaces de llegar a una medicina de precisión (personalizada). Es importante resaltar que este Modelo Conceptual debe permanecer en constante crecimiento debido a los nuevos aportes que surgen en la comunidad científica. En este trabajo de investigación se presenta la evolución natural del modelo, así como un ejemplo de extensión del mismo, lo que permite comprobar su extensibilidad conservando su definición inicial. Además, se aplica el uso de una metodología (SILE) sistemática para la obtención de los datos desde los distintos repositorios genómicos, los cuales serán explotados a través herramientas software basadas en modelos conceptuales. Mediante el uso de este Modelo Conceptual holístico del Genoma Humano se busca comprender y mejorar el compromiso ontológico con el dominio -genómico-, y desarrollar Sistemas de Información Genómicos apoyados en Modelo Conceptuales para ayudar a la toma de decisiones en el entorno bioinformático. / Understanding the genome is a first level challenge, and this is due in large part to a large amount of information in the domain. Thanks to the application of NGS (Next-Generation Sequencing) technologies, enormous amounts of -new- data have been generated, so it is essential to building structures that allow organizing, processing and exploring the data in order to obtain maximum benefit from the information and improve the understanding of the human genome. In this study we define a framework focused on the use of Conceptual Modeling as an essential strategy for finding solutions. In the medical field, this approach to software development is gaining momentum due to its impact on the work carried out by geneticists, clinical laboratories, and bioinformatics. Understanding the genome is a domain of very interesting application due to two fundamental aspects: 1) firstly, because of the sociological implications of considering the possibility of understanding the language of life. 2) secondly, from a more practical perspective of application in the clinical field, due to its repercussion in the generation of genomic diagnoses, which play an important role within Precision Medicine. In this PhD, it is proposed to use a Conceptual Model of the Human Genome (CMHG) as the fundamental basis for the generation of Genomic Information Systems (GeIS), with the aim of facilitating a conceptualization of the domain that allows i) to achieve a precise knowledge of the domain and ii) be able to increase and improve the adaptation of genomics in personalized medicine. It is important to highlight that this Conceptual Model must remain in constant growth due to the new contributions that arise in the scientific community. In this research work the natural evolution of the model is presented, as well as an example of its extension, which allows verifying its extensibility while preserving its initial definition. In addition, the use of a systematic methodology is applied to obtain the data from the different genomic repositories, which will be exploited through software tools based on conceptual models. Through the use of this Holistic Conceptual Model of the Human Genome, we seek to understand and improve the ontological commitment to the -genomic- domain, and develop GeIS supported in Conceptual Model to help decision making in the bioinformatic environment in order to provide better treatment to the patients. / Entendre el genoma és un desafiament de primer nivell, i açò es deu en gran part a la gran quantitat d'informació existent en el domini. Gràcies a l'aplicació de tecnologies NGS (Next-Generation Sequencing) s'han generat enormes quantitats de dades - nous-, per la qual cosa és fonamental construir estructures que permeten organitzar, processar i explorar les dades a fi d'aconseguir un màxim profit de la informació i millorar la comprensió del genoma humà. En este estudi es definix un marc de treball centrat en l'ús del Modelatge Conceptual com a estratègia essencial per a la busca de solucions. En el camp mèdic este enfocament de desenvolupament de programari està guanyant impuls pel seu impacte en el treball realitzat per genetistes, laboratoris clínics i bioinformàtics. Entendre el genoma és un domini d'aplicació molt interessant a causa de dos aspectes fonamentals: 1) en primer lloc, per les implicacions sociològiques que suposa plantejar-se la possibilitat d'entendre el llenguatge de la vida. 2) i, en segon lloc, des d'una perspectiva més pràctica d'aplicació en l'àmbit clínic, a causa de la seua repercussió en la generació de diagnòstics genòmics, els quals juguen un paper important dins de la Medicina de Precisió. En esta Tesi Doctoral es proposa utilitzar un Model Conceptual del Genoma Humà (MCGH) com a base fonamental per a la generació de Sistemes d'Informació Genòmics (GeIS), amb l'objectiu de facilitar una conceptualització del domini que permeta i) aconseguir un coneixement precís del domini i ii) ser capaços d'arribar a una medicina de precisió (personalitzada). És important ressaltar que este Model Conceptual ha de romandre en constant creixement degut a les noves aportacions que sorgixen en la comunitat científica. En este treball d'investigació es presenta l'evolució natural del model, així com un exemple d'extensió del mateix, la qual cosa permet comprovar la seua extensibilitat conservant la seua definició inicial. A més, s'aplica l'ús d'una metodologia (SILE) sistemàtica per a l'obtenció de les dades des dels distints reposadors genòmics, els quals seran explotats a través ferramentes de programari basades en models conceptuals. Per mitjà de l'ús d'este Model Conceptual holístic del Genoma Humà es busca comprendre i millorar el compromís ontològic amb el domini -genòmic-, i desenvolupar Sistemes d'Informació Genòmics recolzats en Model Conceptuals per ajudar a la presa de decisions en l'entorn bioinformàtic. / Reyes Román, JF. (2018). DISEÑO Y DESARROLLO DE UN SISTEMA DE INFORMACIÓN GENÓMICA BASADO EN UN MODELO CONCEPTUAL HOLÍSTICO DEL GENOMA HUMANO [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/99565

Tesis por compendio / El estudio de la interacción de los animales con la tecnología y el desarrollo de sistemas tecnológicos centrados en el animal está ganando cada vez más atención desde la aparición del área de Animal Computer Interaction (ACI). ACI persigue mejorar el bienestar de los animales en diferentes entornos a través del desarrollo de tecnología adecuada para ellos siguiendo un enfoque centrado en el animal. Entre las líneas de investigación que ACI está explorando, ha habido bastante interés en la interacción de los animales con la tecnología basada en el juego. Las actividades de juego tecnológicas tienen el potencial de proveer estimulación mental y física a los animales en diferentes contextos, pudiendo ayudar a mejorar su bienestar. Mientras nos embarcamos en la era de la Internet de las Cosas, las actividades de juego tecnológicas actuales para animales todavía no han explorado el desarrollo de soluciones pervasivas que podrían proveerles de más adaptación a sus preferencias a la vez que ofrecer estímulos tecnológicos más variados. En su lugar, estas actividades están normalmente basadas en interacciones digitales en lugar de explorar dispositivos tangibles o aumentar las interacciones con otro tipo de estímulos. Además, estas actividades de juego están ya predefinidas y no cambian con el tiempo, y requieren que un humano provea el dispositivo o la tecnología al animal. Si los humanos pudiesen centrarse más en su participación como jugadores de un sistema interactivo para animales en lugar de estar pendientes de sujetar un dispositivo para el animal o de mantener el sistema ejecutándose, esto podría ayudar a crear lazos más fuertes entre especies y promover mejores relaciones con los animales. Asimismo, la estimulación mental y física de los animales son aspectos importantes que podrían fomentarse si los sistemas de juego diseñados para ellos pudieran ofrecer un variado rango de respuestas, adaptarse a los comportamientos del animal y evitar que se acostumbre al sistema y pierda el interés. Por tanto, esta tesis propone el diseño y desarrollo de entornos tecnológicos de juego basados en Interfaces Naturales de Usuario que puedan adaptarse y reaccionar a las interacciones naturales de los animales. Estos entornos pervasivos permitirían a los animales jugar por si mismos o con una persona, ofreciendo actividades de juego más dinámicas y atractivas capaces de adaptarse con el tiempo. / L'estudi de la interacció dels animals amb la tecnologia i el desenvolupament de sistemes tecnològics centrats en l'animal està guanyant cada vegada més atenció des de l'aparició de l'àrea d'Animal Computer Interaction (ACI) . ACI persegueix millorar el benestar dels animals en diferents entorns a través del desenvolupament de tecnologia adequada per a ells amb un enfocament centrat en l'animal. Entre totes les línies d'investigació que ACI està explorant, hi ha hagut prou interès en la interacció dels animals amb la tecnologia basada en el joc. Les activitats de joc tecnològiques tenen el potencial de proveir estimulació mental i física als animals en diferents contextos, podent ajudar a millorar el seu benestar. Mentre ens embarquem en l'era de la Internet de les Coses, les activitats de joc tecnològiques actuals per a animals encara no han explorat el desenvolupament de solucions pervasives que podrien proveir-los de més adaptació a les seues preferències al mateix temps que oferir estímuls tecnològics més variats. En el seu lloc, estes activitats estan normalment basades en interaccions digitals en compte d'explorar dispositius tangibles o augmentar les interaccions amb estímuls de diferent tipus. A més, aquestes activitats de joc estan ja predefinides i no canvien amb el temps, mentre requereixen que un humà proveïsca el dispositiu o la tecnologia a l'animal. Si els humans pogueren centrar-se més en la seua participació com a jugadors actius d'un sistema interactiu per a animals en compte d'estar pendents de subjectar un dispositiu per a l'animal o de mantenir el sistema executant-se, açò podria ajudar a crear llaços més forts entre espècies i promoure millors relacions amb els animals. Així mateix, l'estimulació mental i física dels animals són aspectes importants que podrien fomentar-se si els sistemes de joc dissenyats per a ells pogueren oferir un rang variat de respostes, adaptar-se als comportaments de l'animal i evitar que aquest s'acostume al sistema i perda l'interès. Per tant, esta tesi proposa el disseny i desenvolupament d'entorns tecnològics de joc basats en Interfícies Naturals d'Usuari que puguen adaptar-se i reaccionar a les interaccions naturals dels animals. Aquestos escenaris pervasius podrien permetre als animals jugar per si mateixos o amb una persona, oferint activitats de joc més dinàmiques i atractives que siguen capaces d'adaptar-se amb el temps. / The study of animals' interactions with technology and the development of animal-centered technological systems is gaining attention since the emergence of the research area of Animal Computer Interaction (ACI). ACI aims to improve animals' welfare and wellbeing in several scenarios by developing suitable technology for the animal following an animal-centered approach. Among all the research lines ACI is exploring, there has been significant interest in animals' playful interactions with technology. Technologically mediated playful activities have the potential to provide mental and physical stimulation for animals in different environmental contexts, which could in turn help to improve their wellbeing. As we embark in the era of the Internet of Things, current technological playful activities for animals have not yet explored the development of pervasive solutions that could provide animals with more adaptation to their preferences as well as offering varied technological stimuli. Instead, playful technology for animals is usually based on digital interactions rather than exploring tangible devices or augmenting the interactions with different stimuli. In addition, these playful activities are already predefined and do not change over time, while they require that a human has to be the one providing the device or technology to the animal. If humans could focus more on their participation as active players of an interactive system aimed for animals instead of being concerned about holding a device for the animal or keep the system running, this might help to create stronger bonds between species and foster better relationships with animals. Moreover, animals' mental and physical stimulation are important aspects that could be fostered if the playful systems designed for animals could offer a varied range of outputs, be tailored to the animal's behaviors and prevented the animal to get used to the system and lose interest. Therefore, this thesis proposes the design and development of technological playful environments based on Natural User Interfaces that could adapt and react to the animals' natural interactions. These pervasive scenarios would allow animals to play by themselves or with a human, providing more engaging and dynamic playful activities that are capable of adapting over time. / Pons Tomás, P. (2018). Towards Intelligent Playful Environments for Animals based on Natural User Interfaces [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/113075 / Compendio

Tesis por compendio / [ES] La tecnología multi-táctil se ha convertido en una de las más emergentes tras experimentar un enorme crecimiento desde sus pasos iniciales en los años ochenta hasta su amplia aceptación y uso en la actualidad. Por una parte, la tecnología multi-táctil se basa en el estilo de interacción de manipulación directa el cual proporciona a los usuarios la ventaja de ver los objetos y las acciones de interés, sustituir comandos escritos por acciones de señalado y, además, permite la realización de acciones rápidas, reversibles e incrementales evitando el uso de instrucciones complejas. Por otra parte, diversos trabajos han evaluado las virtudes derivadas de utilizar conjuntamente la manipulación directa con el toque directo mostrando que es posible evitar los problemas inherentes a otras técnicas de interacción como el ratón y el teclado. Por lo tanto, aprovechando la interacción natural e intuitiva proporcionada por la tecnología multi-táctil, ésta parece una forma ideal para dar soporte a la creación de escenarios educativos dirigidos a niños en edad preescolar. Sin embargo, a pesar de la existencia de diversos estudios que evalúan la idoneidad de utilizar el estilo de interacción de manipulación directa, existe una falta de trabajos abordando el uso dispositivos basados en superficies táctiles con niños de una temprana edad. Asimismo, en la actualidad existe una creciente tendencia a diseñar aplicaciones educativas y lúdicas dirigidas a niños en edad preescolar utilizando dispositivos multi-táctiles como los teléfonos inteligentes o las tabletas. Además, diversos informes señalan que los niños son usuarios frecuentes de este tipo de dispositivos y los utilizan incluso antes de ser capaces de hablar. Sin embargo, a pesar de este crecimiento en el uso de la tecnología multi-táctil y su aparente idoneidad para ser utilizado en el desarrollo de aplicaciones educativas para niños en edad preescolar, no existen unas interacciones universales y estandarizadas para preescolares a la hora de utilizar dispositivos táctiles ya que habitualmente sólo se utilizan dos gestos básicos (básicamente, el toque con un dedo para seleccionar y el arrastre con un dedo para el movimiento). Por lo tanto, existe una clara necesidad de llevar a cabo estudios empíricos para contribuir y avanzar en el diseño de aplicaciones que den un soporte adecuado y encaje con las habilidades de los niños en su temprano desarrollo. Por tanto, esta tesis propone, diseña y evalúa diversas estrategias de usabilidad y comunicabilidad adaptadas a los niños en edad preescolar para establecer la base para el diseño y desarrollo de futuras aplicaciones basadas en dispositivos táctiles dirigidas a preescolares. Estas estrategias llevarán a la adecuada definición de guías de diseño que permitirán a los niños aprovechar al máximo la tecnología multi-táctil, harán posible el desarrollo de nuevas y atractivas aplicaciones y, eventualmente, también podrán ayudar al desarrollo cognitivo y motor de los niños. / [CA] La tecnologia multi-tàctil s'ha convertit en una de les més emergents després d'experimentar un enorme creixement des dels seus passos inicials als anys vuitanta fins l'actualitat on es àmpliament acceptada i utilitzada. D'una banda, la tecnologia multi-tàctil es basa en l'estil d'interacció de manipulació directa, el qual proporciona als usuaris l'avantatge de veure els objectes i les accions d'interès, substituir comandos escrits per accions d'assenyalament i, a més, permet la realització d'accions, ràpides, reversibles i incrementals evitant l'ús d'instruccions complexes. D'altra banda, diversos treballs han avaluat les virtuts derivades d'utilitzar conjuntament la manipulació directa amb el toc directe mostrant que és possible evitar els problemes inherents a altres tècniques d'interacció com el ratolí i el teclat. Per tant, aprofitant la interacció natural i intuïtiva proporcionada per la tecnologia multi-tàctil, aquesta sembla una forma ideal per donar suport a la creació d'escenaris educatius per a xiquets en edat preescolar. No obstant això, malgrat l'existència de diversos estudis que avaluen la idoneïtat d'utilitzar l'estil d'interacció de manipulació directa, existeix una manca de treballs abordant l'ús de dispositius basats en superfícies tàctils amb xiquets d'edat primerenca. Així mateix, en l'actualitat existeix una creixent tendència a dissenyar aplicacions educatives i lúdiques dirigides a xiquets en edat preescolar utilitzant dispositius tàctils com els telèfons intel¿ligents o les tauletes. A més, diversos informes assenyalen que els xiquets són usuaris freqüents d'aquests tipus de dispositius i els utilitzen fins i tot abans de ser capaços de parlar. Malgrat aquest creixement en l'ús de la tecnologia multi-tàctil i la seua aparent idoneïtat per a ser utilitzada en el desenvolupament d'aplicacions educatives per a xiquets en edat preescolar, no existeixen unes interaccions universals i estandarditzades per a preescolars a l'hora d'utilitzar dispositius tàctils ja que habitualment només s'utilitzen dos gestos bàsics (bàsicament, el toc amb un dit per a seleccionar i l'arrossegament amb un dit per al moviment). Per tant, hi ha una clara necessitat de dur a terme estudis empírics per a contribuir i avançar en el disseny d'aplicacions que donen un suport adequat i s'ajusten amb les habilitats dels xiquets en el seu primerenc desenvolupament. Per tant, la tesi proposa, dissenya i avalua diverses estratègies de usabilitat i comunicabilitat adaptades als xiquets en edat preescolar per tal d'establir la base per al disseny i desenvolupament de futures aplicacions basades en dispositius tàctils dirigides a preescolars. Aquestes estratègies portaran a l'adequada definició de guies de disseny que permetran als xiquets aprofitar al màxim la tecnologia multi-tàctil, faran possible el desenvolupament de noves i atractives aplicacions i, eventualment, podran també ajudar al desenvolupament cognitiu i motor dels xiquets. / [EN] Multi-touch technology has become one of the most emergent technologies and has had an enormous growth since its initial steps in the eighties to be widespread accepted and used in the present. On the one hand, multi-touch technology relies on the direct manipulation interaction style which gives users the advantage to view the objects and actions of interest, replace typed commands by pointing actions and to perform rapid, reversible and incremental actions avoiding using complex instructions. On the other hand, several works have evaluated the virtues when joining direct manipulation with direct-touching showing that it solves the problems inherent in other interaction devices, such as those involving mouse or keyboard. Hence, taking advantage of the intuitive and natural interaction provided by multi-touch technology it seems an ideal way to support educational scenarios targeted to kindergarten children. Although several works have assessed the suitability of using the direct manipulation style with children, there is a lack of works addressing the use of touchscreen devices by this specific type of users. Moreover, there is a growing trend of designing educational and playful applications targeted to kindergarten children based on touchscreen devices such as smartphones and tablets. In addition, several reports point out that children use touchscreen devices even before they are able to speak and they are frequent users of devices such as smartphones and tablets. However, despite this growth in the use of multi-touch technology by children and its apparent suitability to be used to develop applications targeted to young children, there is a lack of standardized and universally accepted interactions for young children when using touchscreen devices since only two basic gestures are commonly used (basically, consisting of only one-finger touch for selection and one-finger drag for movement). Hence, there is a need of carrying out empirical studies to help and advance in the design of applications that adequately support and fit with children's development and skills. Therefore, this thesis proposes, designs and evaluates several usability and communicability strategies tailored to children in their early development stage to establish the design and development of future applications targeted to kindergarten children. These strategies will lead to define appropriate design strategies that enable infants to take full advantage of multi-touch technology, would make it possible to develop attractive new applications and, eventually, could also aid children's cognitive and motor development. / Nácher Soler, VE. (2019). Kindertivity: Usability and Communicability Strategies for Interactive Surfaces and Pre-Kindergarten Children [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/116833 / Compendio

[ES] La confianza es la base de las sociedades modernas. Sin embargo, las relaciones basadas en confianza son difíciles de establecer y pueden ser explotadas fácilmente con resultados devastadores. En esta tesis exploramos el uso de protocolos criptográficos distribuidos para construir sistemas confiables donde la confianza se vea reemplazada por garantías matemáticas y criptográficas. En estos nuevos sistemas dinámicos, incluso si una de las partes se comporta de manera deshonesta, la integridad y resiliencia del sistema están garantizadas, ya que existen mecanismos para superar este tipo de situaciones. Por lo tanto, hay una transición de sistemas basados en la confianza, a esquemas donde esta misma confianza es descentralizada entre un conjunto de individuos o entidades. Cada miembro de este conjunto puede ser auditado, y la verificación universal asegura que todos los usuarios puedan calcular el estado final en cada uno de estos métodos, sin comprometer la privacidad individual de los usuarios. La mayoría de los problemas de colaboración a los que nos enfrentamos como sociedad, pueden reducirse a dos grandes dilemas: el votar una propuesta, o un representante político, ó identificarnos a nosotros mismos como miembros de un colectivo con derecho de acceso a un recurso o servicio. Por ello, esta tesis doctoral se centra en los protocolos criptográficos distribuidos aplicados al voto electrónico y la identificación anónima. Hemos desarrollado tres protocolos para el voto electrónico que complementan y mejoran a los métodos más tradicionales, y además protegen la privacidad de los votantes al mismo tiempo que aseguran la integridad del proceso de voto. En estos sistemas, hemos empleado diferentes mecanismos criptográficos que proveen, bajo diferentes asunciones, de las propiedades de seguridad que todo sistema de voto debe tener. Algunos de estos sistemas son seguros incluso en escenarios pos-cuánticos. También hemos calculado minuciosamente la complejidad temporal de los métodos para demostrar que son eficientes y factibles de ser implementados. Además, hemos implementado algunos de estos sistemas, o partes de ellos, y llevado a cabo una detallada experimentación para demostrar el potencial de nuestras contribuciones. Finalmente, estudiamos en detalle el problema de la identificación y proponemos tres métodos no interactivos y distribuidos que permiten el registro y acceso anónimo. Estos protocolos son especialmente ligeros y agnósticos en su implementación, lo que permite que puedan ser integrados con múltiples propósitos. Hemos formalizado y demostrado la seguridad de nuestros protocolos de identificación, y hemos realizado una implementación completa de ellos para, una vez más, demostrar la factibilidad y eficiencia de las soluciones propuestas. Bajo este marco teórico de identificación, somos capaces de asegurar el recurso custodiado, sin que ello suponga una violación para el anonimato de los usuarios. / [CA] La confiança és la base de les societats modernes. No obstant això, les relacions basades en confiança són difícils d’establir i poden ser explotades fàcilment amb resultats devastadors. En aquesta tesi explorem l’ús de protocols criptogràfics distribuïts per a construir sistemes de confiança on la confiança es veja reemplaçada per garanties matemàtiques i criptogràfiques. En aquests nous sistemes dinàmics, fins i tot si una de les parts es comporta de manera deshonesta, la integritat i resiliència del sistema estan garantides, ja que existeixen mecanismes per a superar aquest tipus de situacions. Per tant, hi ha una transició de sistemes basats en la confiança, a esquemes on aquesta acarona confiança és descentralitzada entre un conjunt d’individus o entitats. Cada membre d’aquest conjunt pot ser auditat, i la verificació universal assegura que tots els usuaris puguen calcular l’estat final en cadascun d’aquests mètodes, sense comprometre la privacitat individual dels usuaris. La majoria dels problemes de colůlaboració als quals ens enfrontem com a societat, poden reduir-se a dos grans dilemes: el votar una proposta, o un representant polític, o identificar-nos a nosaltres mateixos com a membres d’un colůlectiu amb dret d’accés a un recurs o servei. Per això, aquesta tesi doctoral se centra en els protocols criptogràfics distribuïts aplicats al vot electrònic i la identificació anònima. Hem desenvolupat tres protocols per al vot electrònic que complementen i milloren als mètodes més tradicionals, i a més protegeixen la privacitat dels votants al mateix temps que asseguren la integritat del procés de vot. En aquests sistemes, hem emprat diferents mecanismes criptogràfics que proveeixen, baix diferents assumpcions, de les propietats de seguretat que tot sistema de vot ha de tindre. Alguns d’aquests sistemes són segurs fins i tot en escenaris post-quàntics. També hem calculat minuciosament la complexitat temporal dels mètodes per a demostrar que són eficients i factibles de ser implementats. A més, hem implementats alguns d’aquests sistemes, o parts d’ells, i dut a terme una detallada experimentació per a demostrar la potencial de les nostres contribucions. Finalment, estudiem detalladament el problema de la identificació i proposem tres mètodes no interactius i distribuïts que permeten el registre i accés anònim. Aquests protocols són especialment lleugers i agnòstics en la seua implementació, la qual cosa permet que puguen ser integrats amb múltiples propòsits. Hem formalitzat i demostrat la seguretat dels nostres protocols d’identificació, i hem realitzat una implementació completa d’ells per a, una vegada més, demostrar la factibilitat i eficiència de les solucions proposades. Sota aquest marc teòric d’identificació, som capaces d’assegurar el recurs custodiat, sense que això supose una violació per a l’anonimat dels usuaris. / [EN] Trust is the base of modern societies. However, trust is difficult to achieve and can be exploited easily with devastating results. In this thesis, we explore the use of distributed cryptographic protocols to build reliable systems where trust can be replaced by cryptographic and mathematical guarantees. In these adaptive systems, even if one involved party acts dishonestly, the integrity and robustness of the system can be ensured as there exist mechanisms to overcome these scenarios. Therefore, there is a transition from systems based in trust, to schemes where trust is distributed between decentralized parties. Individual parties can be audited, and universal verifiability ensures that any user can compute the final state of these methods, without compromising individual users’ privacy. Most collaboration problems we face as societies can be reduced to two main dilemmas: voting on a proposal or electing political representatives, or identifying ourselves as valid members of a collective to access a service or resource. Hence, this doctoral thesis focuses on distributed cryptographic protocols for electronic voting and anonymous identification. We have developed three electronic voting schemes that enhance traditional methods, and protect the privacy of electors while ensuring the integrity of the whole election. In these systems, we have employed different cryptographic mechanisms, that fulfill all the desired security properties of an electronic voting scheme, under different assumptions. Some of them are secure even in post-quantum scenarios. We have provided a detailed time-complexity analysis to prove that our proposed methods are efficient and feasible to implement. We also implemented some voting protocols, or parts of them, and carried out meticulous experimentation to show the potential of our contributions. Finally, we study in detail the identification problem and propose three distributed and non-interactive methods for anonymous registration and access. These three protocols are especially lightweight and application agnostic, making them feasible to be integrated with many purposes. We formally analyze and demonstrate the security of our identification protocols, and provide a complete implementation of them to once again show the feasibility and effectiveness of the developed solutions. Using this identification framework, we can ensure the security of the guarded resource, while also preserving the anonymity of the users. / Larriba Flor, AM. (2023). Distributed Cryptographic Protocols [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/198106

[ES] La monitorización de la ejecución de un plan es crucial para un agente autónomo que realiza su labor en un entorno dinámico, pues influye en su capacidad de reaccionar ante los cambios. Mientras ejecuta su plan puede sufrir un fallo y, en su esfuerzo por solucionarlo, puede interferir sin saberlo con otros agentes que operan en su mismo entorno. Por otra parte, para actuar racionalmente es necesario que el agente sea consciente del contexto y pueda recopilar y ampliar su información a partir de lo que percibe para poder compensar su conocimiento previo parcial o incorrecto del problema y lograr el mejor resultado posible ante las nuevas situaciones que aparecen. El trabajo realizado en esta tesis permite a los agentes autónomos ejecutar sus planes en un entorno dinámico y adaptarse a eventos inesperados y circunstancias desconocidas. Pueden utilizar su percepción del contexto para proporcionar respuestas deliberativas conscientes y ser capaces así de aprovechar las oportunidades que surgen o reparar los fallos sin perturbar a otros agentes. Este trabajo se centra en el desarrollo de una arquitectura independiente del dominio capaz de manejar las necesidades de agentes con este tipo de comportamiento autónomo. Los tres pilares de la arquitectura propuesta los forman el sistema inteligente para la simulación de la ejecución en entornos dinámicos, la adquisición de conocimiento consciente del contexto para ampliar la base de datos del agente y la reparación de planes ante fallos u oportunidades tratando de interferir lo mínimo con los planes de otros agentes. El sistema inteligente de simulación de la ejecución permite al agente representar el plan en una línea de tiempo, actualizar periódicamente su estado interno con información del mundo real y disparar nuevos eventos en momentos concretos. Los eventos se procesan en el contexto del plan; si se detecta un error, el simulador reformula el problema de planificación, invoca de nuevo al planificador y reanuda la ejecución. El simulador es una aplicación de consola y ofrece una interfaz gráfica diseñada específicamente para una aplicación inteligente de turismo. El módulo de adquisición de conocimiento sensible al contexto utiliza operaciones semánticas para aumentar dinámicamente la lista predefinida de tipos de objetos de la tarea de planificación con nuevos tipos relevantes. Esto permite que el agente sea consciente de su entorno, enriquezca el modelo de su tarea y pueda razonar a partir de un conocimiento incompleto. Con todo esto se consigue potenciar la autonomía del sistema y la conciencia del contexto. La novedosa estrategia de reparación de planes le permite a un agente reparar su plan al detectar un fallo de manera responsable con el resto de agentes que comparten su mismo entorno de ejecución. El agente utiliza una nueva métrica, el compromiso del plan, como función heurística para guiar la búsqueda hacia un plan solución comprometido con el plan original, en el sentido de que se trata de respetar los compromisos adquiridos con otros agentes al mismo tiempo que se alcanzan los objetivos originales. En consecuencia, la comunidad de agentes sufrirá menos fallos por cambios bruscos en el entorno o requerirá menos tiempo para ejecutar las acciones correctoras si el fallo es inevitable. Estos tres módulos han sido desarrollados y evaluados en varias aplicaciones como un asistente turístico, una agencia de reparación de electrodomésticos y un asistente del hogar. / [CA] El monitoratge de l'execució d'un pla és crucial per a un agent autònom que realitza la seua labor en un entorn dinàmic, perquè influeix en la seua capacitat de reaccionar davant els canvis. Mentre executa el seu pla pot patir una fallada i, en el seu esforç per solucionar-lo, pot interferir sense saber-ho amb altres agents que operen en el seu mateix entorn. D'altra banda, per a actuar racionalment és necessari que l'agent siga conscient del context i puga recopilar i ampliar la seua informació a partir del que percep per a poder compensar el seu coneixement previ parcial o incorrecte del problema i aconseguir el millor resultat possible davant les noves situacions que apareixen. El treball realitzat en aquesta tesi permet als agents autònoms executar els seus plans en un entorn dinàmic i adaptar-se a esdeveniments inesperats i circumstàncies desconegudes. Poden utilitzar la seua percepció del context per a proporcionar respostes deliberatives conscients i ser capaces així d'aprofitar les oportunitats que sorgeixen o reparar les fallades sense pertorbar a altres agents. Aquest treball se centra en el desenvolupament d'una arquitectura independent del domini capaç de manejar les necessitats d'agents amb aquesta mena de comportament autònom. Els tres pilars de l'arquitectura proposada els formen el sistema intel·ligent per a la simulació de l'execució en entorns dinàmics, l'adquisició de coneixement conscient del context per a ampliar la base de dades de l'agent i la reparació de plans davant fallades o oportunitats tractant d'interferir el mínim amb els plans d'altres agents. El sistema intel·ligent de simulació de l'execució permet a l'agent representar el pla en una línia de temps, actualitzar periòdicament el seu estat intern amb informació del món real i disparar nous esdeveniments en moments concrets. Els esdeveniments es processen en el context del pla; si es detecta un error, el simulador reformula el problema de planificació, invoca de nou al planificador i reprén l'execució. El simulador és una aplicació de consola i ofereix una interfície gràfica dissenyada específicament per a una aplicació intel·ligent de turisme. El mòdul d'adquisició de coneixement sensible al context utilitza operacions semàntiques per a augmentar dinàmicament la llista predefinida de tipus d'objectes de la tasca de planificació amb nous tipus rellevants. Això permet que l'agent siga conscient del seu entorn, enriquisca el model de la seua tasca i puga raonar a partir d'un coneixement incomplet. Amb tot això s'aconsegueix potenciar l'autonomia del sistema i la consciència del context. La nova estratègia de reparació de plans li permet a un agent reparar el seu pla en detectar una fallada de manera responsable amb la resta d'agents que comparteixen el seu mateix entorn d'execució. L'agent utilitza una nova mètrica, el compromís del pla, com a funció heurística per a guiar la cerca cap a un pla solució compromés amb el pla original, en el sentit que es tracta de respectar els compromisos adquirits amb altres agents al mateix temps que s'aconsegueixen els objectius originals. En conseqüència, la comunitat d'agents patirà menys fallades per canvis bruscos en l'entorn o requerirà menys temps per a executar les accions correctores si la fallada és inevitable. Aquests tres mòduls han sigut desenvolupats i avaluats en diverses aplicacions com un assistent turístic, una agència de reparació d'electrodomèstics i un assistent de la llar. / [EN] Execution Monitoring is crucial for the success of an autonomous agent executing a plan in a dynamic environment as it influences its ability to react to changes. While executing its plan in a dynamic world, it may suffer a failure and, in its endeavour to fix the problem, it may unknowingly disrupt other agents operating in the same environment. Additionally, being rational requires the agent to be context-aware, gather information and extend what is known from what is perceived to compensate for partial or incorrect prior knowledge and achieve the best possible outcome in various novel situations. The work carried out in this PhD thesis allows the autonomous agents executing a plan in a dynamic environment to adapt to unexpected events and unfamiliar circumstances, utilise their perception of context and provide context-aware deliberative responses for seizing an opportunity or repairing a failure without disrupting other agents. This work is focused on developing a domain-independent architecture capable of handling the requirements of such autonomous behaviour. The architecture pillars are the intelligent system for execution simulation in a dynamic environment, the context-aware knowledge acquisition for planning applications and the plan commitment repair. The intelligent system for execution simulation in a dynamic environment allows the agent to transform the plan into a timeline, periodically update its internal state with real-world information and create timed events. Events are processed in the context of the plan; if a failure occurs, the simulator reformulates the planning problem, reinvokes a planner and resumes the execution. The simulator is a console application and has a GUI designed specifically for smart tourism. The context-aware knowledge acquisition module utilises semantic operations to dynamically augment the predefined list of object types of the planning task with relevant new object types. This allows the agent to be context-aware of the environment and the task and reason with incomplete knowledge, boosting the system's autonomy and context-awareness. The novel plan commitment repair strategy among multiple agents sharing the same execution environment allows the agent to repair its plan responsibly when a failure is detected. The agent utilises a new metric, plan commitment, as a heuristic to guide the search for the most committed repair plan to the original plan from the perspective of commitments made to other agents whilst achieving the original goals. Consequently, the community of agents will suffer fewer failures due to the sudden changes or will have less lost time if the failure is inevitable. All these developed modules were investigated and evaluated in several applications, such as a tourist assistant, a kitchen appliance repair agency and a living home assistant. / Babli, M. (2023). Context-aware Plan Repair in Environments shared by Multiple Agents [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/198683

[ES] En la presente tesis doctoral se aborda el problema de la socialización de los pacientes pediátricos en el contexto de su ingreso hospitalario, estudiando las posibilidades de mejorar este ámbito de la salud del paciente mediante diversas estrategias y herramientas tecnológicas teniendo en cuenta la problemática planteada y las dificultades propias del contexto. En primer lugar, se realizará una evaluación del estado del arte, así como una justificación de la problemática existente, planteando claramente los objetivos e hipótesis del presente trabajo, así como la metodología seguida. A continuación, se presentarán las diferentes herramientas implementadas y evaluadas, analizando los resultados obtenidos y situándolos en su contexto y marco tecnológico. Estas herramientas, que combinan actividades y aplicaciones presenciales, remotas o híbridas, implementan diferentes estrategias para poder valorar cuáles son las más adecuadas o que presentan un mayor impacto en el paciente. Tras esto, se propone un modelo de diseño basado en los resultados obtenidos en estudios anteriores, así como su posible aplicación en diferentes ámbitos, discutiendo el mismo y justificando las decisiones de diseño adoptadas. Finalmente, se establecerán las conclusiones obtenidas tras el análisis de los resultados y se plantearán cuáles son las posibles aplicaciones y trabajos futuros relacionados con el trabajo realizado en el marco de la tesis doctoral. / [CA] Aquesta tesi doctoral aborda el problema de la socialització dels pacients pediàtrics durant la seua estada hospitalària, i s'estudien les possibilitats de millorar aquest àmbit de la salut del pacient mitjançant diverses estratègies i eines tecnològiques, considerant la problemàtica plantejada i les dificultats pròpies de l'entorn. En primer lloc, es realitzarà una avaluació de l'estat de l'art, així com una justificació de la problemàtica existent, i es plantejaran clarament els objectius i la hipòtesi del treball, així com la metodologia emprada. Seguidament, es presentaran les diferents eines implementades i avaluades, analitzant els resultats obtinguts i situant-los al seu context i marc tecnològic. Aquestes eines, que combinen activitats i aplicacions presencials, remotes o híbrides, implementen diferents estratègies per a poder valorar quines són les més adients, o les que presenten un major impacte en el pacient. A continuació, es proposa un model de disseny basat en els resultats obtinguts als estudis previs, així com la seua possible aplicació en diferents àmbits, discutint el model i justificant les decisions de disseny adoptades. Finalment, s'establiran les conclusions obtingudes després d'analitzar els resultats i es plantejaran les possibles aplicacions i treballs futurs relacionats amb els continguts desenvolupats durant la tesi doctoral. / [EN] In this document, the problems for socialization for pediatric patients in the context of their hospital internment are considered, analyzing the possibilities of improving this aspect of the patient's health through the use of different strategies and technological tools considering the difficulties posed by the environment and the context. In the first place, an evaluation of the state of the literature and a justification of the existing problematic will be presented, clearly stating the objectives and hypothesis of this work, and also the methodology that has been followed. Afterwards, the different tools that have been implemented and evaluated will be described, analyzing the obtained results and placing them in their context and technological frame. These tools, that combine physically placed activities and applications with remote or hybrid ones, implement different strategies in order to be able to analyze which are the most convenient or the ones that show a higher benefit for the patient. In the following section, a design model, which is based on the results obtained in the previous studies, is proposed, with the justification of the design decisions made and a description of different applications and contexts in which the proposed model could be useful. Finally, the conclusions obtained after the analysis of the results will be presented, and a short discussion about possible applications and future related works will be done. / Thanks to the Ministry for Education, that have funded my research through grant FPU17/03333 / Montaner Marco, J. (2023). Gamification Strategies as Socialization Tools in the Context of Paediatric Hospitalization [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/201552

Tesis por compendio / [ES] La investigación desarrollada en esta tesis representa un marco novedoso para capturar requisitos de usabilidad durante el desarrollo de un sistema software. Estos requisitos, están representados como alternativas de diseños de Interfaces de Usuario (IU). El objetivo es desarrollar un proceso de captura de requisitos de usabilidad basado en entrevistas estructuradas con el apoyo de una herramienta que ayude a resolver problemas como: (1) la omisión de la usabilidad desde las primeras etapas de desarrollo, en general, las características de usabilidad solo se tienen en cuenta al diseñar las interfaces en las últimas etapas de desarrollo; (2) resulta tedioso la captura de requisitos para analistas que no son expertos en usabilidad; (3) los métodos y herramientas que se utilizan para desarrollar software no admiten la elicitación de requisitos de usabilidad. A partir de estos problemas encontrados en la literatura se definen las preguntas de investigación: ¿Es posible capturar requisitos de usabilidad en etapas iniciales de desarrollo al mismo tiempo que los requisitos funcionales? Para responder a esta pregunta, la tesis ha definido un método de elicitación de requisitos de usabilidad llamado UREM (por sus siglas en inglés, Usability Requirements Elicitation Method) y ha propuesto un método para tratarlo dentro de entornos MDD. El desarrollo de este trabajo de investigación se ha llevado a cabo siguiendo la metodología Design Science. Esta metodología considera dos ciclos: el primer ciclo es un ciclo de ingeniería en el que se diseña un método para incluir requisitos de usabilidad durante el proceso de elicitación de requisitos. El segundo ciclo corresponde a la validación del método propuesto mediante una evaluación empírica dentro de un contexto académico. La propuesta de captura de requisitos de usabilidad mediante UREM consiste en la definición de una estructura de un árbol donde las guías de usabilidad y las guías de diseño de IU están almacenadas. El árbol se define como un grafo conectado sin ciclos y una raíz; compuesto de 4 elementos: pregunta, respuesta, grupo de preguntas y diseño. Las preguntas y las alternativas de diseño (respuestas) son extraídas de las guías de usabilidad y de diseño, y marcan el camino por el cual el analista navega hasta llegar a los nodos hoja que son los diseños de la interfaz de usuario que se han alcanzado durante el proceso de captura de requisitos de usabilidad. Son los usuarios finales quienes eligen la alternativa más adecuada dependiendo de sus requisitos y/o siguiendo las recomendaciones ya preestablecidas en la estructura del árbol. La construcción del árbol la lleva a cabo un experto en usabilidad y puede ser utilizado en reiteradas ocasiones, generando así diversas alternativas de diseño de interfaz de usuario. La tesis presenta el trabajo relacionado en tres áreas: elicitación de requisitos de usabilidad, uso de guías de usabilidad e ingeniería empírica de software. / [CA] La investigació desenvolupada en aquesta tesi representa un marc nou per a capturar requisits d'usabilitat durant el desenvolupament d'un sistema programari. Aquests requisits, estan representats com a alternatives de dissenys d'Interfícies d'Usuari (IU). L'objectiu és desenvolupar un procés de captura de requisits d'usabilitat basat en entrevistes estructurades amb el suport d'una eina que ajude a resoldre problemes com: (1) l'omissió de la usabilitat des de les primeres etapes de desenvolupament, en general, les característiques d'usabilitat només es tenen en compte en dissenyar les interfícies en les últimes etapes de desenvolupament; (2) resulta tediós la captura de requisits per a analistes que no són experts en usabilitat; (3) els mètodes i eines que s'utilitzen per a desenvolupar programari no admeten l'elicitació de requisits d'usabilitat. A partir d'aquests problemes trobats en la literatura es defineixen les preguntes d'investigació: És possible capturar requisits d'usabilitat en etapes inicials de desenvolupament al mateix temps que els requisits funcionals? Per a respondre a aquesta pregunta, la tesi ha definit un mètode d'elicitació de requisits d'usabilitat anomenat UREM (per les seues sigles en anglés, Usability Requirements Elicitation Method) i ha proposat un mètode per a tractar-lo dins d'entorns MDD. El desenvolupament d'aquest treball de recerca s'ha dut a terme seguint la metodologia Design Science. Aquesta metodologia considera dos cicles: el primer cicle és un cicle d'enginyeria en el qual es dissenya un mètode per a incloure requisits d'usabilitat durant el procés d' elicitació de requisits. El segon cicle correspon a la validació del mètode proposat mitjançant una avaluació empírica dins d'un context acadèmic. La proposta de captura de requisits d'usabilitat mitjançant UREM consisteix en la definició d'una estructura d'un arbre on les guies d'usabilitat i les guies de disseny d'IU estan emmagatzemades. L'arbre es defineix com un graf connectat sense cicles i una arrel; compost de 4 elements: pregunta, resposta, grup de preguntes i disseny. Les preguntes i les alternatives de disseny (respostes) són extretes de les guies d'usabilitat i de disseny, i marquen el camí pel qual l'analista navega fins a arribar als nodes fulla que són els dissenys de la interfície d'usuari que s'han aconseguit durant el procés de captura de requisits d'usabilitat. Són els usuaris finals els qui trien l'alternativa més adequada depenent dels seus requisits i/o seguint les recomanacions ja preestablides en l'estructura de l'arbre. La construcció de l'arbre la duu a terme un expert en usabilitat i pot ser utilitzat en reiterades ocasions, generant així diverses alternatives de disseny d'interfície d'usuari. La tesi presenta el treball relacionat en tres àrees: elicitació de requisits d'usabilitat, ús de guies d'usabilitat i enginyeria empírica de programari. / [EN] The research developed in this thesis represents a novel framework for capturing usability requirements during the development of a software system. These requirements are represented as alternative User Interface (UI) designs. The objective is to develop a usability requirements capture process based on structured interviews with the support of a tool that helps solve problems such as: (1) the omission of usability from the early stages of development, in general, the characteristics of Usability is only taken into account when designing interfaces in the later stages of development; (2) it is tedious to capture requirements for analysts who are not usability experts; (3) the methods and tools used to develop software do not support the elicitation of usability requirements. Based on these problems found in the literature, the research questions are defined: Is it possible to capture usability requirements in initial stages of development at the same time as functional requirements? To answer this question, the thesis has defined a usability requirements elicitation method called UREM (Usability Requirements Elicitation Method) and has proposed a method to treat it within MDD environments. The development of this research work has been carried out following the Design Science methodology. This methodology considers two cycles: the first cycle is an engineering cycle in which a method is designed to include usability requirements during the requirements elicitation process. The second cycle corresponds to the validation of the proposed method through an empirical evaluation within an academic context. The proposal to capture usability requirements through UREM consists of the definition of a tree structure where the usability guides and UI design guides are stored. The tree is defined as a connected graph without cycles and a root; composed of 4 elements: question, answer, group of questions and design. The questions and design alternatives (answers) are extracted from the usability and design guides, and mark the path along which the analyst navigates until reaching the leaf nodes, which are the user interface designs that have been achieved. during the usability requirements capture process. It is the end users who choose the most appropriate alternative depending on their requirements and/or following the recommendations already pre-established in the tree structure. The construction of the tree is carried out by a usability expert and can be used repeatedly, thus generating various user interface design alternatives. The thesis presents related work in three areas: usability requirements elicitation, use of usability guides, and empirical software engineering. / This work has been developed with the support of MICINN (PROS-Req TIN2010-19130-C02- 02), UV (UV-INV-PRECOMP13-115032), GVA (ORCA PROMETEO/2009/015), and cofinanced with ERDF. We also acknowledge the support of the Intra European Marie Curie Fellowship Grant 50911302 PIEF-2010. We acknowledge also the support from the National University of San Antonio Abad of Cusco under the program Yachayninchis Wiñarinanpaq CONCYTEC and FONDECYT, the support of Generalitat Valenciana with CoMoDID (CIPROM/2021/023) and GENI (CIAICO/2022/229), as well as the support of the Spanish Ministry of Science and Innovation co-financed by FEDER in the project SREC (PID2021-123824OB-I00) / Ormeño Ayala, YI. (2023). Marco para la captura de requisitos de usabilidad en entornos de MDD [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/202630 / Compendio

Tesis por compendio / [ES] El transporte de personas y bienes supone un problema complejo a la vez que un servicio esencial en la sociedad moderna. Entre los distintos modos de transporte, el transporte rodado supone ventajas y retos únicos, gracias a su flexibilidad y operación tanto urbana como interurbana. La creciente preocupación social respecto al medio ambiente afecta también al transporte rodado, pues los vehículos a motor son una gran fuente de emisiones de gases de efecto invernadero. Sin embargo, la digitalización de la sociedad y la aparición de nuevos modelos de transporte indican el potencial de mejora del transporte rodado, que podría adaptarse mejor a sus usuarios a la vez que operar de forma más sostenible. En esta tesis afrontamos la mejora del transporte rodado mediante técnicas de computación e inteligencia artificial. Esto incluye el modelado de sistemas de transporte mediante sistemas multiagente y su posterior simulación virtual. La operación de las flotas de transporte está determinada por la distribución de tareas, la planificación de las acciones de cada vehículo y su posterior coordinación. Exploramos distintas técnicas y desarrollamos propuestas que mejoran la operación de distintos sistemas de transporte rodado considerando tres puntos de vista: el del operador, el del usuario y, finalmente, el de la sostenibilidad. En otras palabras, apuntamos a obtener sistemas con mayor rendimiento económico y calidad de servicio a la par que un reducido impacto medioambiental. El objetivo de la mejora del transporte rodado se lleva a cabo desde tres frentes. Primero, se propone un marco de trabajo para el modelado efectivo y la simulación de sistemas de transporte. Esta aportación nos sirve como herramienta para la experimentación del resto de la investigación. Después, la investigación se centra en el transporte urbano, caso de uso para el que modelamos la ciudad como un escenario con recursos compartidos. Proponemos el uso de flotas de vehículos descentralizados para una mayor reactividad del sistema. Mediante un modelado de autointerés, se incentiva a los vehículos a proveer de un mejor servicio a los usuarios a la vez que evitan la congestión de los recursos. Finalmente, con la intención de aportar soluciones innovadoras también a las áreas rurales, se adaptan nuestras propuestas previas para el caso de uso del transporte rural interurbano. En este caso, observamos la necesidad de transporte público flexible y adaptado a los usuarios, con especial importancia en su sostenibilidad económica. Nuestras propuestas de sistema siguen estos principios atendiendo al paradigma del transporte adaptable a la demanda. Los resultados de esta tesis aportan soluciones prácticas para la mejora de distintos sistemas de transporte rodado, contribuyendo a un futuro de movilidad flexible más sostenible y adaptada al usuario. Como aportación en el ámbito de la inteligencia artificial, las técnicas desarrolladas tienen el potencial de ser adaptadas a campos más allá del transporte como soluciones generales para la distribución de tareas y la coordinación de elementos distribuidos. / [CA] El transport de persones i béns suposa un problema complex alhora que un servei essencial en la societat moderna. Entre els diferents modes de transport, el transport rodat suposa avantatges i reptes únics, gràcies a la seua flexibilitat i operació tant urbana com interurbana. La creixent preocupació social respecte al medi ambient afecta també al transport rodat, doncs els vehicles de motor són una gran font d'emissions de gasos d'efecte d'hivernacle. No obstant això, la digitalització de la societat i l'aparició de nous models de transport indiquen el potencial de millora del transport rodat, que podria adaptar-se millor als seus usuaris alhora que operar de forma més sostenible. En esta tesi afrontem la millora del transport rodat mitjançant tècniques de computació i intel·ligència artificial. Això inclou el modelatge de sistemes de transport mitjançant sistemes multiagent i la seua posterior simulació virtual. L'operació de les flotes de transport està determinada per la distribució de tasques, la planificació de les accions de cada vehicle i la seua posterior coordinació. Explorem diferents tècniques i desenvolupem propostes que milloren l'operació de diferents sistemes de transport rodat considerant tres punts de vista: el de l'operador, el de l'usuari i, finalment, el de la sostenibilitat. En altres paraules, apuntem a obtindre sistemes amb major rendiment econòmic i qualitat de servei al mateix temps que un reduït impacte mediambiental. L'objectiu de la millora del transport rodat es duu a terme des de tres fronts. Primer, es proposa un marc de treball per al modelatge efectiu i la simulació de sistemes de transport. Esta aportació ens serveix com a eina per a l'experimentació de la resta de la investigació. Després, la investigació se centra en el transport urbà, cas d'ús per al qual modelem la ciutat com un escenari amb recursos compartits. Proposem l'ús de flotes de vehicles descentralitzats per a una major reactivitat del sistema. Mitjançant un modelatge d'autointerés, s'incentiva als vehicles a proveir d'un millor servei als usuaris alhora que eviten la congestió dels recursos. Finalment, amb la intenció d'aportar solucions innovadores també a les àrees rurals, s'adapten les nostres propostes prèvies per al cas d'ús del transport rural interurbà. En este cas, observem la necessitat de transport públic flexible i adaptat als usuaris, amb especial importància en la seua sostenibilitat econòmica. Les nostres propostes de sistema segueixen estos principis atés el paradigma del transport adaptable a la demanda. Els resultats d'esta tesi aporten solucions pràctiques per a la millora de diferents sistemes de transport rodat, contribuint a un futur de mobilitat flexible més sostenible i adaptada a l'usuari. Com a aportació en l'àmbit de la intel·ligència artificial, les tècniques desenvolupades tenen el potencial de ser adaptades a camps més enllà del transport com a solucions generals per a la distribució de tasques i la coordinació d'elements distribuïts. / [EN] The transportation of people and goods is both a complex problem and an essential service in modern society. Among the various modes of transportation, road transport offers unique advantages and challenges, thanks to its flexibility and operation in both urban and interurban areas. The growing social concern for the environment also affects road transportation, as motor vehicles are a major source of greenhouse gas emissions. However, the digitalisation of society and the emergence of new transport models indicate the potential for improvement in transportation, which could be better adapted to its users while operating in a more sustainable way. In this thesis, we address the improvement of road transportation by means of computational techniques and artificial intelligence. This includes the modelling of transportation through multi-agent systems and their subsequent simulation. The operation of transportation fleets is determined by the distribution of tasks, the planning of the actions of each vehicle and their subsequent coordination. We explore different techniques and develop proposals that improve the operation of different transportation systems by considering three points of view: that of the operator, that of the user and, finally, that of sustainability. In other words, we aim to obtain systems with higher economic performance and quality of service while reducing their environmental impact. The objective of improving road transportation is pursued on three fronts. First, a framework for the effective modelling and simulation of transportation systems is proposed. This contribution serves as a tool for the experimentation of the rest of the research. Next, the research focuses on urban transportation, a use case for which we model the city as a shared resource scenario. We propose the use of decentralised vehicle fleets for greater reactivity of the system. Through self-interested modelling, vehicles are incentivised to provide a better service to users while avoiding resource congestion. Finally, with the intention of bringing innovative solutions also to rural areas, our previous proposals are adapted to the use case of rural interurban transportation. In this case, we note the need for flexible and user-friendly public transportation, with special emphasis on its economic sustainability. Our system proposals follow these principles following the demand-responsive transportation paradigm. The results of this thesis provide practical solutions for the enhancement of different road transportation systems, contributing to a future of more sustainable and user-tailored flexible mobility. As a contribution to the field of artificial intelligence the developed techniques have the potential to be adapted to fields beyond transportation, providing general solutions for the task allocation and the coordination of distributed elements. / Martí Gimeno, P. (2024). Towards Sustainable and Efficient Road Transportation: Development of Artificial Intelligence Solutions for Urban and Interurban Mobility [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/203076 / Compendio