Indivíduos com limitações funcionais decorrentes do Acidente Vascular Cerebral (AVC) tem dificuldades em curto e longo prazo na percepção e controle postural. A proposta do trabalho é descrever o desenvolvimento de uma tecnologia assistiva (TA), que auxilia na percepção e controle postural, para pessoas com hemiparesia decorrente do AVC e profissionais de reabilitação. Utilizou-se na pesquisa a metodologia de produtos, as necessidades dos grupos converteram-se em requisitos da tecnologia, geração de modelos, otimizações e testes nas populações alvo foram realizados. A TA denominada: Smartvest, constitui-se de uma aplicação para smartphone e uma vestimenta que permite a calibração de posturas do tronco e envia sinais corretivos. A Smartvest foi desenvolvida em parceria com o Instituto de Ciências da Computação e Matemática Computacional da Universidade de São Paulo (ICMC/USP). A satisfação dos usuários foi analisada pelo instrumento Quebec User Evaluation of Satisfaction with Assistive Technology (QUEST 2.0) de forma adaptada, a percepção da amplitude de movimentos (ADM) do tronco (flexão/extensão, rotação e flexão lateral) pela TA foi comparada a dispositivo de análise cinemática e conduziu-se um estudo da viabilidade terapêutica no processo de reabilitação. Os resultados obtidos demonstram que a tecnologia na análise cinemática pelo sistema Plug-in Gait da Vicon® representa a ADM do tronco com diferenças menores que 10º (graus). A Smartvest foi considerada um recurso viável para os objetivos da reabilitação e facilitação da atuação dos terapeutas (100%), atendeu princípios de conforto (65%), facilidade de uso (60%) e eficácia (45%) para pessoas com AVC, em atividades cotidianas da reabilitação observou-se que pessoas com AVC recebendo as orientações da TA alcançaram 3,13 vezes mais posturas corretas com menos erros de deslocamentos do tronco (1,75 vezes). A Smartvest apresentou potencial uso terapêutico na reabilitação como recurso de facilitação da percepção da postura. / Individuals with functional limitations due to Stroke have short- and long-term difficulties in perception and postural control. The purpose of this study is to describe the development of assistive technology (AT), which assists in postural perception and control, for people with hemiparesis and rehabilitation professionals. The methodology of products was used in the research, the needs of groups were transformed into technology requirements, model generation, optimizations and tests in the target populations were performed. The AT called: Smartvest, is a smartphone application and a dress that allows the calibration of postures of the trunk and sends corrective signals. Smartvest was developed in partnership with the Institute of Computer Science and Computational Mathematics of the University of São Paulo (ICMC / USP). The users\' satisfaction was analyzed by the Quebec User Evaluation of Satisfaction with Assistive Technology (QUEST 2.0) in an adapted way, the perception of the trunk movement amplitude (flexion / extension, rotation and lateral flexion) by the AT was compared to a kinematic analysis device and a study of the therapeutic viability in the rehabilitation process was conducted. The results obtained demonstrate that the technology in kinematic analysis by the Vicon® Gait Plug-in system represents the trunk ADM with differences smaller than 10º (degrees). Smartvest was considered a viable resource for the rehabilitation and facilitation goals of therapists (100%), followed principles of comfort (65%), ease of use (60%) and effectiveness (45%) for people with stroke, in daily activities of rehabilitation, it was observed that people with stroke receiving the guidelines of AT achieved 3.13 times more correct postures with fewer trunk displacement errors (1.75 times). Smartvest presented potential therapeutic use in rehabilitation as a facilitator of perception of posture.

[pt] A evolução natural dos modelos de interface com o usuário ocorrida nas últimas décadas popularizou o padrão baseado em metáforas puramente visuais. Este processo impediu o acesso de deficientes visuais a computadores e a novas tecnologias. Algumas propostas foram feitas para reverter esta realidade. Entretanto, a maioria delas estava baseada em adaptações dos modelos já existentes, e não em modelos específicos para deficientes visuais. O desenvolvimento de aplicações para tais usuários é uma tarefa que requer a utilização de novas tecnologias, outras ferramentas e outras mídias de comunicação. Esta tese de doutorado propõe a utilização de dispositivos reativos no projeto e implementação de interfaces gráficas capazes de assistir usuários cegos na concretização de tarefas simples de interação em duas dimensões. Tais dispositivos permitem explorar a percepção tátil, geralmente muito apurada em cegos, aumentando a eficiência da comunicação entre o usuário e a interface. Além disto, este trabalho investiga a utilização de transformadas de distância como um poderoso mecanismo de suporte a diversas tarefas de interação bidimensionais. / [en] The natural evolution of user interface models that occurred in the last few decades ended up popularizing a standard model based almost exclusively on visual metaphors. This process has left visually impaired users unable to use computers and to access new technologies. Some actions have been made to revert this scenario. Most of them were based on adapting the existing models instead of creating specific solutions for the visually impaired community. The development of applications for such users requires the use of new technologies, tools and communication media. This thesis proposes the use of force feedback devices in the project and implementation of assistive user interfaces, helping blind users in simple 2D interaction tasks. By exploring the sense of touch, such devices can be used to improve the efficiency of the communication between the user and the interface. Also, this work investigates the use of distance transforms as a powerful mechanism to support many 2D interaction tasks.

Auditory overviews have the potential to improve the quality of auditory interfaces. However, in order to apply overviews well, we must understand them. Specifically, what are they and what is their impact? This thesis presents six characteristics that overviews should have. They should be a structured representation of the detailed information, define the scope of the material, guide the user, show context and patterns in the data, encourage exploration of the detail and represent the current state of the data. These characteristics are guided by a systematic review of visual overview research, analysis of established visual overviews and evaluation of how these characteristics fit current auditory overviews. The second half of the thesis evaluates how the addition of an overview impacts user interaction. While the overviews do not improve performance, they do change the navigation patterns from one of data exploration and discovery to guided and directed information seeking. With these two contributions, we gain a better understanding of how overviews work in an auditory interface and how they might be exploited more effectively.

xiii, 80 p. : ill. (some col.) / The design of successful assistive technologies requires careful personalization for individual users, as well as rapid, low cost cycles for product development and testing. My research brings two modern software engineering models to meet these challenges: Personal and Contextual Requirements Engineering (PC-RE) and Agile Software Development. We adapt these models to the assistive mobile navigation domain for the blind. This dissertation demonstrates that a Virtual Environment testing can significantly reduce testing time, yield meaningful testing results by fully controlling environmental variables, alleviate logistical and safety problems, and serve as an ideal platform for deep personalization. We developed a narrative NAvigation Virtual Environment (NAVE) and compared blind subjects' performance and behavior in wayfinding tasks with tactile maps under field testing versus testing in NAVE. Our experiments showed positive results to support our hypothesis that virtual environments can be useful in replacing field testing for personalized assistive technologies in agile development. / Committee in charge: Stephen Fickas， Chairperson； Art Farley， Member； Michal Young， Member； Amy Lobben， Outside Member

xi, 79 p. ： ill. (some col.) / Graphics provide a rich display medium that facilitates identification of spatial patterns but are inaccessible to people who are blind or low vision. Audio provides an alternative medium through which to display information. Prior research has explored audio display of lines representing functions and location of screen objects within a graphical user interface; however, presentation of spatial attributes of lines (angle, number of segments, etc.) of geographic data has received limited attention. This thesis explores a theoretical foundation for designing audio displays and presents an experimental evaluation of line symbology. Sighted users who were blindfolded and blind users performed a line following task and a matching task to evaluate the line symbology. Observed differences between the conditions did not reach statistical significance. User preferences and observed strategies are discussed. / Committee in charge: Dr. Michal Young， Chair

Submitted by Filipe dos Santos (fsantos@pucsp.br) on 2016-09-16T18:28:01Z No. of bitstreams: 1 Denise Lemes Fernandes Neves.pdf: 2188363 bytes, checksum: 4a1bd7219349e1f8e991cf4c160a63d2 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-16T18:28:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Denise Lemes Fernandes Neves.pdf: 2188363 bytes, checksum: 4a1bd7219349e1f8e991cf4c160a63d2 (MD5) Previous issue date: 2016-04-04 / This master thesis aims to understand the user with intellectual diversity to establish the requirements needed for software development aimed to this significant portion of the world population. They are people with Syndromes, cerebral palsy, mental retardation, and other cognitive impairment. The part of this research that relates intellectual disability and software, there are no important findings on system requirements for the development of technology for the subject of study. A preliminary survey disclosed that technologies developed for "intellectual disability" tend to give emphasis on learning and teaching and, even when its creators argue that such technologies can develop the cognitive, help users memory and perception, they do not have clear and potential features that can in fact be attributed to disability. These are technologies that can be used by any user with difficulties in learning and not necessarily diagnosed with a cognitive disability and do not measure how much the cognitive of these people was changed after their use. To perform our study it will be used field research, diagnostic analysis, interviews with experts and research in specialized production. It will be pointed out important system requirements using theories of Human-Computer interface and Intelligent Systems, being a contribution for health, education and computing areas / Este trabalho busca conhecer o usuário com diversidade intelectual para estabelecer os requisitos necessários no desenvolvimento de software aplicado para essa significativa parcela da população mundial. Dela fazem parte pessoas com Síndromes, paralisia cerebral, retardo mental, entre outros comprometimentos cognitivos. No cenário da pesquisa que relaciona deficiência intelectual e software, não existem grandes apontamentos sobre requisitos do sistema para a criação de tecnologia para o sujeito de estudo. Um levantamento preliminar mostrou que as tecnologias desenvolvidas para a “deficiência intelectual” tendem a dar ênfase ao ensino-aprendizagem e, mesmo quando seus criadores defendem que tais tecnologias podem desenvolver o cognitivo, ajudar na memorização e percepção dos usuários, não apresentam características claras e potenciais que possam realmente ser atribuídas à deficiência. São tecnologias que podem ser utilizadas por qualquer usuário com dificuldades com a aprendizagem e não necessariamente com diagnóstico de deficiência cognitiva e também não mensuram o quanto o cognitivo destas pessoas foi alterado após seu uso. Para a realização de nosso estudo será aplicado pesquisa de campo, análise de diagnósticos, entrevistas com especialistas e pesquisas em material especializado. Serão pontuados importantes requisitos de sistemas usando teorias de interface Humano-Computador e Sistemas Inteligentes, sendo uma colaboração para as áreas da saúde, da educação e da computação

O objetivo deste trabalho é avaliar a distribuição de pressão, no assento e no encosto, relacionada à variação do ângulo de tilt da cadeira de rodas e contribuir para uma melhor prescrição de sistemas de adequação postural na posição sentada. Para tanto, estruturou-se uma pesquisa descritiva composta por procedimentos tipo estudos de casos. A pesquisa foi direcionada a usuários com diagnóstico de Paralisia Cerebral, nível motor IV e V (GMFCS) e que necessitam de um melhor posicionamento no sentar. Para as análises, foram utilizadas as almofadas pré-fabricadas que acompanham a cadeira em conjunto com as técnicas de mapeamento de pressão e termografia. As principais variáveis analisadas foram a distribuição de pressão e de temperatura, por meio de diagramas, bem como foram avaliados estatisticamente os respectivos valores médios. Os resultados demonstraram que nenhum dos 15 usuários avaliados apresentou postura adequada no sistema de assento e encosto padrão da cadeira de rodas. A distribuição da pressão mostrou-se inadequada, em geral, com picos importantes atribuídos à falta de estabilidade da pelve e do tronco. A utilização de cadeira de rodas com tilt é indicada, porém, faz-se necessária uma cuidadosa análise desse ângulo, bem como dos suportes de apoio ajustáveis às necessidades individuais. Recomenda-se a personalização das almofadas de assento, de encosto e de apoio de cabeça, através da moldagem do corpo do usuário. Destaca-se que os dados obtidos neste estudo podem auxiliar na identificação das necessidades dos usuários e, consequentemente, no projeto de assentos para cadeira de rodas, proporcionando maior qualidade de vida aos usuários. / The objective of this study is to evaluate the pressure distribution on the seat and backrest related to the angle variations of the wheelchair tilt-in-space. It also aims to contribute to a more suitable prescription of positioning systems. In order to do that, the descriptive research was structured by using case studies. The survey was targeted to users that had been diagnosed with cerebral palsy, gross motor function (GMFCS) IV and V who are need of a more appropriate wheelchair seating. Furthermore, for the analysis, the prefabricated chair cushions, the pressure mapping techniques and thermography had been used. The main variables analyzed were the distribution of pressure and temperature, through diagrams, which were statistically evaluated mean values. The results showed that none of the 15 members evaluated had an adequate posture in the standard seating system. The pressure distribution proved inadequate in general with important peaks attributed to the lack of stability of the pelvis and trunk. The use of the tilting wheelchair is recommended. However, it is required a more careful analysis of this angle, as well as the adjustable support brackets to individual needs. It is recommended to customize the seat cushions, backrest and headrest, through the user's body contour. It is noteworthy that the data obtained in this study can help identify the needs of users and consequently the seat design for a wheelchair, providing a higher quality of life to the users.

Sistemas para assistência de pessoas com sequelas de Acidente Vascular Cerebral (AVC) como, por exemplo, a Disartria apresenta interesse crescente devido ao aumento da parcela da população com esses distúrbios. Este trabalho propõe a aquisição e o processamento dos biosinais de Eletromiografia de Superficie (sEMG) no músculos do rosto ligados ao processo da fala e de Eletroencefalografia (EEG), sincronizados no tempo mediante um arquivo de áudio. Para isso realizaram-se coletas em voluntários saudáveis no Laboratório IEE e com voluntários com Disartria, previamente diagnosticados com AVC, no departamento de Fisioterapia do Hospital de Clínicas de Porto Alegre. O objetivo principal é classificar esses biosinais frente a comandos verbais estabelecidos, mediante o método computacional Support Vector Machine (SVM) para o sinal de sEMG e Naive Bayes (NB) para o sinal de EEG, visando o futuro estudo e classificação do grau de Disartria do paciente. Estes métodos foram comparados com o Linear Discriminant Analysis (LDA), que foi implementado para os sinais de sEMG e EEG. As características extraídas do sinal de sEMG foram: desvio padrão, média aritmética, skewness, kurtosis e RMS; para o sinal de EEG as características extraídas na frequência foram: Mínimo, Máximo, Média e Desvio padrão e Skewness e Kurtosis, no domínio do tempo. Como parte do pré-processamento também foi empregado o filtro espacial Common Spatial Pattern (CSP) de forma a aumentar a atividade discriminativa entre as classes de movimento no sinal de EEG. Foi avaliado através de um Projeto de Experimentos Fatorial, a natureza das coletas, o sujeito, o método computacional, o estado do sujeito e a banda de frequência filtrada para EEG. Os comandos verbais definidos: “Direita”, “Esquerda”, “Para Frente” e “Para Trás”, possibilitaram a identificação de tarefas mentais em sujeitos saudáveis e com Disartria, atingindo-se Accuracy de 77,6% - 80,8%. / Assistive technology for people with Cerebrovascular Accident (CVA) aftereffects, such as Dysarthria, is gaining interest due to the increasing proportion of the population with these disorders. This work proposes the acquisition and processing of Surface Electromyography (sEMG) signal from the speech process face muscles and Electroencephalography (EEG) signal, synchronized in time by an audio file. For that reason assays were carried out with healthy volunteers at IEE Laboratory and with dysarthric volunteers, previously diagnosed with CVA, at the physiotherapy department of the Porto Alegre University Hospital. The main objective is to classify these biosignals in front of verbal commands established, by computational method of Support Vector Machine (SVM) for the sEMG and Naive Bayes (NB) for EEG, regarding the future study and classification of pacient degree of Dysarthria. These methods were compared with Linear Discriminant Analysis (LDA), who was implemented for sEMG and EEG. The extracted features of sEMG signal were: standard deviation, arithmetic mean, skewness, kurtosis and RMS; for EEG signal extracted features in frequency domain were: minimum, maximum, average and standard deviation, skewness and kurtosis, were used for time domain extraction. As part of pre-processing, Common Spatial Pattern (CSP) filter was also employed, in order to increase the discriminating activity between motion classes in the EEG signal. Data were evaluated in a factorial experiment project, with nature of assays, subject, computational method, subject health state and specifically for EEG were evaluated frequency band filtered. Defined verbal commands, "Right", "Left", "Forward" and "Back", allowed the identification of mental tasks in healthy subjects and dysarthric subjects, reaching Accuracy of 77.6% - 80.8%.

A Tecnologia Assistiva é uma área do conhecimento interdisciplinar reconhecida como alternativa relevante para favorecer a autonomia e a independência de pessoas com deficiência e mobilidade reduzida. Entretanto, no Brasil, há vários fatores que têm dificultado o seu acesso: desde o alto custo e dependência de importações à falta de divulgação das iniciativas existentes. Assim, partiu-se da hipótese de que instituições de educação pública voltadas à formação profissional e desenvolvimento científico e tecnológico poderiam ter um importante papel nessa área, tal como expresso na Lei no 11.892 que em 2008 criou os Institutos Federais de Educação, Ciência e Tecnologia. Diante desse contexto, foi proposta a seguinte questão: de que forma essas instituições têm atuado no desenvolvimento de recursos de Tecnologia Assistiva? Para satisfazer tal questionamento, esta tese teve como objetivos descrever e analisar as iniciativas de desenvolvimento de Tecnologia Assistiva realizadas em dois câmpus de Institutos Federais, um localizado em Campinas-SP e outro em Bento Gonçalves-RS, buscando compreender as características do processo de desenvolvimento dos recursos, o público para o qual são destinados, perfil das equipes envolvidas, as condições institucionais e de que forma tem sido pensado o compartilhamento dos conhecimentos relacionados. Foi adotada abordagem qualitativa, e as técnicas de coleta de dados constituíram-se em entrevista semiestruturada e fontes documentais públicas, além de registros dos próprios pesquisadores. A análise dos dados foi baseada no referencial legal e teórico relacionado com Tecnologia Assistiva em consonância com as finalidades e objetivos expressos na Lei supracitada. Os resultados revelaram forte potencial de desenvolvimento de recursos de Tecnologia Assistiva, predominando as soluções consideradas de baixo custo, sendo, na maioria das vezes, baseadas em hardware aberto (que permite conhecer, realizar modificações e compartilhar os resultados). Ainda assim, e levando em conta que os dois grupos possuíam realidades distintas, sendo uma iniciativa com equipe institucionalizada e a outra não, mostrou-se relevante considerar tal desenvolvimento articulado à oferta de serviços via ações de extensão, apoiando os Núcleos que atendem pessoas com deficiência nas instituições, além de fomentar pesquisas na área. Por outro lado, uma dificuldade recorrente em ambas as iniciativas foi relacionada à aquisição de componentes para o desenvolvimento dos recursos, que acabam sendo muitas vezes custeados pelos próprios pesquisadores, recaindo em diversos momentos em uma perspectiva de autossustentabilidade. Nas duas iniciativas, o compartilhamento de conhecimentos e recursos faz parte das intenções dos entrevistados, o que revela a necessidade de estabelecer uma política própria para essa finalidade, bem como criar repositórios que favoreçam o licenciamento aberto, formato entendido como mais adequado. Por fim, sugere-se que o Estado assuma o fomento de políticas para institucionalização dessa área, garantindo não somente equipe, mas infraestrutura e recursos para manutenção das atividades, aproveitando-se e fortalecendo a organização em rede e a territorialidade dos Institutos Federais. / Assistive Technology is an interdisciplinary knowledge area recognized as highly relevant to the independence and autonomy of people with deficiency and reduced mobility. In spite of this relevance, there are several factors which have made access to Assistive Technology in Brazil. The hypothesis of this work is that public educational institutions involved in professional education and scientific and technological development could have an important role in this area. Federal Law 11,892 of 2008, that created the countrywide Federal Institutes of Education, Science and Technology, expressed this possibility. This led to the question that guided this research: How have these institutions promoted the development of resources for Assistive Technology? To answer this question, this work set as its objectives: to describe and analyze the initiatives in the area of Assistive Technology development in two câmpus: one in Campinas, SP, the other in Bento Gonçalves, RS; o seek to comprehend the characteristics of each research initiative, in special: its target population; its research team; the institutional arrangements; the resources involved; he sharing model, both for the knowledge generated and the technologies developed. A qualitative methodological approach was chosen. Data were collected through semi structured interviews and from public documentary sources and documents provided by the researches themselves. Data analysis was based on the legal and theoretical framework and the objectives and goals provided by the above mentioned law. The results obtained revealed a strong potential for the development of Assistive Technology resources in the two institutions and among the researchers involved especially low-cost open hardware resources (which legally allow the sharing of results and even their modification institutions and persons benefitting from this sharing). The two institutions discussed in this work confronted distinct realities. In one case the research team was institutionalized, in the other, not. In spite of this fact, it was deemed important to articulate the research with community service, through the Nuclei of Support to People with Specific Needs. One difficulty identified in both initiatives involved the acquisition of components required for the development of resources. Sometimes the researchers themselves these components with their own money, thus impairing the prospects of project sustainability. In both initiatives, the sharing of knowledge and resources was part of the original intention of the researchers. The definition of public policies that make this viable and the creation of repositories of solutions that favor open licensing (the most adequate alternative in the area of Assistive Technology) are therefore required. Finally, it is suggested that the State should assume the role of defining policies that will make it easier the institutionalization of this area, guaranteeing that the area has qualified personnel, infrastructure, materials and financial resources for its regular operation. The State should also strengthen the territoriality of the Federal Institutes and their network interconnection.

Made available in DSpace on 2016-04-27T17:05:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rodrigo Luiz Araujo da Silva.pdf: 2513244 bytes, checksum: 7430a562e7dca99a4734683b1748cdfd (MD5) Previous issue date: 2015-03-02 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Currently multiple devices provide means of conveying information to the visually impaired through audio. However, if the interpretation of texts this resolved, there are few systems for interpretation and generation of graphics or symbols really functional. This paper presents a platform developed to generate and scan images on the computer and can be used by people with visual impairments. The device comprises hardware, a printed circuit board having an electrode array. Each electrode corresponds to a pixel, in analogy to the points on a display. In addition to the hardware, two programs were developed first, installed on computer analyzes and generates the image, the other is recorded in microcontroller and controls the electrode plate for pixel scan the pixel. When an object is positioned conductive based on the platform, the system checks which electrodes are with the closed contact and records these design points. This information is processed by dedicated software installed on your computer, which analyzes the information received, generates the design and the play on the computer screen. The device has been tested with applications of geometric shapes used in math classes and geometric shapes to build a flowchart. The device is a proposal for assistive technology tool that can help generate images of objects, flowcharts and diagrams in a simple and accessible way to people with low vision, facilitating the understanding and generate a wealth of detail in the information presented / Atualmente vários dispositivos disponibilizam meios de transmitir informação para pessoas com deficiência visual através de áudio. Porém, se a interpretação de textos esta resolvida, poucos são os sistemas para interpretação e geração de gráficos ou símbolos realmente funcionais. Este trabalho apresenta uma plataforma desenvolvida para gerar e digitalizar imagens no computador, podendo ser utilizada por pessoas com deficiência visual. O dispositivo é constituído por um hardware, uma placa de circuito impresso contendo uma matriz de eletrodos. Cada eletrodo corresponde a um pixel, em analogia aos pontos em um display. Além do hardware, foram desenvolvidos dois programas o primeiro, instalado no computador analisa e gera a imagen, o outro é gravado no microcontrolador e comanda a placa de eletrodos para varredura de pixel a pixel. Quando é posicionado um objeto com base condutora na plataforma, o sistema verifica quais eletrodos estão com o contato fechado e registra esses pontos desenho. Essa informação é processada por um software dedicado instalado no computador, que analisa a informação recebida, gera o desenho e o reproduza na tela do computador. O dispositivo foi testado com aplicações de formas geométricas utilizadas nas aulas de matemática e com formas geométricas para construção de um fluxograma. O dispositivo é uma proposta de ferramenta de tecnologia assistiva que poderá auxiliar a gerar imagens de objetos, fluxogramas e diagramas de uma forma simples e acessível a pessoas com baixa visão, facilitando o entendimento além de gerar riqueza de detalhes na informação apresentada