[pt] Dados estatísticos são uma das mais importantes fontes de informações, relevantes para um grande número de partes interessadas nos domínios governamentais, científicos e de negócios. Um conjunto de dados estatísticos compreende uma coleção de observações feitas em alguns pontos através de um espaço lógico e muitas vezes é organizado como cubos de dados. A definição adequada de cubos de dados, especialmente das suas dimensões, ajuda a processar as observações e, mais importante, ajuda a combinar observações de diferentes cubos de dados. Neste contexto, os princípios de Linked Data podem ser proveitosamente aplicados na definição de cubos de dados, no sentido de que os princípios oferecem uma estratégia para fornecer a semântica ausentes nas dimensões, incluindo os seus valores. Nesta tese, descrevemos o processo e a implementação de uma arquitetura de mediação, chamada OLAP2DataCube On Demand Framework, que ajuda a descrever e consumir dados estatísticos, expostos como triplas RDF, mas armazenados em bancos de dados relacionais. O Framework possui um catálogo de descrições de Linked Data Cubes, criado de acordo com os princípios de Linked Data. O catálogo tem uma descrição padronizada para cada cubo de dados armazenado em bancos de dados (relacionais) estatísticos conhecidos pelo Framework. O Framework oferece uma interface para navegar pelas descrições dos Linked Data Cubes e para exportar os cubos de dados como triplas RDF geradas por demanda a partir das fontes de dados subjacentes. Também discutimos a implementação de operações sofisticadas de busca de metadados, operações OLAP em cubo de dados, tais como slice e dice, e operações de mashup sofisticadas de cubo de dados que criam novos cubos através da combinação de outros cubos. / [en] Statistical data is one of the most important sources of information, relevant to a large number of stakeholders in the governmental, scientific and business domains alike. A statistical data set comprises a collection of observations made at some points across a logical space and is often organized as what is called a data cube. The proper definition of the data cubes, especially of their dimensions, helps processing the observations and, more importantly, helps combining observations from different data cubes. In this context, the Linked Data principles can be profitably applied to the definition of data cubes, in the sense that the principles offer a strategy to provide the missing semantics of the dimensions, including their values. In this thesis we describe the process and the implementation of a mediation architecture, called OLAP2DataCube On Demand, which helps describe and consume statistical data, exposed as RDF triples, but stored in relational databases. The tool features a catalogue of Linked Data Cube descriptions, created according to the Linked Data principles. The catalogue has a standardized description for each data cube actually stored in each statistical (relational) database known to the tool. The tool offers an interface to browse the linked data cube descriptions and to export the data cubes as RDF triples, generated on demand from the underlying data sources. We also discuss the implementation of sophisticated metadata search operations, OLAP data cube operations, such as slice and dice, and data cube mashup operations that create new cubes by combining other cubes.

The amount of data stored and consumed on a daily basis as well as the complexity of the data structure have grown rapidly in past years [1]. Especially business companies try to reduce the rising expenses from storage infrastructure as well as from re-implementation of user interfaces to adapt to evolving tasks. (...)

Der sich abzeichnende Paradigmenwechsel hin zum Web of Things (WoT) erfordert ein neues Verständnis in Bezug auf die Eigenschaften entsprechender Anwendungen sowie deren Entwicklungsmethoden. In diesem Zusammenhang hat sich in den letzten Jahren das Konzept der sogenannten Multi-Device-Anwendungen (MLDA) herausgebildet. Sie zeichnen sich dadurch aus, dass ihre miteinander verknüpften Softwarebestandteile innerhalb eines logisch zusammenhängenden Anwendungsrahmens verteilt auf verschiedenen Geräten ausgeführt werden. Angesichts sinkender Anschaffungskosten intelligenter Geräte und der damit einhergehenden Nutzungsbereitschaft gewinnt zudem die Forderung nach benutzerfreundlicher Konfigurierbarkeit an Bedeutung. Vor diesem Hintergrund greift diese Dissertation das Paradigma der Web-Mashups als geeigneten Ansatz zur Erstellung von Multi-Device-Anwendungen auf. Nach dem Motto „Write once, run anywhere“ werden wiederverwendbare Web-Komponenten im Kontext sogenannter Multi-Device-Mashup (MDM) geräte- und plattformübergreifend verteilt und über die Geräte hinweg miteinander verknüpft und in Kombination ausgeführt. Aufbauend auf dem CRUISe-Projekt, das universelle Modelle für Web-Mashups bereitstellt, adressiert diese Arbeit als ersten Schwerpunkt Erweiterungen zur modellhaften Beschreibung verteilter Kompositionen unter Berücksichtigung dynamischer und heterogener Geräteumgebungen. Im Rahmen von MDM werden UI-Bestandteile und Webdienste als Softwarekomponenten gekapselt im Gerätecluster nach den Wünschen der Ersteller verteilt integriert. Um auch Gerätefähigkeiten als Dienste innerhalb der Kompositionsebene einbinden zu können, erweitert diese Arbeit Komponentenmodelle um das Konzept der Integrationsanforderungen. Sie beschreiben notwendige Geräteressourcen der Komponenten, die für die Bereitstellung der Gerätedienste notwendig sind. Hierdurch lassen sich nach dem Baukastenprinzip in verteilten Kompositionen Web- und Gerätedienste i. S. d. Web of Things vereint nutzen, z. B. zur Erfassung und Auswertung von Umweltdaten. Als Modellierungsgrundlage schlägt diese Arbeit ein mehrschichtiges Kontextmodell vor. Es unterstützt die automatisierte Auswertung von Kompositionen, um die Eignung von Mashups in Bezug auf die modellhafte Geräteumgebung bestimmen zu können. Die hierfür notwendigen Dienste sind Bestandteil der verteilten Laufzeitumgebung für MDM. Ihre Referenzarchitektur sowie ihre Funktionsweise bilden einen weiteren Schwerpunkt dieser Dissertation. Im Mittelpunkt stehen der Gesamtprozess der kontextsensitiven Integration sowie die Adaption der MDM. Um die Forderung nach Anwenderunterstützung zu erfüllen, erörtert diese Arbeit auch ein strukturiertes Vorgehensmodell für die endnutzergerechte Erstellung von MDM. Es beschreibt die Anwendungsentwicklung als iterativen, zyklischen Prozess, der auch die Laufzeit von MDM adressiert. Zudem ordnet das Vorgehensmodell den Erstellungsschritten geeignete Assistenzdienste zu, die die Endanwender bei der Bewertung, Auswahl und Umverteilung von integrierbaren Kompositionsfragmenten zur Laufzeit angesichts ihres unvollständigen Wissens über verfügbare Geräteressourcen unterstützen. Die prototypische Implementierung der verteilten Laufzeitumgebung sowie der Entwicklungsassistenz für Endanwender wurden im Rahmen einer Benutzerstudie mit Hilfe eines Vergleichswerkzeuges evaluiert. Basierend auf den Untersuchungsergebnissen konnte die Tragfähigkeit und Praktikabilität der vorgestellten Konzepte nachgewiesen werden.:Kapitel 1 Einleitung 1.1 Problemstellung und Thesen 1.1.1 Wissenschaftliche Problemstellung 1.1.2 Forschungsthesen 1.1.3 Vision und Zielstellung 1.2 Abgrenzung 1.3 Gliederung der Arbeit Kapitel 2 Grundlagen 2.1 Einführung und Begriffsklärung 2.1.1 Multi-Device-Anwendungen 2.1.2 Verteilte Benutzerschnittstellen 2.1.3 End-User Development im Internet der Dinge 2.1.4 Entwicklungsmethoden des Ubiquitous Computing 2.2 Anforderungsanalyse 2.2.1 Anwendungsszenarien 2.2.2 Schwerpunkte 2.2.3 Anforderungen an den Entwicklungsprozess 2.2.4 Anforderungen an das Anwendungsmodell 2.2.5 Anforderungen an die verteilte Laufzeitumgebung Kapitel 3 Stand der Forschung und Technik 3.1 Verteilte Benutzerschnittstellen 3.1.1 Modellierung verteilter Benutzerschnittstellen 3.1.2 Leichtgewichtige Entwicklung verteilter Benutzerschnittstellen 3.2 Anwendungsentwicklung im Ubicomp 3.2.1 Selbstadaptive Ubicomp-Systeme 3.2.2 Interaktive Ubicomp-Systeme 3.3 Zusammenfassung und Diskussion 3.3.1 Defizite der Ansätze verteilter Benutzerschnittstellen 3.3.2 Defizite interaktiver und adaptiver Ubicomp-Systeme Kapitel 4 Modellierung kompositer Multi-Device-Anwendungen 4.1 Rollenmodell 4.1.1 Entwurfsebenen 4.1.2 Systemrollen 4.2 Diskussion der Anwendungsmodellierung 4.2.1 Anforderungen an das Metamodell verteilbarer Komponenten 4.2.2 Anforderungen an die Modellierung verteilbarer Kompositionen 4.2.3 Ansatzbewertung 4.3 Erweiterung der CRUISe-Metamodelle 4.3.1 Erweiterung der SMCDL Kapitel 5 Die verteilte Laufzeitumgebung 5.1 Diskussion und Architekturüberblick 5.1.1 Gesamtarchitektur 5.1.2 Die Multi-Device-Umgebung 5.1.3 Geräte-zu-Geräte-Kommunikation 5.1.4 Kontexterfassung und -verwaltung 5.1.5 Gerätedienste 5.2 Integration von Multi-Device-Mashups 5.2.1 Komponentenfilterung 5.2.2 Anmeldung von Nutzern und Geräten 5.2.3 Automatische Bewertung der Kompositionsfragmente 5.2.4 Berechnung der Anwendungsverteilung 5.2.5 Integration verteilter Kompositionsfragmente 5.3 Adaption von Multi-Device-Mashups 5.3.1 Anforderungen 5.3.2 Kontextsensitive Auswertung des Verteilungsmodells 5.4 Zusammenfassung und Diskussion Kapitel 6 Nutzergetriebene Erstellung von Multi-Device-Mashups 6.1 Diskussion zum EUD-Prozess 6.2 Der EUD-Prozess zur Erstellung von Multi-Device-Mashups 6.3 Endnutzergetriebene Adaption von Multi-Device-Mashups 6.3.1 Aufbau der Verteilungsoptionen 6.3.2 Berechnen von Verteilungsoptionen zur Laufzeit 6.3.3 Qualitative Bewertung und Sortierung der Verteilungsoptionen 6.3.4 Der Ablauf der Umverteilung von Mashup-Komponenten 6.4 Zusammenfassung und Diskussion Kapitel 7 Umsetzungen 7.1 Umsetzung der Modellerweiterungen 7.2 Umsetzung der verteilten Laufzeitumgebung 7.2.1 Umsetzung des Servers 7.2.2 Umsetzungen der Geräteseite 7.2.3 Umsetzung der EUD-Werkzeuge 7.3 Zusammenfassung und Diskussion 7.3.1 Umsetzung der Modellerweiterungen 7.3.2 Umsetzung der verteilten Laufzeitumgebung 7.3.3 Umsetzung der EUD-Werkzeuge Kapitel 8 Evaluation 8.1 Evaluationsmethode 8.1.1 Studienteilnehmer 8.1.2 Ablauf der Studiensitzungen 8.1.3 Vergleichskriterien 8.2 Auswertung der Ergebnisse 8.2.1 Auswertung der Probandensitzungen 8.2.2 Auswertung der objektiven Messwerte 8.2.3 Auswertung der Fragebögen 8.3 Zusammenfassung und Diskussion Kapitel 9 Zusammenfassung und Ausblick 9.1 Kapitel im Überblick 9.2 Diskussion und Grenzen der Lösungen 9.2.1 Diskussion der Forschungsziele und Thesen 9.2.2 Grenzen der Lösungen 9.3 Ausblick auf weiterführende Forschungen A Anhänge A.1 Anhang zu den Grundlagen A.1.1 Einführung und Begriffe A.2 Anhang zum Stand der Forschung A.2.1 Leichtgewichtige Entwicklung verteilter Benutzerschnittstellen A.2.2 Interaktive Ubicomp-Systeme A.2.3 Vergleich der Forschungsansätze A.3 Anhang zur Anwendungsmodellierung A.3.1 Diskussion der Anwendungsmodellierung A.3.2 Erweiterung der SMCDL A.3.3 Modellierung verteilbarer Kompositionen A.3.4 Kontextmodellierung A.4 Anhang zur Laufzeitumgebung A.4.1 Domänenmodell der Multi-Device-Umgebung A.4.2 Integration von Multi-Device-Mashups A.5 Anhang zum EUD-Prozess A.6 Anhang zur Umsetzung A.6.1 Umsetzung der Modellerweiterungen A.6.2 Umsetzung der verteilten Laufzeitumgebung A.7 Anhang zur Evaluation A.7.1 Orientierungsfragen und Qualitätskriterien A.7.2 Ergebnisse der Probandensitzungen A.7.3 Messwerte zu objektiven Kriterien A.7.4 Bewertungen der Fragebogenelemente

Le point de départ de cette thèse a pour origine les difficultés constatées dans la communauté EIAH pour concevoir des applications éducatives exploitant des informations géographiques. A terme, il s'agit de proposer une nouvelle plateforme susceptible de rendre possible et opérationnel la conception d'applications Web géographiques portées par des utilisateurs non-informaticiens de façon autonome. La proposition scientifique est basée sur un processus de conception piloté par les contenus et par les interactions. Il est opérationnalisé dans une plateforme nommée WINDMash offrant aux concepteurs un environnement visuel de spécification et d'évaluation des interactions. Nous proposons un modèle unifié sous-jacent de description des applications Web géographiques comportant trois facettes qui permettent de représenter les contenus géographiques manipulés, de les afficher sur une interface graphique et de décrire le comportement de l'application (scénario d'interaction) à l'aide d'un langage visuel dont le formalisme graphique est inspiré du diagramme de séquence UML. En utilisant des techniques d'Ingénierie Dirigée par les Modèles, la plateforme WINDMash permet de générer automatiquement le code de l'application finale sur la base des instances de trois facettes du modèle unifié. La plateforme WINDMash utilise pour cela l'API WIND (Web INteraction Design) que nous avons programmée. Les concepteurs peuvent ainsi prototyper rapidement des applications Web géographiques correspondant à leurs besoins.

Collaborating in the Electric Age: [onto]Riffological Experiments in Posthumanizing Education and Theorizing a Machinic Arts-Based Research is a study about locating opportunities and entry points for introducing consideration of the nonhuman and posthuman to pedagogical perspectives that are traditionally concerned with human beings and epistemological subjects. The research, herein, engages doings in collaborative effort, during conditions of unprecedented interconnectedness facilitated by the electric age. Steeped in a environment thus created by technologies’ immense ubiquity and influence, this collaboration endeavours to recognize their full research participation, alongside that of humans. This research presents collaboratively conducted, published inquiries that have been coauthored by myself and fellow doctoral candidate Richard Wainwright. Each facilitates, then attempts to articulate ways to decentre the human in educational contexts, beginning with our own human perspectives. As exercises in broadening our considerations of the life forms, matter, and nonhuman entities that surround humanity, this research prompts us to recognize much more than what humanity typically acknowledges as existing, given the anthropocentric frameworks it has constructed. We reorientate the nature of these relationships—posthumanizing them—and in doing so, disrupt our own thinking to work something different than our circumstances have hitherto informed us to consider. We have co-developed a study and conducted research in collaboration with human and nonhuman research participants.Five nationally and internationally published co-authored journal articles, a book chapter, and five intermezzos (short “observational” pieces) comprise this study that explores collaboration and recombinatoriality during “the electric age” (McLuhan, 1969, 10:05). Recognizing humanity’s increasingly inextricable relationships with technologies, this collaboratively conducted study draws into creative assemblage Gilles Deleuze and Félix Guattari’s philosophical concepts; new materialism as cultural theory; the prescient observations and predictions of Marshall McLuhan and a media studies curriculum he co-developed over forty years ago; arts-based research; museum exhibitions; features of music production such as sampling, mashup, remix, and turntabling; among many other notes and tones. A conceptually developed riff mobilizes our inquiries as “plug in and play,” while its academic study is theorized as [onto]Riffology. Ontological shifts beget a machinic arts-based research (MABR) that develops a posthuman critical pedagogy inspired by Negri and Guattari (2010). Collaborating in the Electric Age: [onto]Riffological Experiments in Posthumanizing Education and Theorizing a Machinic Arts-Based Research celebrates collaborativity, discovery, and learning during the electric age. / Graduate / 2023-01-07