Orientador: Maria Cecilia Calani Baranauskas / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-07T12:02:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Soares_SilviaCristinadeMatos_M.pdf: 16920035 bytes, checksum: 19d2acf33502e8745af72f385ff5ce38 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Vivenciamos, no mundo, uma evolução das tecnologias da Internet. Cada vez mais percebemos sua presença nas tarefas mais variadas de nosso dia-a-dia. Por meio dessas tecnologias, sem sair de nossas casas, podemos, por exemplo, efetuar compras, pagar contas, conversar com pessoas geograficamente distantes, etc. Como usuários dessas tecnologias encontramos pessoas com diferentes idades e interesses: adultos, crianças, jovens e idosos. Estas pessoas, cada vez mais familiarizadas com a informática, impõem exigências maiores com relação à adequação do software às suas características e necessidades pessoais. As Escolas reconhecem a importância das tecnologias da Internet para auxiliar na formação de seus alunos. Entretanto, para que a informática possa contribuir para esta formação integral do aluno, são necessários ambientes computacionais apropriados ao uso com alunos, em idade escolar. Desta maneira, o contexto educacional gera novas demandas para profissionais envolvidos com desenvolvimento de software e exige destes profissionais, conhecimentos além do desenvolvimento de software propriamente dito. Faz-se necessário o entendimento do contexto escolar e de seus processos, como um todo. Dentre os processos existentes na Escola, estudamos o processo de trabalho em grupo, realizado por alunos, para podermos recriá-lo em um ambiente computacional. Para possibilitar o entendimento deste processo, a participação dos alunos foi fundamental, pois eles são os atores principais no contexto educacional. As metodologias utilizadas no processo de desenvolvimento de software apresentam avanços significativos, mas será que essas metodologias atendem às necessidades específicas de desenvolvimento de aplicações para crianças em idade e contexto escolar? Como são desenvolvidos os softwares para esse público alvo? Eles atendem às suas necessidades? São fáceis de usar? Que métodos poderiam ser utilizados para se adaptar um portal infantil ao trabalho de grupos? Haveria a possibilidade de participação conjunta de alunos e designers no processo de design de interfaces de um sistema computacional desenvolvido para o trabalho em grupo? Neste trabalho desenvolvemos um estudo de caso em uma Escola de Campinas, com a participação de alunos em uma faixa etária de 10 a 15 anos. O estudo de caso utilizou uma abordagem semiótica e participativa, como forma de contribuir para o entendimento das questões acima citadas. Utilizamos o Design Participativo e a Semiótica Organizacional como referencial para tratar a customização de um portal infantil ao trabalho escolar de grupos. Este estudo de caso, descrito e discutido nesta dissertação, envolveu atividades participativas com alunos em uma Escola privada, de Campinas. Tivemos a oportunidade de verificar, com os resultados obtidos, a viabilidade da utilização da abordagem proposta. Como um dos produtos deste trabalho tivemos a implementação do sistema ¿CaleidoGrupos¿ que possibilita aos alunos em contexto escolar o trabalho em grupo via uma aplicação na Web / Abstract: We have experienced, in the world, an evolution in the technologies of Internet. We perceived each time more their presence in a variety of our day-by-day activities. Through these technologies, without leaving home, we can, for example, go shopping, pay bills, talk to people that are geographically distant. Users of these technologies are people with different ages and interests, children and adults. These people each time more familiarized themselves with informatics impose requirements related to the adaptation of the software to their specific needs. The schools recognize the importance of the Internet technologies to help them in the children¿s knowledge construction process and in their process of communicating ideas. Meanwhile, it is necessary appropriate computational environments to support the use with students, at intermediate school level, to informatics contributes to the whole background of the students. So, the educational context produces new demands to the professionals involved with software development. It¿s necessary to understand the entire educational context and its process. From all process that exists at school, we studied the process of group work, to develop it at computational environment. The students¿ participation, as main actors of the educational context, was essential to allow our understanding about this process. Regarding software development methodologies, we can notice that it has had significant progress, but do these methodologies satisfy application development¿s specific needs for children in school ages and context? How are the software developed for them? Do they satisfy their needs? Are they easy to use? What methods would be used to adapt a portal for children for group work? Would it be possible for designers and children work together in the interface design process of a computational system developed for work group? As a way to contribute to the understanding of these questions, amongst others, and to propose solutions, we developed this work in a case study format, involving students¿ participation from 10 to 15 ages, applying the Semiotics and Participatory approach. We applyed the Participatory Design and Organisational Semiotics as theoretic and methodological referential to customize the portal for children work in group. The case study, described and discussed in this dissertation, involved participatory activities with children in private School, in Campinas. With this work we had the opportunity to verify the viability of proposed approach, allowing getting results and proposals to consolidate and to extend the use of this referential. The ¿CaleidoGrupos¿ system was implemented as a product of this work. The system allows children work in group using a Web application, inside school context / Mestrado / Mestre em Ciência da Computação

Orientador: Maria Cecília Calani Baranauskas / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-24T12:26:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Hornung_HeikoHorst_D.pdf: 6593850 bytes, checksum: 75052d44505f3a88db9d9ad41b115259 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Web e suas tecnologias de base facilitam interações entre pessoas que alguns anos atrás não eram imagináveis. A colaboração é um tipo importante de interação que tem um propósito. Pessoas de diferentes contextos sociais e culturais, e com diferentes preferências e habilidades, podem colaborar mediadas pela Web. A colaboração muitas vezes acontece em contextos heterogêneos, que são definidos tanto pelas situações atuais dos parceiros na colaboração, quanto pelas experiências passadas, sejam elas individuais ou coletivas. A Web como um meio/uma mídia tem um impacto na colaboração e facilita certos aspectos da colaboração enquanto dificulta outros. Adotando uma perspectiva informada pela Web Pragmática, nesta tese investigamos questões da colaboração mediada pela Web, relacionadas com o Design da Interação. Nosso objetivo principal é entender barreiras semióticas da colaboração mediada pela Web e propor uma abordagem ao Design da Interação que reduza tais barreiras. Barreiras semióticas são barreiras relacionadas à comunicação, mediação e representação. Estas barreiras surgem na colaboração mediada pela Web pois muitos mecanismos da comunicação interpessoal face-a-face não estão disponíveis. Dependendo do contexto, barreiras semióticas frequentemente exercem um impacto negativo à colaboração; entretanto, em alguns casos o impacto pode ser positivo também. A abordagem ao Design da Interação aqui proposta tem suas bases na Web Pragmática e utiliza a Semiótica Organizacional e a Teoria da Atividade como referenciais teórico-metodológicos. As investigações teóricas contaram com uma contrapartida em termos de um embasamento em práticas reais através da participação em um projeto de pesquisa no domínio da educação inclusiva. Materializamos a abordagem proposta no design de um protótipo e na implementação de uma ferramenta correspondente ao protótipo, que apoia uma prática de profissionais no domínio da educação inclusiva. Além disso, propusemos e conduzimos um método de avaliação guiada pela pragmática dentro do contexto de um estudo de caso longitudinal. O design do protótipo, a implementação da ferramenta e a avaliação conduzida fornecem evidências de que a abordagem proposta ao Design da Interação guiada pela pragmática contribui para a redução de barreiras semióticas e para a promoção da colaboração mediada pela Web / Abstract: The Web and its underlying technologies enable interactions among people that were unimaginable a few years ago. An important type of purposeful interaction is collaboration. Mediated by the Web, people from different social and cultural backgrounds, with different needs, preferences and capabilities can collaborate with each other. Collaboration often takes place in heterogeneous contexts that are not only defined by the actual situations of the collaboration partners, but also by individual and collective past experiences. The Web as a medium has an impact on collaboration and facilitates or enables certain aspects of collaboration while making others more difficult. In this PhD thesis we investigate Interaction Design related questions about web-mediated collaboration under a Pragmatic Web perspective. Our prime objective is to understand semiotic barriers to web-mediated collaboration and propose an approach to Interaction Design that reduces these barriers. Semiotic barriers are barriers related to communication, mediation and representation. These barriers emerge during web-based collaboration since many mechanisms of interpersonal face-to-face communication are not available. Depending on the context, semiotic barriers often have a negative impact on collaboration, but in some cases they might also have positive effects. The approach to Interaction Design proposed in this PhD thesis is rooted in the Pragmatic Web and uses Organizational Semiotics and Activity Theory as its theoretical and methodological frames of reference. The theoretic investigations were practically grounded in real world practices by participating in a research project in the domain of inclusive education. We materialized the proposed approach in the design of a prototype and the implementation of the corresponding tool that supports a practice of inclusive education professionals. Furthermore we proposed and applied a pragmatics-driven evaluation method in a longitudinal case study. Prototype design, tool implementation, and the conducted evaluation provided evidence that the proposed approach to pragmatics-driven Interaction Design can reduce semiotic barriers and thus promote web-mediated collaboration / Doutorado / Ciência da Computação / Doutor em Ciência da Computação

Orientador: Beatriz Mascia Daltrini / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-20T11:02:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_EltonJoseda_M.pdf: 7704670 bytes, checksum: 3d7137444bc55c99bf4392ada5835104 (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: À medida que as interfaces com o usuário tornam-se mais fáceis de aprender e usar, elas também se tornam mais difíceis de especificar e programar de forma clara. Projetistas de interfaces geralmente usam técnicas informais ou ad hoc na fase de especificação. Essas técnicas, que são incompletas ou ambíguas, fazem com que os desenvolvedores interpretem as especificações de forma diferente. Isto pode levar a várias inconsistências e mal-entendidos que se propagam para os estágios finais de integração do sistema. Com o objetivo de reduzir esses problemas, existe hoje uma grande preocupação em se produzir especificações mais precisas e consistentes para comunicar a aparência e funcionalidade da interface entre os membros da equipe de desenvolvimento. Neste trabalho é analisada uma variedade de técnicas para representar o projeto da interface com o usuário, sendo que a técnica UAN (User Action Notation) destacou-se a princípio como a mais apropriada. Portanto, concentramos os nOSS05 esforços no seu estudo, aplicação e validação. Algumas das razões para esta escolha é que UAN é simples, concisa, centrada nas ações e tarefas do usuário, e apropriada para descrever interfaces de manipulação direta. A UAN foi utilizada para especificar algumas interações numa interface de modelagem geométrica, como um meio de verificar o poder de expressão da notação. Apresentam-se os resultados dessa aplicação, enfatizando características atrativas e limitações encontradas na UAN, e algumas extensões que podem melhorá-la são sugeridas / Abstract: As user interfaces become easier to learn and use, they also become more difficult to specify and program clearly. Interface designers often use informal or ad hoc techniques for defining interfaces. These techniques, which are incomplete or ambiguous, cause developers to interpret the specifications differently. It might lead to the generation of inconsistencies and misinterpretations which may propagate to later stages of system integration. In this way, there is a strong pus h to produce more precise and consistent specifications to communicate the look and functionality of the interface among the members of the development team. This work analyzes a variety of existent techniques to specify user interfaces. UAN (User Action Notation) appealSto be the most appropriate technique for the established purposes; therefore, the efforts are concentrated on its study, applica.tion and validation. Some of the reasons for this choice is that UAN is simpIe, concise, centered on user actions and tasks, and appropriate to specify direct manipulation interfaces. As a way of verifying UAN's power of expression, it is applied to the specification of interactions in a geometric modelling user interface. The results of this application, emphasizing attractive features and limitations of the notation, are presented, and some extensions to improve it are suggested. / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Nas ciências de computação, o estudo de emoções tem sido impulsionado pela construção de ambientes interativos, especialmente no contexto dos dispositivos móveis. Pesquisas envolvendo interação humano-robô têm explorado emoções para propiciar experiências naturais de interação com robôs sociais. Um dos aspectos a serem investigados é o das abordagens práticas que exploram mudanças na personalidade de um sistema artificial propiciadas por alterações em um estado emocional inferido do usuário. Neste trabalho, é proposto um ambiente para interação humano-robô baseado em emoções, reconhecidas por meio de análise de expressões faciais, para plataforma Android. Esse sistema consistiu em um agente virtual agregado a um aplicativo, o qual usou informação proveniente de um reconhecedor de emoções para adaptar sua estratégia de interação, alternando entre dois paradigmas discretos pré-definidos. Nos experimentos realizados, verificou-se que a abordagem proposta tende a produzir mais empatia do que uma condição controle, entretanto esse resultado foi observado somente em interações suficientemente longas. / In computer sciences, the development of interactive environments have motivated the study of emotions, especially on the context of mobile devices. Research in human-robot interaction have explored emotions to create natural experiences on interaction with social robots. A fertile aspect consist on practical approaches concerning changes on the personality of an artificial system caused by modifications on the users inferred emotional state. The present project proposes to develop, for Android platform, an environment for human-robot interaction based on emotions. A dedicated module will be responsible for recognizing emotions by analyzing facial expressions. This system consisted of a virtual agent aggregated to an application, which used information of the emotion recognizer to adapt its interaction strategy, alternating between two pre-defined discrete paradigms. In the experiments performed, it was found that the proposed approach tends to produce more empathy than a control condition, however this result was observed only in sufficiently long interactions.

A recuperação de imagens baseada em conteúdo, amplamente conhecida como CBIR (do inglês Content-Based Image Retrieval), é um ramo da área da computação que vem crescendo muito nos últimos anos e vem contribuindo com novos desafios. Sistemas que utilizam tais técnicas propiciam o armazenamento e manipulação de grandes volumes de dados e imagens e processam operações de consultas de imagens a partir de características visuais extraídas automaticamente por meio de métodos computacionais. Esses sistemas devem prover uma interface de usuário visando uma interação fácil, natural e atraente entre o usuário e o sistema, permitindo que o usuário possa realizar suas tarefas com segurança, de modo eficiente, eficaz e com satisfação. Desse modo, o design da interface firma-se como um elemento fundamental para o sucesso de sistemas CBIR. Contudo, dentro desse contexto, a interface do usuário ainda é um elemento constituído de pouca pesquisa e desenvolvimento. Um dos obstáculos para eficácia de design desses sistemas consiste da necessidade em prover aos usuários uma interface de alta qualidade para permitir que o usuário possa consultar imagens similares a uma dada imagem de referência e visualizar os resultados. Para atingir esse objetivo, este trabalho visa analisar a interação do usuário em sistemas de recuperação de imagens por conteúdo e avaliar sua funcionalidade e usabilidade, aplicando técnicas de interação humano-computador que apresentam bons resultados em relação à performance de sistemas com grande complexidade, baseado em um estudo de caso aplicado à medicina / The content-based image retrieval (CBIR) is a challenging area of the computer science that has been growing in a very fast pace in the last years. CBIR systems employ techniques for extracting features from the images, composing the features vectores, and store them together with the images in data bases management system, allowing indexing and querying. CBIR systems deal with large volumes of images. Therefore, the feature vectors are extracted by automatic methods. These systems allow to query the images by content, processing similarity queries, which inherently demands user interaction. Consequently, CBIR systems must pay attention to the user interface, aiming at providing friendly, intuitive and attractive interaction, leading the user to do the tasks efficiently, getting the desired results, feeling safe and fulfilled. From the points highlighted beforehand, we can state that the human-computer interaction (HCI) is a key element of a CBIR system. However, there is still little research on HCI for CBIR systems. One of the requirements of HCI for CBIR is to provide a high quality interface to allow the user to search for similar images to a given query image, and to display the results properly, allowing further interaction. The present dissertation aims at analyzing the user interaction in CBIR systems specially suited to medical applications, evaluating their usability by applying HCI techniques. To do so, a case study was employed, and the results presented

Este trabalho tem como objetivo desenvolver um espelho virtual interativo para simulação de maquiagem com a intenção de melhorar a experiência do usuário durante a experimentação de produtos de maquiagem, tornando essa tarefa mais rápida (aplicação e remoção da maquiagem simulada ocorre de forma instantânea) e barata (sem gasto de produtos). A interação com o simulador foi baseada na metáfora de um espelho. A interface do sistema permite a escolha da maquiagem e sua livre aplicação sobre a imagem da própria pessoa. O sistema renderiza em tempo real o vídeo resultante da simulação exibido no espelho sem a necessidade de marcas fiduciais na face ou a criação de um modelo 3D da face antes do uso do sistema. A interface proposta é composta por um monitor sensível a toque e uma câmera RGBD. A câmera RGBD facilita o rastreamento de características faciais do usuário e fornece a imagem a ser utilizada no espelho virtual. A interação ocorre por meio do toque no monitor, permitindo que o usuário escolha a maquiagem e também faça sua aplicação. A simulação da maquiagem considera produtos comuns que modificam propriedades da superfície da pele como cor e textura, sob condições controladas de iluminação. O método permite a livre aplicação de tipos diferentes de maquiagem (base, batom e sombra) em qualquer área do rosto de forma independente (flexibilidade), não necessita de equipamentos especiais e pode ser computado em tempo real. Para isso, a imagem é decomposta em camadas de cor e textura que podem ser tratadas independentemente, por meio de filtros e transformações no espaço de cor. Um protótipo em tempo real foi desenvolvido utilizando um Microsoft Kinect, que demonstra a viabilidade do método. / The objective of this thesis is to develop an interactive virtual mirror for makeup simulation to improve user experience when trying dierent makeup products. The interaction with the simulator was based on the metaphor of a mirror. The system interface allows the user to choose and to apply makeup over its own image. The system renders the video displayed in the mirror in real time without the need of fiducial markers on the user\'s face or the creation of a 3D face model before the use of the system. The proposed interface consists of a touch-sensitive monitor and a RGBD camera. The latter makes the tracking of facial features easier and also provides the image used in the virtual mirror and the former allows the interaction with the system that is touch based. Under controlled lighting conditions, the makeup simulation considers common products that modify skin texture and color. Our method allows the application of different makeup products (foundation, lipstick, eyeshadow) independently and in any face location (flexibility), do not require special equipment and can be computed in real time. The simulation algorithm decomposes the image into layers of color and texture that can be treated independently by filters and color space transformations. A prototype that runs in real time has been developed using a Microsoft Kinect, which demonstrates the feasibility of the method.

O principal objetivo deste trabalho é possibilitar o reconhecimento de gestos com as mãos livres, para uso em interação em ambientes 3D, permitindo que gestos sejam selecionados, para cada contexto de interação, dentre um grande conjunto de gestos possíveis. Esse grande conjunto deve aumentar a probabilidade de que se possa selecionar gestos já existentes no domínio de cada aplicação ou com associações lógicas claras com as ações que comandam e, assim, facilitar o aprendizado, memorização e uso dos gestos. Estes são requisitos importantes para aplicações em entretenimento e educação, que são os principais alvos deste trabalho. Propõe-se um modelo de gestos que, baseado em uma abordagem linguística, os divide em três componentes: postura e movimento da mão e local onde se inicia. Combinando números pequenos de cada um destes componentes, este modelo permite a definição de dezenas de milhares de gestos, de diferentes tipos. O reconhecimento de gestos assim modelados é implementado por uma máquina de estados finitos com regras explícitas que combina o reconhecimento de cada um de seus componentes. Essa máquina só utiliza a hipótese que os gestos são segmentados no tempo por posturas conhecidas e nenhuma outra relacionada à forma como cada componente é reconhecido, permitindo seu uso com diferentes algoritmos e em diferentes contextos. Enquanto este modelo e esta máquina de estados são as principais contribuições do trabalho, ele inclui também o desenvolvimento de algoritmos simples mas inéditos para reconhecimento de doze movimentos básicos e de uma grande variedade de posturas usando equipamento bastante acessível e pouca preparação. Inclui ainda um framework modular para reconhecimento de gestos manuais em geral, que também pode ser aplicado a outros domínios e com outros algoritmos. Além disso, testes realizados com usuários levantam diversas questões relativas a essa forma de interação. Mostram também que o sistema satisfaz os requisitos estabelecidos. / This work\'s main goal is to make possible the recognition of free hand gestures, for use in interaction in 3D environments, allowing the gestures to be selected, for each interaction context, from a large set of possible gestures. This large set must increase the probability of selecting a gesture which already exists in the application\'s domain or with clear logic association with the actions they command and, thus, to facilitate the learning, memorization and use of these gestures. These requirements are important to entertainment and education applications, this work\'s main targets. A gesture model is proposed that, based on a linguistic approach, divides them in three components: hand posture and movement and the location where it starts. Combining small numbers for each of these components, this model allows the definition of tens of thousands of gestures, of different types. The recognition of gestures so modeled is implemented by a finite state machine with explicit rules which combines the recognition of each of its components. This machine only uses the hypothesis that gestures are segmented in time by known posture, and no other related to the way in which each component is recognized, allowing its use with different algorithms and in different contexts. While this model and this finite state machine are this work\'s main contributions, it also includes the development of simple but novel algorithms for the recognition of twelve basic movements and a large variety of postures requiring highly accessible equipment and little setup. It likewise includes the development of a modular framework for the recognition of hand gestures in general, that may also be applied to other domains and algorithms. Beyond that, tests with users raise several questions about this form of interaction. They also show that the system satisfies the requirements set for it.

A computação ubíqua explora o fato de que é possível embutir em um ambiente sistemas computacionais que transparentemente apóiem tarefas cotidianas do usuário. Sistemas desse tipo podem ser aplicados a diferentes domínios contribuindo, por exemplo, com atividades educacionais, médicas ou administrativas. A captura automática de informação em ambientes de computação ubíqua visa documentar atividades cotidianas de modo a possibilitar, posteriormente, o acesso às informações capturadas. O nível de transparência da interação do usuário com as chamadas aplicações ubíquas de captura e acesso é um desafio para projetistas, uma vez que os requisitos da aplicação devem ser conhecidos em profundidade para que a interação usuário-ambiente seja eficiente, eficaz e satisfatória. O trabalho realizado teve por objetivo especificar uma versão da aplicação para comunicação síncrona entre usuários que participem de reuniões distribuídas usando o DiGaE (Distributed Gathering Environment), desenvolver protótipos de interfaces, avaliá-los e sugerir soluções que facilitem a interação do usuário, aproximando o modelo conceitual da aplicação de seu modelo mental. Foram utilizados conceitos de Engenharia de Software para especificação e modelagem do sistema, e de Interação Humano-Computador para o desenvolvimento e a avaliação das interfaces. O projeto realizado orientou a implementação de um protótipo do ambiente DiGaE pela equipe do Projeto TIDIA-Ae, em cujo contexto este trabalho se insere. A principal contribuição do trabalho é um projeto que considera usabilidade em ambientes ubíquos para comunicação remota entre usuários, de modo a tornar a interação fácil, eficiente, eficaz e satisfatória até mesmo para usuários não especialistas em informática / Ubiquitous computing explores the possibility of instrumenting an environment with computational infrastructure that transparently supports users in their daily tasks. This kind of systems can be applied in different contexts contributing in medical, educational or administrative activities, for instance. The automatic capture of information in ubiquitous computing environments aims at documenting daily activities so that the corresponding information can be later accessed for review. Achieving a high level of transparency concerning the user interaction in such environments is a challenge to designers, since many users\' requirements must be gathered so that the user-environment interaction is efficient, effective and satisfactory. The main objective of the work reported is the specification of a version of the DiGaE (Distributed Gathering Environment) application which allows the synchronous communication among remote users in distributed meetings developing interfaces prototypes, evaluating them and suggesting solutions to facilitate users\' interaction. Concepts from Software Engineering were employed to specify and model the application, and Human-Computer Interaction concepts were employed to develop and evaluate the interfaces. The project guided the implementation of a DiGaE prototype by TIDIA-Ae Project team, in which context this work is inserted. The main contribution of this work is a project which considers usability in ubiquitous distributed gathering environments in order to make the interaction easy, efficient, effective and satisfactory, even for non-expert users

A disseminação do uso de robôs na sociedade moderna é uma realidade. Do começo restrito às operações fabris como pintura e soldagem, até o início de seu uso nas residências, apenas algumas décadas se passaram. A robótica social é uma área de pesquisa que visa desenvolver modelos para que a interação direta de robôs com seres humanos ocorra de forma natural. Um dos fatores que compromete a rápida evolução da robótica social é a dificuldade em integrar sistemas cognitivos e robóticos, principalmente devido ao volume e complexidade da informação produzida por um mundo caótico repleto de dados sensoriais. Além disso, a existência de múltiplas configurações de robôs, com arquiteturas e interfaces distintas, dificulta a verificação e repetibilidade dos experimentos realizados pelos diversos grupos de pesquisa. Esta tese contribui para a evolução da robótica social ao definir uma arquitetura, denominada Cognitive Model Development Environment (CMDE) que simplifica a conexão entre sistemas cognitivos e robóticos. Essa conexão é formalizada com uma ontologia, denominada OntPercept, que modela a percepção do ambiente a partir de informações sensoriais captadas pelos sensores presentes no agente robótico. Nos últimos anos, diversas ontologias foram propostas para aplicações robóticas, mas elas não são genéricas o suficiente para atender completamente às necessidades das áreas de robótica e automação. A formalização oferecida pela OntPercept facilita o desenvolvimento, a reprodução e a comparação de experimentos associados a robótica social. A validação do sistema proposto ocorre com suporte do simulador Robot House Simulator (RHS), que fornece um ambiente onde, o agente robótico e o personagem humano podem interagir socialmente com níveis crescentes de processamento cognitivo. A proposta da CMDE viabiliza a utilização de qualquer sistema cognitivo, em particular, o experimento elaborado para validação desta pesquisa utiliza Soar como arquitetura cognitiva. Em conjunto, os elementos: arquitetura CMDE, ontologia OntPercept e simulador RHS, todos disponibilizados livremente no GitHub, estabelecem um ambiente completo que propiciam o desenvolvimento de experimentos envolvendo sistemas cognitivos dirigidos para a área de robótica social. / The use of robots in modern society is a reality. From the beginning restricted to the manufacturing operations like painting and welding, until the beginning of its use in the residences, only a few decades have passed. Social robotics is an area that aims to develop models so that the direct interaction of robots with humans occurs naturally. One of the factors that compromises the rapid evolution of social robotics is the difficulty in integrating cognitive and robotic systems, mainly due to the volume and complexity of the information produced by a chaotic world full of sensory data. In addition, the existence of multiple configurations of robots, with different architectures and interfaces, makes it difficult to verify and repeat the experiments performed by the different research groups. This research contributes to the evolution of social robotics by defining an architecture, called Cognitive Model Development Environment (CMDE), which simplifies the connection between cognitive and robotic systems. This connection is formalized with an ontology, called OntPercept, which models the perception of the environment from the sensory information captured by the sensors present in the robotic agent. In recent years, several ontologies have been proposed for robotic applications, but they are not generic enough to fully address the needs of robotics and automation. The formalization offered by OntPercept facilitates the development, reproduction and comparison of experiments associated with social robotics. The validation of the proposed system occurs with support of the Robot House Simulator (RHS), which provides an environment where the robotic agent and the human character can interact socially with increasing levels of cognitive processing. All together, the elements: CMDE architecture, OntPercept ontology and RHS simulator, all freely available in GitHub, establish a complete environment that allows the dev

Estudos atuais na área de Interação Humano-Computador evidenciam a importância de se considerar aspectos emocionais na interação com sistemas computacionais. Acredita-se que ao permitir agentes artificiais identificar emoções de usuários, em uma interação humano-computador, torna-se possível induzir e despertar emoções a fim de estimulá-los em suas atividades. Um dos grandes desafios dos pesquisadores em Interação humano-computador é prover sistemas capazes de reconhecer, interpretar e reagir de modo inteligente e sensível às emoções do usuário, para atender aos requisitos do maior número possível de indivíduos; um dos caminhos que se apresenta é o desenvolvimento de sistemas flexíveis. O principal objetivo de se promover essa interação emotiva é contribuir para o aumento da coerência, consistência e credibilidade das reações e respostas computacionais providas durante a interação humana via interface humano-computador. Nesse contexto, surge a oportunidade de explorar sistemas computacionais capazes de identificar e inferir o estado emocional do usuário em tempo de execução. Este projeto tem como objetivo desenvolver e avaliar um modelo que possa: i.) identificar o estado emocional do usuário; ii.) prover um mecanismo de persuasão com vistas a mudar o estado emocional do usuário (com um estudo de caso em player de música) e; iii.) explorar a abordagem flexível na persuasão (de acordo com o estado emocional particular de cada usuário) através de mecanismos persuasivos que poderão variar entre um player de música, jogos e/ou vídeos. Assim, ao longo do estudo, o modelo baseado em Comitê de Classificação se mostrou eficiente na identificação das emoções básicas (alegria, aversão, medo, neutro, raiva, surpresa e tristeza) com média de acurácia superior a 80% e, ainda, observou-se a satisfação dos usuários mediante a aplicação do modelo com o player de música. / Current studies in the field of Human-Computer Interaction highlight the relevance of emotional aspects while interacting with computers systems. It is believed that allowing intelligent agents to identify users emotions, they can induce and awaken emotions in order to stimulate them while interacting with computers. A major challenge for researchers in human-computer interaction is to provide systems capable of recognizing, interpreting and reacting intelligently and sensitively to the emotions of the user, to meet the requirements of the largest possible number of individuals. One of the ways presented in this project is the development of flexible systems to meet a large number of emotions/behaviors. The main objective of promoting this emotional interaction is to contribute to increasing the coherence, consistency and credibility of reactions and computational responses provided during human interaction via human-computer interface. In this context, the opportunity arises to explore computational systems able to identify and infer the emotional state of the user at runtime. This project aims to develop and evaluate a model that can: i.) identify the emotional state of the user/developer; ii.) provide a mechanism of persuasion in order to change the emotional state of the user (with a case study in music player) and; iii.) explore the flexible approach in persuasion (according to the particular emotional state of each user) through persuasive mechanisms that may vary from a music player, games and/or videos. Thus, throughout the study, the Rating Committee based model is efficient for identification of basic emotions (happiness, disgust, fear, neutral, anger, surprise and sadness) with average accuracy higher than 80% and also noted himself to user satisfaction by applying the model to the music player.