Orientador: Wu, Shin-Ting / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-05T08:16:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SiqueiraJunior_CelioFlores_M.pdf: 5026800 bytes, checksum: 599605f96479f58b6dd6525ebb76ae99 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Nesta dissertação apresentamos um paradigma para apoio à elaboração de pré-despachos de um sistema elétrico, no qual os recursos gráficos desempenham um papel fundamental para prover uma representação mais legível, intuitiva e eficiente dos dados provenientes de simulações, além de mecanismos de interação para sua análise. Acreditamos que esta representação, como parte integrante de um sistema de suporte a decisões, não só diminuiria o trabalho mental dos operadores na interpretação dos dados envolvidos no planejamento do sistema elétrico, como também poderia fornecer novos subsídios para a solução dos problemas, melhorando a qualidade e confiabilidade das decisões tomadas. Para facilitar a correlação dos potenciais problemas e suas soluções, dados geo-referenciados são integrados ao longo do processo de modelagem dos dados, contextualizando os usuários geograficamente. Nossa proposta consiste basicamente em um modelo que mapeia um conjunto de dados elétricos e temporais, provenientes de simulação, em um conjunto de dados gráficos geo-referenciados, utilizando recursos gráficos de visualização para destacar as informações essenciais ao pré-despacho, além de recursos de interação para visualizar os impactos de alterações nas restrições do sistema. Visando validar a factibilidade de nossa proposta, desenvolvemos o protótipo batizado de VisciPower. A partir dos testes de usabilidade, o potencial do nosso modelo gráfico interativo para aplicações de engenharia na área de energia elétrica pôde ser confirmado / Abstract: In this dissertation we present a paradigm to support the elaboration of pre-dispatches for a power system, where the graphic resources play a fundamental role to provide a more legible, intuitive and efficient representation of the simulation data, besides interaction mechanisms for its analysis. We believe that this representation, as an integrating part of a decision support system, would not only reduce the operator's mental effort on the interpretation of the data involved in power system planning, but also give new insights for the solution of the problems, enhancing the quality and reliability of the decision-making process. To ease the correlation of the potential problems and its solutions, geospatial data are integrated during the data modeling process, contextualizing the users geographically. Our proposal consists basically of a model that maps the set of electrical and simulated data into a set of graphical geospatial data, using visualization graphic resources to highlight the essential information for the pre-dispatch, besides interaction resources to evaluate the impact of alterations on the system's restrictions. Aiming to validate the feasibility of our proposal, we developed a prototype named VisciPower. From the usability tests, the potential of our interactive graphic model for power engineering applications could be asserted. / Mestrado / Engenharia de Computação / Mestre em Engenharia Elétrica

Os dispositivos de assistência ventricular (DAVs) podem ser utilizados para a estabilização hemodinâmica de pacientes à espera do transplante cardíaco. Os avanços nas tecnologias e a utilização de materiais biocompatíveis vem contribuindo para o desenvolvimento de dispositivos com dimensões reduzidas e menor trauma ao sangue. A avaliação do desempenho desses dispositivos demanda a utilização de simuladores hidráulicos do sistema circulatório que reproduzam as pressões e fluxos existentes nas condições fisiológicas de interesse. Este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de um simulador da circulação pediátrica com ajustes automatizados de pressões. O simulador é composto por um circuito hidráulico modelando os laços sistêmico e pulmonar e um sistema microcontrolado com uma interface de usuário para medição e visualização dos fluxos e pressões ventriculares e automatização dos ajustes das pressões arteriais aórtica e pulmonar (PAo, PAP) e das pressões atriais esquerda e direita (PAE, PAD). Duas bombas pulsáteis com 15 ml de volume de ejeção são utilizadas para modelar os comportamentos mecânicos dos ventrículos esquerdo e direito. As complacências da aorta e da artéria pulmonar e as pré-cargas dos ventrículos são simuladas por câmaras com volumes ajustáveis de ar e líquido (análogo sanguíneo) utilizando uma bomba de ar. As resistências hidráulicas dos laços são ajustadas por oclusores motorizados. Os sinais instantâneos dos fluxos de entrada e saída dos DAVs e das pressões arteriais, atriais e ventriculares são obtidos por transdutores e digitalizados em um microcontrolador que comanda os oclusores e a bomba de ar. Foram desenvolvidos algoritmos para ajustes das resistências, complacências e pré-cargas. Uma interface gráfica de usuário apresenta os sinais em tempo real (ou gravados) permitindo a escolha dos parâmetros e condições de simulação. O desempenho do sistema de automatização foi avaliado nas simulações de: 1) condições definidas pelo aplicativo da interface e 2) condições fisiológicas (normal e redução na contratilidade do miocárdio). No modelo hidráulico sistêmico as pressões foram ajustadas em ambas as situações com erro máximo de 0,5% para a PAo e 5% para a PAE em aproximadamente 80 segundos. No modelo completo da circulação o erro máximo para as simulações de condições fisiológicas foi de 4% para as pressões arteriais e 5% para as atriais. Os resultados obtidos demonstram que o simulador desenvolvido permite reproduzir adequadamente as características da circulação pediátrica essenciais para a avaliação do desempenho de dispositivos de assistência mecânica. O simulador é portátil, de fácil utilização e pode ser utilizado como ferramenta didática ou para o treinamento de profissionais da saúde envolvidos em assistência a pacientes com suporte circulatório. / Ventricular assist devices (VADs) can be used for the hemodynamic stabilization of patients waiting for heart transplantation. Advances in the technologies and the use of biocompatible materials have contributed to the development of devices with reduced dimensions and blood trauma. Evaluation of the performance of these devices demands the use of hydraulic simulators of the circulatory system that reproduce pressures and flows existing in physiological conditions of interest. This work aims to develop a simulator of the pediatric circulation with automated adjustments of pressures. The simulator consists of a hydraulic circuit modeling the systemic and pulmonary branches and a microcontrolled system with a user interface for monitoring flows and ventricular pressures, and automating adjustments of aortic and pulmonary arterial pressures (AoP, PAP) and left and right atrial pressures (LAP, RAP). Two pulsatile pumps with 15 ml ejection volume are used to model the mechanical behavior of the left and right ventricles. Aortic and pulmonary arterial compliances and preloads of the ventricles are simulated by chambers with adjustable volumes of air and fluid (blood analog) using an air pump. Motorized clamps adjust the hydraulic resistances of the loops. Instantaneous signals of VAD input and output flows and of arterial, atrial and ventricular pressures are obtained by transducers and digitalized in a microcontroller that commands the clamps and the air pump. Algorithms were developed to adjust the resistances, compliances and preloads. A graphical user interface displays signals in real time (or recorded) and allows selection of simulation parameters. The performance of the automation system was tested setting pressures in two situations: 1) simulations of random conditions defined by the interface software and 2) simulations of physiological conditions (normal and low myocardial contractility). In the systemic model, the pressures were adjusted in both cases (maximum error of 0.5% for AoP and 5% for LAP) in approximately 80 seconds. In the complete model, the maximum error for simulations of physiological conditions was 4% for arterial pressures and 5% for atrial pressures. The results obtained demonstrate that the simulator developed allows mimicking the relevant features of the systemic and pulmonary branches of the circulation needed to assess the performance of mechanical circulatory assist devices. The simulator is portable, easy to operate and can be applied in teaching and training of health professionals working with mechanical circulatory support of patients.

Os dispositivos de assistência ventricular (DAVs) podem ser utilizados para a estabilização hemodinâmica de pacientes à espera do transplante cardíaco. Os avanços nas tecnologias e a utilização de materiais biocompatíveis vem contribuindo para o desenvolvimento de dispositivos com dimensões reduzidas e menor trauma ao sangue. A avaliação do desempenho desses dispositivos demanda a utilização de simuladores hidráulicos do sistema circulatório que reproduzam as pressões e fluxos existentes nas condições fisiológicas de interesse. Este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de um simulador da circulação pediátrica com ajustes automatizados de pressões. O simulador é composto por um circuito hidráulico modelando os laços sistêmico e pulmonar e um sistema microcontrolado com uma interface de usuário para medição e visualização dos fluxos e pressões ventriculares e automatização dos ajustes das pressões arteriais aórtica e pulmonar (PAo, PAP) e das pressões atriais esquerda e direita (PAE, PAD). Duas bombas pulsáteis com 15 ml de volume de ejeção são utilizadas para modelar os comportamentos mecânicos dos ventrículos esquerdo e direito. As complacências da aorta e da artéria pulmonar e as pré-cargas dos ventrículos são simuladas por câmaras com volumes ajustáveis de ar e líquido (análogo sanguíneo) utilizando uma bomba de ar. As resistências hidráulicas dos laços são ajustadas por oclusores motorizados. Os sinais instantâneos dos fluxos de entrada e saída dos DAVs e das pressões arteriais, atriais e ventriculares são obtidos por transdutores e digitalizados em um microcontrolador que comanda os oclusores e a bomba de ar. Foram desenvolvidos algoritmos para ajustes das resistências, complacências e pré-cargas. Uma interface gráfica de usuário apresenta os sinais em tempo real (ou gravados) permitindo a escolha dos parâmetros e condições de simulação. O desempenho do sistema de automatização foi avaliado nas simulações de: 1) condições definidas pelo aplicativo da interface e 2) condições fisiológicas (normal e redução na contratilidade do miocárdio). No modelo hidráulico sistêmico as pressões foram ajustadas em ambas as situações com erro máximo de 0,5% para a PAo e 5% para a PAE em aproximadamente 80 segundos. No modelo completo da circulação o erro máximo para as simulações de condições fisiológicas foi de 4% para as pressões arteriais e 5% para as atriais. Os resultados obtidos demonstram que o simulador desenvolvido permite reproduzir adequadamente as características da circulação pediátrica essenciais para a avaliação do desempenho de dispositivos de assistência mecânica. O simulador é portátil, de fácil utilização e pode ser utilizado como ferramenta didática ou para o treinamento de profissionais da saúde envolvidos em assistência a pacientes com suporte circulatório. / Ventricular assist devices (VADs) can be used for the hemodynamic stabilization of patients waiting for heart transplantation. Advances in the technologies and the use of biocompatible materials have contributed to the development of devices with reduced dimensions and blood trauma. Evaluation of the performance of these devices demands the use of hydraulic simulators of the circulatory system that reproduce pressures and flows existing in physiological conditions of interest. This work aims to develop a simulator of the pediatric circulation with automated adjustments of pressures. The simulator consists of a hydraulic circuit modeling the systemic and pulmonary branches and a microcontrolled system with a user interface for monitoring flows and ventricular pressures, and automating adjustments of aortic and pulmonary arterial pressures (AoP, PAP) and left and right atrial pressures (LAP, RAP). Two pulsatile pumps with 15 ml ejection volume are used to model the mechanical behavior of the left and right ventricles. Aortic and pulmonary arterial compliances and preloads of the ventricles are simulated by chambers with adjustable volumes of air and fluid (blood analog) using an air pump. Motorized clamps adjust the hydraulic resistances of the loops. Instantaneous signals of VAD input and output flows and of arterial, atrial and ventricular pressures are obtained by transducers and digitalized in a microcontroller that commands the clamps and the air pump. Algorithms were developed to adjust the resistances, compliances and preloads. A graphical user interface displays signals in real time (or recorded) and allows selection of simulation parameters. The performance of the automation system was tested setting pressures in two situations: 1) simulations of random conditions defined by the interface software and 2) simulations of physiological conditions (normal and low myocardial contractility). In the systemic model, the pressures were adjusted in both cases (maximum error of 0.5% for AoP and 5% for LAP) in approximately 80 seconds. In the complete model, the maximum error for simulations of physiological conditions was 4% for arterial pressures and 5% for atrial pressures. The results obtained demonstrate that the simulator developed allows mimicking the relevant features of the systemic and pulmonary branches of the circulation needed to assess the performance of mechanical circulatory assist devices. The simulator is portable, easy to operate and can be applied in teaching and training of health professionals working with mechanical circulatory support of patients.

Made available in DSpace on 2016-04-26T18:15:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Arquitetura_de_Interface.pdf: 3791962 bytes, checksum: 00b8e61d18e36c906889f1d1dfd43a85 (MD5) Previous issue date: 2006-08-04 / Two important facts are observed in the communicational processes in the last two decades. The first one is the mass use of the computers on a global scale digital support and the second one is the connection between them the net. Both facts were accompanied by significant changes in the interface between man and machine. The wide spread of the computer had its beginning connected with the adoption of the graphic interface rather than the command-line interface and also the assimilation of the mouse. The growth of the net internet also was influenced by an interface change, when Mosaic appeared in 1993. The early internet, basically formed by textual information starts to work in a multimedia way, with sound and image along with the text. This project intends to analyze the unfolding of these two facts, by means of reading and analysis of some aspects of the digital culture and net culture, as well as to raise concepts and characteristics pertinent to these contexts for the development of new interfaces that can represent a new step or progress in an interaction form. More than ten years have passed and the signs of these changes are more and more evident and intricate in our social and cultural daily life. The discussion about the needs for new interfaces is already significant as Steven Johnson, Richard Grusin, Jay David Bolter, Lev Manovich, Giselle Beiguelman and Peter Weibel put it. This work is based greatly, besides the authors above, in the points of view of Alexander Galloway and Howard Rheingold. The relevance of this study is more evident as the digital interfaces are more and more present in so many social layers and activities, but now they have their capacity questioned. Today s graphic interface still has some of their characteristics attributed in the 70 s, and developed to work basically with a quantity of information restricted to one computer. At the same time it accesses and manipulates a much bigger quantity of information, come from and distributed to billions of computers / Dois importantes acontecimentos são observados nos processos comunicacionais das duas últimas décadas. O primeiro é o uso massificado dos computadores em escala mundial suporte digital e o segundo é a conexão entre eles a rede. Ambos os fatos foram acompanhados de significativas mudanças na interface entre o homem e a máquina. A difusão do computador teve início, em grande parte, pela adoção de uma interface gráfica em detrimento da linha de comando e pela incorporação do mouse. O crescimento da rede internet deu-se, também em grande parte, através de uma mudança de interface, com o surgimento do Mosaic em 1993. Antes basicamente constituída de informação textual, a internet passa a trabalhar de forma multimídia, com textos, sons e imagens. Este trabalho tem como objetivo analisar desdobramentos destes dois importantes acontecimentos, por meio da leitura e análise de alguns aspectos da cultura digital e da cultura de rede, e levantar características e conceitos pertinentes a estes contextos para o desenvolvimento de novas interfaces que possam representar um novo salto ou progresso na forma de interação. Mais de dez anos se passaram e os sinais destas mudanças são cada vez maiores e cada vez mais imbricados com o cotidiano social e cultural. A discussão sobre a necessidade de novas interfaces já é significativa, como colocam Steven Johnson, Richard Grusin, Jay David Bolter, Lev Manovich, Giselle Beiguelman e Peter Weibel. O trabalho está fundamentado em grande parte, além dos autores acima citados, nos pontos de vista de Alexander Galloway e Howard Rheingold. A relevância deste estudo se dá na medida em que as interfaces digitais encontram-se cada vez mais presentes em diversas camadas e atividades sociais, mas que, hoje, tem sua capacidade colocada em questionamento. Com características atribuídas na década de 1970, e desenvolvidas para, a priori, trabalhar com uma quantidade de informação restrita a apenas um computador, a interface gráfica, atualmente, acessa e manipula uma quantidade de informação muito maior, distribuída e provinda de bilhões de computadores

Made available in DSpace on 2016-08-31T13:33:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EmmanuelRMD_DISSERT.pdf: 3141928 bytes, checksum: 608c0b50b8f95185573646571b1dde6f (MD5) Previous issue date: 2013-12-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A new tool based on the use of computational intelligence applied in control systems is presented. This type of application has attracted the interest of researchers due the advantages in relation to others methods for controlling settings, especially when the system has a complex dynamics to be adjusted by traditional methods. The proposed computational tool GACT (Genetic Algorithm Control Tool) was developed to work as a Toolbox of MATLAB® software for use in control systems and is based on the joint application of Genetic Algorithms (GA) and the classical control theory. The GACT based on the advancement of the operating systems that are no longer fully handled by command lines, and now have an interactive graphical user interface. That is, the referred Toolbox allows the implementation of an intelligent control system in a way more simplified and interactive. The graphical user interface (GUI) was designed using the software GUIDE, integrated with MATLAB® in order to connect with the source code and block diagrams of the system to be controlled at the SIMULINK® / Uma nova ferramenta baseada no uso da inteligência computacional aplicada em sistemas de controle é apresentada. Esse tipo de aplicação tem despertado o interesse de pesquisadores por apresentar vantagens em relação aos outros métodos de ajustes para controladores, principalmente quando o sistema apresenta uma dinâmica complexa de ser ajustada pelos métodos tradicionais. A ferramenta computacional proposta GACT (Genetic Algorithm Control Tool) foi desenvolvida para funcionar como uma Toolbox do software MATLAB® para aplicação em sistemas de controle e fundamenta-se na aplicação conjunta de Algoritmos Genéticos (GA do inglês Genetic Algorithm) com a teoria de controle clássico. O GACT baseia-se no avanço dos sistemas operacionais que deixaram de ser totalmente manuseados por linhas de comando e passaram a ter uma interface gráfica interativa. Ou seja, a referida Toolbox possibilita a implementação de um sistema de controle inteligente de maneira mais simplificada e interativa. A interface gráfica foi concebida através do software GUIDE, integrado ao MATLAB® de maneira a relacionar-se com os códigos fontes e os diagramas de blocos do sistema a ser controlado no SIMULINK®

A presente pesquisa pretende demonstrar como o design, por meio do conhecimento das características cognitivas e psicológicas de crianças de educação infantil (idade entre quatro e cinco anos, de acordo com o MEC), frente às possibilidades tecnológicas do ambiente da TV Digital Interativa (TVDi) pode gerar diretrizes projetuais que permitam o desenvolvimento de aplicativos e que venham a auxiliar a construção de experiências mais ativas a esses usuários. Supõe-se que através da criação e sincronização desses elementos, se pode proporcionar o desenvolvimento de interfaces gráficas amigáveis (IGA´s) mais eficientes na construção do conhecimento. A pesquisa advém da necessidade de projetar aplicativos que utilizem de forma mais eficaz as possibilidades interativas, bem como contribuir com iniciativas que permitam o uso da TVDi como ferramenta de inclusão tecnológica e social. Esse cenário de pesquisa apresenta-se propício ao se verificar a abrangência da TV nos lares brasileiros, bem como a conversão definitiva do sinal analógico para digital, que ocorrerá até o ano de 2018. A investigação teórica relata os impactos na relação entre a criança e televisão a partir de estudos conduzidos ao longo dos anos, e busca entender como a informação é percebida por usuários nessa faixa etária, bem como estabelecer a abordagem narrativa mais adequada a esse usuário. Essa fase gerou diretrizes que embasaram o instrumento de coleta de dados por meio da pesquisa de campo, conduzidas a partir de entrevistas com especialistas das áreas de psicopedagogia, narrativa e design. A interpretação dos dados através do confronto proveniente da pesquisa teórica e prática dessas áreas do conhecimento geraram diretrizes de projeto de interface que tiveram a comprovação de sua eficácia em sua aplicabilidade por meio da avaliação em atividade de grupo focal, formado por especialistas da área do design. Essa etapa final da pesquisa resultou em um conjunto de diretrizes capazes de auxiliar desenvolvedores e projetistas a potencializarem a experiência da criança em educação infantil através da interatividade nos ambientes digitais. Finaliza-se com conclusões e contribuições e sugestões para futuros estudos. / This research aims to demonstrate how the design, through the knowledge of cognitive and psychological characteristics of childhood education (ages four and five, according to the Brazil’s Ministry of Education), toward to the environment of the technological capabilities of the Interactive Digital TV (iDTV), can generate projective guidelines that enable the development of applications which will help to build more active experiences for those users. It is assumed that through the creation and synchronization of these, it can provide the development of friendly graphical user interfaces (IGA's) more efficient in the construction of knowledge. The research comes from the need to design applications that use more effectively the interactive possibilities and contribute to effort to enable the use of iDTV as technological and social inclusion tool. This scenario research presents conducive to verify the scope of TV in Brazilian homes, and the final conversion of the analog signal to digital, which will occur by the year 2018. The theoretical research reports the impacts on the relationship between the child and television from studies conducted over the years, and seeks to understand how information is perceived by users in this age group and also to establish the most appropriate narrative approach to this user. This phase generated guidelines which supported the data collection instrument through field research, conducted through interviews with experts in educational psychology, narrative and design areas. Interpretation of the data through the coming confrontation of theoretical and practical research of these areas of knowledge generated interface design guidelines that had the evidence of its effectiveness in its applicability through the evaluation focus group activity, comprising the area of design experts. This final stage of the study resulted in a set of guidelines that can assist developers and designers potentiating the child's experience in early childhood education through interactivity in digital environments. The research ends with conclusions, contributions and suggestions for future studies.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:33Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-10-07Bitstream added on 2014-06-13T20:27:55Z : No. of bitstreams: 1 caldeira_r_me_ilha.pdf: 1405491 bytes, checksum: a0858eaf6dda7cbf16eaea50d40f67d6 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Na resolução de problemas de engenharia existem diversas metodologias que podem ser aplicadas. Normalmente, estas envolvem novos conceitos, as vezes inéditos em termos de aplicação como é o caso da teoria dos jogos. Por outro lado, pesquisadores vêm buscando novas técnicas para o desenvolvimento de ferramentas computacionais para o auxílio no processo ensino- aprendizado em diferentes níveis. Nesta dissertação apresenta-se um simulador computacional que apresenta uma interface gráfica, denominada ENGTJ, como proposta para o ensino de conceitos básicos da teoria dos jogos, via Web. Os conceitos relacionados com a teoria dos jogos , são apresentados sob forma de exemplos, no contexto dos jogos não-cooperativos e cooperativos, com os módulos do Jogo Dilema do Prisioneiro (JDP) e o Jogo Coalizacional entre Empresas (JCE). Estes módulos foram desenvolvidos utilizando-se a linguagem de programação Java, sob a forma de Java applets, com o auxílio do ambiente de desenvolvimento Eclipse. O processo de desenvolvimento de software baseado nos padrões de engenharia de software foi utilizado para criar a interface da aplicação, e apresenta uma série de técnicas e atividades que procuram dar suporte a definição de processos de desenvolvimento, levantamento e especificação de requisitos, projeto e testes. Como resultado, tem-se uma interface gráfica que permite ao usuário interagir através de jogos modulares referentes a teoria dos jogos, permitindo ao mesmo inferir alguns conceitos básicos abordados nesta teoria, suportada por tutoriais, geral e específicos / In solving engineering problems there are several methodologies that can be applied. Typically, these methods involve new concepts, sometimes unprecedented in terms of application as game theory. Moreover, researchers are seeking new techniques to develop computational tools to aid in the teaching-learning at different levels. This paper presents a computational simulator that presents a graphical interface, called ENGTJ, as proposed for teaching basic concepts of game theory, through Web. The game theory concepts are presented using examples, in the context of non-cooperative games and cooperative, especially the Prisoner’s Dilemma Game (JDP) and the Coalitional Games between Companies (JCE). These modules were developed using the Java programming language, under “Java applets” form with the Eclipse developing environ- ment. The software development process based on software engineering patterns was used to create an application interface combining several techniques and activities that could support the developing procedures, requirements, projects and tests. Therefore, there is a graphical in- terface that allows the user interacting with modular games referred to the game theory and the concepts approached in this work, supported by tutorials, general and specific

A presente pesquisa pretende demonstrar como o design, por meio do conhecimento das características cognitivas e psicológicas de crianças de educação infantil (idade entre quatro e cinco anos, de acordo com o MEC), frente às possibilidades tecnológicas do ambiente da TV Digital Interativa (TVDi) pode gerar diretrizes projetuais que permitam o desenvolvimento de aplicativos e que venham a auxiliar a construção de experiências mais ativas a esses usuários. Supõe-se que através da criação e sincronização desses elementos, se pode proporcionar o desenvolvimento de interfaces gráficas amigáveis (IGA´s) mais eficientes na construção do conhecimento. A pesquisa advém da necessidade de projetar aplicativos que utilizem de forma mais eficaz as possibilidades interativas, bem como contribuir com iniciativas que permitam o uso da TVDi como ferramenta de inclusão tecnológica e social. Esse cenário de pesquisa apresenta-se propício ao se verificar a abrangência da TV nos lares brasileiros, bem como a conversão definitiva do sinal analógico para digital, que ocorrerá até o ano de 2018. A investigação teórica relata os impactos na relação entre a criança e televisão a partir de estudos conduzidos ao longo dos anos, e busca entender como a informação é percebida por usuários nessa faixa etária, bem como estabelecer a abordagem narrativa mais adequada a esse usuário. Essa fase gerou diretrizes que embasaram o instrumento de coleta de dados por meio da pesquisa de campo, conduzidas a partir de entrevistas com especialistas das áreas de psicopedagogia, narrativa e design. A interpretação dos dados através do confronto proveniente da pesquisa teórica e prática dessas áreas do conhecimento geraram diretrizes de projeto de interface que tiveram a comprovação de sua eficácia em sua aplicabilidade por meio da avaliação em atividade de grupo focal, formado por especialistas da área do design. Essa etapa final da pesquisa resultou em um conjunto de diretrizes capazes de auxiliar desenvolvedores e projetistas a potencializarem a experiência da criança em educação infantil através da interatividade nos ambientes digitais. Finaliza-se com conclusões e contribuições e sugestões para futuros estudos. / This research aims to demonstrate how the design, through the knowledge of cognitive and psychological characteristics of childhood education (ages four and five, according to the Brazil’s Ministry of Education), toward to the environment of the technological capabilities of the Interactive Digital TV (iDTV), can generate projective guidelines that enable the development of applications which will help to build more active experiences for those users. It is assumed that through the creation and synchronization of these, it can provide the development of friendly graphical user interfaces (IGA's) more efficient in the construction of knowledge. The research comes from the need to design applications that use more effectively the interactive possibilities and contribute to effort to enable the use of iDTV as technological and social inclusion tool. This scenario research presents conducive to verify the scope of TV in Brazilian homes, and the final conversion of the analog signal to digital, which will occur by the year 2018. The theoretical research reports the impacts on the relationship between the child and television from studies conducted over the years, and seeks to understand how information is perceived by users in this age group and also to establish the most appropriate narrative approach to this user. This phase generated guidelines which supported the data collection instrument through field research, conducted through interviews with experts in educational psychology, narrative and design areas. Interpretation of the data through the coming confrontation of theoretical and practical research of these areas of knowledge generated interface design guidelines that had the evidence of its effectiveness in its applicability through the evaluation focus group activity, comprising the area of design experts. This final stage of the study resulted in a set of guidelines that can assist developers and designers potentiating the child's experience in early childhood education through interactivity in digital environments. The research ends with conclusions, contributions and suggestions for future studies.

A presente pesquisa pretende demonstrar como o design, por meio do conhecimento das características cognitivas e psicológicas de crianças de educação infantil (idade entre quatro e cinco anos, de acordo com o MEC), frente às possibilidades tecnológicas do ambiente da TV Digital Interativa (TVDi) pode gerar diretrizes projetuais que permitam o desenvolvimento de aplicativos e que venham a auxiliar a construção de experiências mais ativas a esses usuários. Supõe-se que através da criação e sincronização desses elementos, se pode proporcionar o desenvolvimento de interfaces gráficas amigáveis (IGA´s) mais eficientes na construção do conhecimento. A pesquisa advém da necessidade de projetar aplicativos que utilizem de forma mais eficaz as possibilidades interativas, bem como contribuir com iniciativas que permitam o uso da TVDi como ferramenta de inclusão tecnológica e social. Esse cenário de pesquisa apresenta-se propício ao se verificar a abrangência da TV nos lares brasileiros, bem como a conversão definitiva do sinal analógico para digital, que ocorrerá até o ano de 2018. A investigação teórica relata os impactos na relação entre a criança e televisão a partir de estudos conduzidos ao longo dos anos, e busca entender como a informação é percebida por usuários nessa faixa etária, bem como estabelecer a abordagem narrativa mais adequada a esse usuário. Essa fase gerou diretrizes que embasaram o instrumento de coleta de dados por meio da pesquisa de campo, conduzidas a partir de entrevistas com especialistas das áreas de psicopedagogia, narrativa e design. A interpretação dos dados através do confronto proveniente da pesquisa teórica e prática dessas áreas do conhecimento geraram diretrizes de projeto de interface que tiveram a comprovação de sua eficácia em sua aplicabilidade por meio da avaliação em atividade de grupo focal, formado por especialistas da área do design. Essa etapa final da pesquisa resultou em um conjunto de diretrizes capazes de auxiliar desenvolvedores e projetistas a potencializarem a experiência da criança em educação infantil através da interatividade nos ambientes digitais. Finaliza-se com conclusões e contribuições e sugestões para futuros estudos. / This research aims to demonstrate how the design, through the knowledge of cognitive and psychological characteristics of childhood education (ages four and five, according to the Brazil’s Ministry of Education), toward to the environment of the technological capabilities of the Interactive Digital TV (iDTV), can generate projective guidelines that enable the development of applications which will help to build more active experiences for those users. It is assumed that through the creation and synchronization of these, it can provide the development of friendly graphical user interfaces (IGA's) more efficient in the construction of knowledge. The research comes from the need to design applications that use more effectively the interactive possibilities and contribute to effort to enable the use of iDTV as technological and social inclusion tool. This scenario research presents conducive to verify the scope of TV in Brazilian homes, and the final conversion of the analog signal to digital, which will occur by the year 2018. The theoretical research reports the impacts on the relationship between the child and television from studies conducted over the years, and seeks to understand how information is perceived by users in this age group and also to establish the most appropriate narrative approach to this user. This phase generated guidelines which supported the data collection instrument through field research, conducted through interviews with experts in educational psychology, narrative and design areas. Interpretation of the data through the coming confrontation of theoretical and practical research of these areas of knowledge generated interface design guidelines that had the evidence of its effectiveness in its applicability through the evaluation focus group activity, comprising the area of design experts. This final stage of the study resulted in a set of guidelines that can assist developers and designers potentiating the child's experience in early childhood education through interactivity in digital environments. The research ends with conclusions, contributions and suggestions for future studies.

Submitted by Luiz Felipe Barbosa (luiz.fbabreu2@ufpe.br) on 2015-03-12T14:30:39Z No. of bitstreams: 2 Dissertacao Robson Santos Silva.pdf: 2657380 bytes, checksum: e8bfe7912e7136af0fbf6082153115fd (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Approved for entry into archive by Daniella Sodre (daniella.sodre@ufpe.br) on 2015-03-13T12:57:10Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertacao Robson Santos Silva.pdf: 2657380 bytes, checksum: e8bfe7912e7136af0fbf6082153115fd (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-13T12:57:10Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertacao Robson Santos Silva.pdf: 2657380 bytes, checksum: e8bfe7912e7136af0fbf6082153115fd (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2013-08-23 / It is well-known that model-driven engineering (MDE) is a software development methodology that focuses on creating and exploiting (specific) domain models. Domain models (conceptually) capture all the topics (for instance, entities and their attributes, roles, and relationships as well as more specific constraints) related to a particular problem. It is common to use domain-specific languages (DSL) to describe the concrete elements of such models. MDE tools can easily build domain-specific languages (DSL), capturing syntactic as well as static semantic information. However, we still do not have a clear way of capturing the dynamic semantics of a DSL as well as checking the domain properties prior to generating the implementation code. Formal methods are a well-known solution for providing correct software, where we can guarantee the satisfaction of desired properties. Unfortunately the available formal methods tools focus almost exclusively on semantics whereas human-machine interaction is "left to the user". Several industries, and in particular the safety-critical industries, use mathematical representations to deal with their problem domains. Historically, such mathematical representations have a graphical appeal. For example, Markov chains and fault-trees are used in safety assessment processes to guarantee that airplanes, trains, and other safety-critical systems work within allowed safety margins. In general, due to the difficulty to obtain correct software, such industries use Commercial Off-The-Shelf (COTS) software or build them specifically to satisfy their needs with a related testing campaign effort. Such DSLs are difficult to capture, using just MDE tools for instance, because they have specific semantics to provide the desired (core) information for the industries that use them. In this sense, given a DSL (L) composed of a syntax and static semantics (SSL), and dynamic semantics (DSL) parts, our work proposes a rigorous methodology for combining the easiness of MDE tools, to capture SSL, with the correctness assured by formal methods, to capture DSL as well and check its properties. This combination is specifically handled in the following way, we capture all aspects of L using formal methods, check the desired properties and adjust if necessary. After that, we automatically translate part of it in terms of constructs of a MDE tool, from which we can build a user-friendly (GUI) front-end very easily (automatically). Finally, we link the front-end code to the automatically synthesized code from the formal dynamic semantics back-end. Although we require the use of a formal methods tool, the distance from the mathematical representations used in industry and the formal methods notation is very close. With this proposed methodology we intend that safety-critical industries create their domain specific software as easy as possible and with the desired static and dynamic properties formally checked. / A Engenharia Dirigida a Modelos ou (MDE—Model-Driven Engineering) é uma metodologia de desenvolvimento de software que se concentra na criação e manipulação de modelos específicos de domínio. É comum o uso de linguagens específicas de domínio (DSL) para descrever os elementos concretos de tais modelos. Ferramentas de MDE podem facilmente construir linguagens específicas de domínio (DSL), capturando seus aspectos sintáticos assim como sua semântica estática. No entanto, ainda não possuem uma forma clara de capturar a semântica dinâmica de uma DSL, assim como a verificação de propriedades de domínio antes da geração de código executável. Métodos formais são tidos como uma solução para prover software correto, onde podemos garantir que desejadas propriedades são satisfeitas. Infelizmente, as ferramentas de métodos formais disponíveis concentram-se quase que exclusivamente na semântica enquanto que a interação homem-computador é "deixada para o usuário". Indústrias em que a segurança é crítica, usam representações matemáticas para lidar com os seus domínios de problemas. Historicamente, essas representações matemáticas têm um apelo gráfico. Por exemplo, Cadeias de Markov e Árvores de Falha. Em geral, devido à dificuldade em obter softwares formalmente verificados, essas indústrias utilizam sistemas comerciais prontos para uso (Commercial Off-the-shelf - COTS) ou os constróem especificamente para satisfazerem as suas necessidades com um esforço considerável em testes. Tais DSLs são difíceis de capturar, usando apenas ferramentas MDE por exemplo, porque possuem uma semântica particular para prover as informações específicas desejadas para as indústrias que as utilizam. Neste sentido, dada uma DSL (L), composta por sintaxe e semântica estática (SSL), e semântica dinâmica (DSL), este trabalho propõe uma metodologia rigorosa para combinar a facilidade de ferramentas MDE em capturar SSL, com a corretude assegurada por métodos formais para capturar DSL e verificar suas propriedades. Esta combinação é especificamente tratada da seguinte maneira: captura-se todos os aspectos de L utilizando métodos formais, verificam-se as propriedades desejadas e as ajustam caso necessário. Em seguida, parte de L é traduzida automaticamente em termos de artefatos para uma ferramenta MDE, a partir da qual é possível construir uma interface amigável (front-end) facilmente (automaticamente). Por fim, o código do front-end é integrado com o código sintetizado automaticamente a partir da semântica dinâmica formal (back-end).