Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Currently, we seek to make the systems more oriented to end-user, reducing the distance between how the user carries out its activities and modeling these in Information Systems in Health, the doctor providing adaptive and personalized forms of use, configuration and control system, based on historical usage, or a profile. To meet these requirements, the project ClinicSpace, prototyped a software architecture that is developed from the point of view of the user (doctor), led to clinical activities, context-aware, based on mobile technologies and pervasive, and uses the techniques of programming end-user. Identify the context that affects an activity within a hospital clinic, and identify ways to express your doctor interest in a particular context, linking context to their daily activities, are the goals of this dissertation. From the identification of some basic elements of context, including the patient, device and environmental resources, was created to describe this ontological domain to be associated with clinical tasks modeled by the doctor. For introduce context associated with the tasks in the architecture ClinicSpace, changed the editing interface tasks of architecture. Moreover, various departments of the subsystems involved have been re-implemented in architecture, highlighting the Access Service Task, which was re-implemented to support the loading of the ontology that describes the tasks and context, and thus provide structures computational (objects Java) to use the Interface Editing Tasks and Context used by the doctor. Load tests were conducted to identify the impact that the solution used in the architecture introduces ClinicSpace allowing refine it and refine it for use by the system. / Atualmente, busca-se deixar os sistemas mais orientados ao usuário-final, diminuindo a distância entre a forma como o usuário realiza suas atividades e a modelagem destas nos Sistemas de Informação em Saúde, disponibilizando ao médico formas adaptativas e personalizadas de utilização, configuração e controle do sistema, baseadas em um histórico de uso ou em um perfil. Para atender tais requisitos, o projeto ClinicSpace prototipa uma arquitetura de software que é desenvolvida sob o ponto de vista do usuário (médico), orientada às atividades clínicas, consciente do contexto, baseada em tecnologias móveis e pervasivas, e utiliza técnicas da programação do usuário-final. Identificar o contexto que afeta uma atividade clinica dentro de um hospital, bem como identificar formas de o médico expressar seu interesse em um determinado contexto, associando contexto às suas atividades diárias, são os objetivos desta dissertação. A partir da identificação de alguns elementos básicos de contexto, entre eles paciente, dispositivo e recursos ambientais, foi criado a descrição ontológica deste domínio para ser associado às tarefas clínicas modeladas pelo médico. Para introduzir contexto associado às tarefas na arquitetura ClinicSpace, foi alterada a interface de edição de tarefas da arquitetura. Além disso, diversos serviços dos subsistemas envolvidos foram re-implementados na arquitetura, destacando-se o Serviço de Acesso a Tarefas, o qual foi re-implementado para suportar o carregamento da ontologia que descreve as tarefas e contexto, e, assim, disponibilizar estruturas computacionais (objetos Java) para utilização pela Interface de Edição de Tarefas e Contexto utilizada pelo médico. Testes de carga foram realizados para identificar o impacto que a solução utilizada introduz na arquitetura ClinicSpace, permitindo refiná-la e melhorá-la para uso pelo sistema.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Ubiquitous computing foresees the support to human activities in the most possible integrated environment known by the professional. On this perspective, a major area of its application is the Health System as the health of the future provides the use of ubiquitous computing as a way to automate and optimize the clinical activities. Addressing the problem of rejection of computer systems in health due to the remoteness of the way clinicians perform their tasks, the project "ClinicSpace" proposes a prototype of a tool that enables clinicians to customize and better manage their daily tasks. One of the big challenges is how to model human activities in computer systems, respecting the way that each individual performs them. This way, the contribution of this work is to propose a modeling of the main tasks performed in the clinical hospital settings by clinical professionals with the way that each individual performs the work. Once created the task, the medical professionals can reuse them for the definition and creation of other tasks they may judge necessary. An architecture manages the tasks in the most automatic way possible to undermine the control that the owner must maintain to the environment. Thus, it is expected to reduce the degree of rejection found in computerized systems of hospitals and clinics. The interface developed uses mechanisms provided by the End-user programming to facilitate the use of the clinical professional and Task-driven Computing. Case studies were simulated to demonstrate the feasibility of the proposal. Field tests may only be made after the release of the prototype of the architecture of the management and execution of tasks; however, this work is outside the scope of this dissertation. / A Computação Ubíqua prevê o suporte às atividades humanas da forma mais integrada possível ao ambiente conhecido pelo profissional. Nessa perspectiva, uma das grandes áreas de aplicação é a Saúde, já que o Sistema de Saúde do futuro prevê o uso da Computação Ubíqua como forma de otimizar e automatizar as atividades clínicas. Focando o problema de rejeição dos sistemas computacionais na Saúde devido ao distanciamento destes da forma como os clínicos executam suas tarefas, o projeto ClinicSpace propõe a prototipação de uma ferramenta que permita aos clínicos a personalização e gerenciamento de suas tarefas diárias. Um dos grandes desafios enfrentados é como modelar atividades humanas em sistemas computacionais, respeitando a forma individualizada com que cada pessoa as realiza. Nesse sentido, a contribuição desse trabalho é a proposta de uma ferramenta-piloto que permite ao profissional programar e compor suas tarefas, a partir de uma modelagem das principais tarefas clínicas executadas nos ambientes hospitalares por profissionais clínicos, respeitando a forma individual que cada profissional as realiza. Uma vez criadas as tarefas, os profissionais clínicos podem reutilizá-las para a definição e reuso na criação de outras tarefas que julgarem necessário. Uma arquitetura gerencia a execução das tarefas da forma mais automática possível para não comprometer o controle que o profissional deve manter sobre o ambiente. Assim, espera-se reduzir o grau de rejeição encontrado nos sistemas informatizados dos hospitais e clínicas. A interface de programação de tarefas pelo profissional desenvolvida utiliza mecanismos providos pela Programação Orientada ao Usuário-Final com o objetivo de facilitar a utilização do sistema pelo profissional clínico e pela Computação Orientada a Atividades. Estudos de casos foram simulados para demonstrar a viabilidade da proposta. Testes de campo somente poderão ser realizados após a disponibilização do protótipo da arquitetura de gerenciamento e execução das tarefas, porém, esse trabalho está fora do escopo dessa dissertação.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In despite of the great advantages of adopting computer systems for storing patient's information in hospitals and clinics, such systems are adopted with restrictions in these institutions. Some studies indicate that the rejection of such systems by the clinicians is greats due to computing not consider the particularities of the activities performed by the user in the clinical field. Considering this background, the project ClinicSpace aims to build a prototype tool to help health professionals in performing of their activities, using concepts and technologies of ubiquitous computing, which suggests that the computation must be fully integrated into the environment, disappearing from the user's consciousness and assisting him in their daily activities. This paper proposes an architecture called pEHS - Pervasive Electronic Healthcare System - a electronic health system inserted in the ClinicSpace's proposal, where the computing is oriented to clinical activities and the applications do interact with the ubiquitous environment through context information. The contribution of this paper is the proposal of a new software architecture in which pEHS modular applications follows the medical activities, making the system to adapt to the clinician's activities. In the architecture there are two points in evidence: the possibility of access to any information from the patient's health history and the adaptation of pEHS applications to the context information at runtime. The prototyped architecture will be used in the ClinicSpace project to build the applications needed for the clinicians helping them to carry out their activities. / Apesar das grandes vantagens existentes na adoção de sistemas computacionais para armazenamento das informações do paciente em ambientes hospitalares, tais sistemas são adotados com restrições em hospitais. Estudos indicam que a rejeição destes pelos clínicos é grande devido à computação não levar em consideração as características das atividades desempenhadas pelo usuário e sua forma particular de o fazê-lo. Tendo em vista essa necessidade, o projeto ClinicSpace tem por objetivo prototipar uma ferramenta para auxílio ao profissional de saúde na realização de suas atividades, utilizando conceitos e tecnologias da Computação Ubíqua, a qual propõe que a computação deve ser totalmente integrada ao ambiente de forma a desaparecer da consciência do usuário e auxiliá-lo na realização de suas atividades diárias. Este trabalho propõe uma arquitetura chamada pEHS Pervasive Electronic Healthcare System sistema eletrônicos de saúde inserido na proposta do ClinicSpace, onde a computação é orientada a atividades clínicas e as aplicações interagem com o ambiente ubíquo através das informações de contexto. A contribuição deste trabalho é uma proposta nova de arquitetura de software na qual as aplicações modulares do pEHS acompanham as atividades médicas, fazendo com que o sistema adapte-se às atividades do profissional. Destacam-se dois pontos da arquitetura:a possibilidade de acesso a qualquer informação do histórico de saúde do paciente e a adaptação das aplicações pEHS às informações de contexto em tempo de execução. A arquitetura prototipada será utilizada no andamento do projeto ClinicSpace para a construção das aplicações necessárias aos profissionais de saúde para a realização de suas atividades de forma personalizada.

Currently, Pervasive Computing is focused on the development of programmable and interactive environments, which are intended to help the user in daily activities. The health system of the future envisages the use of Pervasive Computing as a way of optimizing and automating clinical activities. Under such perspective, the present study has tried to add, in a middleware for pervasive environment management, the supporting for management and accomplishment of clinical tasks (pervasive applications that help physicians perform their activities), fulfilling some requirements of activities-oriented computing, and creating a tool that will help physicians in their daily tasks. In modeling of the tasks management system, the middleware EXEHDA Execution Environment for Highly Distributed Applications has been used to manage the pervasive environment where tasks will be performed. Due to the flexible features of EXEHDA, as the integration of new services, the supporting of the middleware to the new tasks management was added as a new subsystem, composed by the services that implement the new features. So, the main contribution of present study was the modeling of the architecture for the new subsystem of EXEHDA, responsible for management of tasks in pervasive environment. As a secondary contribution, was developed a prototype of the core of this new subsystem (a service for managing tasks), already providing same integration within other services modeled for the architecture. This prototype can be used, during the course of the ClinicSpaces Project, as a basis for testing and evaluation of other services and to facilitate the participation of professionals from other areas in the project. / Atualmente, a Computação Pervasiva está direcionada ao desenvolvimento de ambientes programáveis e interativos, os quais auxiliarão o usuário em suas atividades diárias. O sistema de saúde do futuro prevê o uso da Computação Pervasiva como forma de otimizar e automatizar as atividades clínicas. Tendo em vista essa perspectiva, neste trabalho buscou-se adicionar, a um middleware de gerenciamento do ambiente pervasivo, o suporte ao gerenciamento e à execução de tarefas clínicas (aplicações pervasivas que auxiliam o clínico a realizar suas atividades), atendendo a alguns requisitos da computação orientada a atividades, e criando uma ferramenta para auxiliar os clínicos em suas atividades diárias. Na modelagem do sistema de gerenciamento de tarefas, o middleware EXEHDA Execution Environment for Highly Distributed Applications foi utilizado para gerenciar o ambiente pervasivo no qual as tarefas irão executar. Devido às características flexíveis do EXEHDA quanto à integração de novos serviços, o suporte do middleware ao gerenciamento de tarefas foi adicionado através de um novo subsistema, composto pelos serviços que implementam as novas funcionalidades. Portanto, a principal contribuição deste trabalho foi a modelagem da arquitetura do novo subsistema do EXEHDA, responsável pelo gerenciamento de tarefas no ambiente pervasivo. Como contribuição secundária, foi desenvolvido um protótipo do núcleo desse novo subsistema (um serviço para gerenciamento de tarefas), já prevendo certa interação com os demais serviços modelados para a arquitetura. Esse protótipo poderá ser usado, durante o andamento do projeto ClinicSpaces, como base para teste e avaliação dos outros serviços, bem como, para facilitar a participação de profissionais de outras áreas no prosseguimento do projeto.

To improve the system usability and assist the user during the execution of their daily clinical tasks, were designed new components and services to realize the task inference in the ClinicSpace architecture. The ClinicSpace project, currently being developed by the GMob of the PPGI/UFSM, aims to build a pilot tool that allows the modeling of the clinical tasks by the physician and their automatic management. To model and develop an inference service to this architecture is the main goal of the work described in the current dissertation. To realize the task inference, were used the task execution history of each user together with the present characteristics of the environment during the tasks executions. In this way, is possible to trace the profile of each user, knowing which functionalities will be necessary for him in the near future. With the capture of the environment information during the task execution, was used the C4.5 algorithm to infer, foresee, the next task to be executed. Together with the constant environment monitoring, were detected patterns that allows suppose the future execution of a task, helping the system utilization. The system presents the inferred tasks as suggestion in the graphical interface to not take automatic decisions, taking the user role, predicting a general improvement in the system usability. To validate the developed architecture, were made performance analyses of the inference mechanism, resulting in a small interference of the execution time of the whole system. / De forma a melhorar a usabilidade do sistema e auxiliar o usuário durante a execução de suas tarefas clínicas cotidianas foram projetados novos componentes e serviços para realizar a inferência de tarefas na arquitetura ClinicSpace. O projeto ClinicSpace, em desenvolvimento no GMob do PPGI/UFSM, visa construir uma ferramenta-piloto que permita a programação das atividades clínicas pelo próprio médico e o gerenciamento automático destas. Modelar e implementar um serviço de inferência para essa arquitetura é o objetivo principal do trabalho descrito nesta dissertação. Como base para a inferência das tarefas de cada usuário, utilizou-se o histórico de execução de tarefas juntamente com as características presentes no ambiente durante a execução. Dessa forma, é possível traçar o perfil de cada usuário, conhecendo-se quais funcionalidades serão necessárias a ele no futuro. A partir da captura de informações do ambiente durante a execução das tarefas, foi utilizado o algoritmo C4.5 para inferir, prever, a próxima tarefa a ser executada. Em conjunto com o constante monitoramento do ambiente são detectados os padrões que levam a supor a execução futura de uma tarefa, auxiliando na utilização do sistema. A partir da tarefa inferida, o sistema a apresenta como sugestão na interface gráfica de forma a não tomar decisões automáticas em substituição ao papel do usuário, prevendo-se uma melhoria geral na usabilidade do sistema. Como forma de validação da arquitetura desenvolvida foram feitas análises de desempenho do mecanismo de inferência, obtendo-se o resultado de baixa interferência nos tempos de execução do sistema como um todo.

The project ClinicSpace aims to fill gaps in current clinical systems, regarding to the characteristics of pervasive computing tasks and clinical activities support to the user (physician). The architecture of the model ClinicSpace, built from the perspective given by the activity theory, it is composed of several modules that interconnected offer the features needed in a system geared to clinical pervasive end-user. One of these modules is the treatment of the clinical tasks. This work holds a discussion on the present requirements for the treatment of the clinical tasks, defining an architecture to link them to the tasks of the user, allowing context customization and automatic entry of data. The customization is achieved through the use of Programmable Elements of Context, which are represented by actuators, physical or logical, responsible for providing the system capacity of automatic executions, based on the parameters specified by the user. Yet the automatic data comes from the implicit way of obtaining these, the information used by applications that the user performs in the course of their duties. For this, an architecture was set up to support the customization and the semantic specification of data used. Building such features extended the pervasive middleware EXEHDA, modifying the already existing services and adding new ones. The main contribution of this work is the interconnection between the components that make up the architecture, building a unique view of the context of a task from the perspective of the necessary data for it and the ability to be customized by the user. Thus, it reduces the need for explicit data entry, and it contributes to the reducing rejections of its adoption of clinical systems in highly dynamic environments such as hospitals. / O projeto ClinicSpace tem por objetivo preencher as lacunas existentes nos sistemas clínicos atuais, no que tange às características de pervasividade e apoio de tarefas computacionais às atividades clínicas que o usuário (médico) realiza. A arquitetura do modelo ClinicSpace, construída a partir da perspectiva dada pela teoria da atividade, é composta por vários módulos que interligados oferecem as características necessárias a um sistema clínico pervasivo orientado ao usuário-final. Um desses módulos é o tratamento de contexto das tarefas clínicas. Esse trabalho realiza uma discussão sobre os requisitos presentes para o tratamento de contexto das tarefas clínicas, definindo uma arquitetura para associá-los às tarefas do usuário, permitindo personalização de contexto e entrada automática de dados. A personalização é obtida através da utilização de Elementos Programáveis de Contexto, que são representados por atuadores, físicos ou lógicos, responsáveis por dotar o sistema de capacidade de execuções automáticas, baseadas em parâmetros de contexto especificados pelo usuário. Já a entrada automática de dados trata da obtenção destes de maneira implícita, obtendo as informações utilizadas pelas aplicações que o usuário executa, no decorrer de suas tarefas. Para isso, definiu-se uma arquitetura com suporte à personalização e especificação semântica dos dados nela utilizados. Para construir tais funcionalidades, estendeu-se o middleware pervasivo EXEHDA, modificando serviços existentes e agregando novos serviços. A principal contribuição do trabalho está na interligação existente entre os componentes que integram a arquitetura, construindo uma visão única do contexto de uma tarefa sob a perspectiva dos dados necessários a ela e da capacidade de personalização pelo usuário. Dessa forma, reduz-se a necessidade da entrada explícita de dados, e contribui-se para a redução da rejeição da adoção dos sistemas clínicos em ambientes altamente dinâmicos, como os hospitalares.