A queda do interesse por parte de novos universitários, para cursos de ciência da computação em várias universidades do mundo [55, 68], é um sinal para começarmos a pensar se um dos motivos dessa queda tem relação com a forma pela qual o ensino de computação está sendo conduzido. Nessa linha, perguntamos se existem maneiras de tornar o ensino de computação mais interativo e motivante para os alunos da nova geração, os quais cresceram no meio de uma das categorias mais complexas de software existentes hoje: os jogos de computador [10]. Esses softwares ficam cada vez mais interativos, complexos e ricos em detalhe com o passar do tempo. Conforme será exposto, por meio do estudo de algumas iniciativas de pesquisadores nesse sentido, o ensino de ciência da computação pode se tornar mais interessante e rico com a utilização de jogos de computador como recurso didático, para capturar a atenção dessa nova geração de estudantes. Com base nesse resultado, vamos focar nossa contribuição no ensino de lógica em cadeiras de Inteligência Artificial (IA), uma área de concentração da Ciência da Computação. Apresentamos uma ferramenta que chamamos de Odin, para construir e visualizar especificações executáveis de IA, por meio da linguagem PROLOG, em ambientes tridimensionais de jogos de computador. Entendemos que essa ferramenta pode ser utilizada como um recurso didático em cursos de lógica para alunos em nível de graduação. Como principal benefício, o aluno tem a possibilidade de explorar, observar e interagir com os resultados de seu trabalho. Essa possibilidade de visualização é o que parece reter a atenção do aluno, de acordo com pesquisadores na área. Disponibilizamos dois cenários de uso: O labirinto e o Mundo de Wumpus, dois cenários que juntos podem ser utilizados para cobrir uma boa parte da carga didática de um curso de lógica para graduação. Outros cenários podem ser desenvolvidos posteriormente por meio de extensão do framework composto por classes C++. A ferramenta foi utilizada em duas cadeiras de inteligência artificial no Instituto de Matemática e Estatística, da Universidade de são Paulo. Consideramos que a recepção da ferramenta por parte dos alunos foi positiva. / The interest in Computer Science related courses is dropping considerably as reported by various universities around the world. Among the factors that are causing this scenario to take place, one could certainly be the way Computer Science courses are being taught. With that in mind, we have asked if there are ways to teach Computer Science in a more engaging and interactive manner, so as to appeal to the new generation of students that grew in constant touch with one of the most complex and sophisticated categories of existing software, the interactive 3D computer games. This category of software is growing more intricate, complex and rich in detail day by day. And students seem to love it. The literature review presented in the course of this work will show that the use of computer games in teaching, especially in computer science courses, can be an effective way of providing an engaging, interactive and visually rich learning environment for students of the new generation. With this basis, our key contributions focus on the teaching of logic in Artificial Intelligence(AI) related courses, an important area within the Computer Science Curriculum. We propose a tool called Odin, for building executable specifications of AI, using the PROLOG language, in the form of interactive 3D computer games. We understand that this tool can be used as a didactic resource for undergraduate logic courses. The main benefit is that it enables the student to explore, observe and interact with the result of his own designs, which is what seems to capture the students attention, according to researchers in the field. We provide two scenarios: the labyrinth problem and the Wumpus World problem. Scenarios that combined can cover a large part of an undergraduate logic course Syllabus. The tool is extensible so that more scenarios can be added, by extending the framework composed of C++ classes. The tool was used in two graduate AI courses, in the Statistic and Mathematics Institute of the University of S~ao Paulo. We consider that the reception of the tool by the students was positive.

Simulações por computador permitem reduzir custo e, muitas vezes, realizar experimentos que na vida real seriam impraticáveis, ou por questões ambientais (explosões nucleares), ou por fatores que estão fora do controle do ser humano (colisões entre estrelas). Entretanto, e muito difícil manipular e analisar as centenas de gigabytes, ou mesmo terabytes, que tais simulações produzem como resultado. Os trabalhos que lidam com tais conjuntos de dados, tipicamente, empregam tanto técnicas de visualização científica como técnicas de visualização da informação, em geral refletindo o comportamento dos dados em um único instante de tempo. Entretanto, a análise da evolução temporal e a disponibilização de representações visuais integradas ainda é um grande desafio. Esse trabalho introduz diversas estratégias buscando tratar estes problemas, as quais tem em comum a utilização de projeções multidimensionais para apoiar a análise exploratória dos de dados, tanto em um instante de tempo específico, como ao longo da evolução temporal. O objetivo é favorecer a localização de grupos de elementos com comportamento similar e acompanhar sua evolução ao longo da simulação. Uma das estratégias introduzidas resume o comportamento temporal dos dados multidimensionais em uma única visualização, o que permite rastrear as entidades com comportamento similar e analisá-las ao longo da simulação / Computer simulations of physical phenomena allow reducing costs and studying behavior that would be unfeasible to observe in real life situations, either due to environmental limitations, e.g., a nuclear explosion, or due to factors that are beyond human control (e.g., collisions between stars). Millions of primitives (voxels, vertices or particle) may be required to accurately capture system behavior, thus generating very large data sets that are typically time-varying and multidimensional, as multiple simulation variables describe each primitive. Therefore, analyzing the hundreds of gigabytes or even terabytes resulting from these simulations remains a challenge. Current solutions that handle this type of data usually rely on Scientific or Information Visualization techniques, but typically revealing data behavior at a particular time instant. It remains a major challenge to provide visualizations capable of assisting analysts trying to inspect and understand behavior along the temporal domain. This work is an attempt in this direction, introducing several strategies to handle these problems. They have in common the use of multidimensional projection techniques to support exploratory analysis of simulation data, both at specic time instants and along the simulation as a whole. The goal is to favor the perception of groups of elements showing similar behavior and track their temporal evolution. One of the strategies introduced summarizes, in a single visual representation, the temporal behavior of the multidimensional data space, thus allowing analysts to identify and analyze the entities with similar behavior along the simulation

Usuários da Internet estão muito familiarizados que resultados de uma consulta sejam exibidos como uma lista ordenada de snippets. Cada snippet possui conteúdo textual que mostra um resumo do documento referido (ou página web) e um link para o mesmo. Esta representação tem muitas vantagens como, por exemplo, proporcionar uma navegação fácil e simples de interpretar. No entanto, qualquer usuário que usa motores de busca poderia reportar possivelmente alguma experiência de decepção com este modelo. Todavia, ela tem limitações em situações particulares, como o não fornecimento de uma visão geral da coleção de documentos recuperados. Além disso, dependendo da natureza da consulta - por exemplo, pode ser muito geral, ou ambígua, ou mal expressa - a informação desejada pode ser mal classificada, ou os resultados podem contemplar temas variados. Várias tarefas de busca seriam mais fáceis se fosse devolvida aos usuários uma visão geral dos documentos organizados de modo a refletir a forma como são relacionados, em relação ao conteúdo. Propomos uma técnica de visualização para exibir os resultados de consultas web que visa superar tais limitações. Ela combina a capacidade de preservação de vizinhança das projeções multidimensionais com a conhecida representação baseada em snippets. Essa visualização emprega uma projeção multidimensional para derivar layouts bidimensionais dos resultados da pesquisa, que preservam as relações de similaridade de texto, ou vizinhança. A similaridade é calculada mediante a aplicação da similaridade do cosseno sobre uma representação bag-of-words vetorial de coleções construídas a partir dos snippets. Se os snippets são exibidos diretamente de acordo com o layout derivado, eles se sobrepõem consideravelmente, produzindo uma visualização pobre. Nós superamos esse problema definindo uma energia funcional que considera tanto a sobreposição entre os snippets e a preservação da estrutura de vizinhanças como foi dada no layout da projeção. Minimizando esta energia funcional é fornecida uma representação bidimensional com preservação das vizinhanças dos snippets textuais com sobreposição mínima. A visualização transmite tanto uma visão global dos resultados da consulta como os agrupamentos visuais que refletem documentos relacionados, como é ilustrado em vários dos exemplos apresentados / Internet users are very familiar with the results of a search query displayed as a ranked list of snippets. Each textual snippet shows a content summary of the referred document (or web page) and a link to it. This display has many advantages, e.g., it affords easy navigation and is straightforward to interpret. Nonetheless, any user of search engines could possibly report some experience of disappointment with this metaphor. Indeed, it has limitations in particular situations, as it fails to provide an overview of the document collection retrieved. Moreover, depending on the nature of the query - e.g., it may be too general, or ambiguous, or ill expressed - the desired information may be poorly ranked, or results may contemplate varied topics. Several search tasks would be easier if users were shown an overview of the returned documents, organized so as to reflect how related they are, content-wise. We propose a visualization technique to display the results of web queries aimed at overcoming such limitations. It combines the neighborhood preservation capability of multidimensional projections with the familiar snippet-based representation by employing a multidimensional projection to derive two-dimensional layouts of the query search results that preserve text similarity relations, or neighborhoods. Similarity is computed by applying the cosine similarity over a bag-of-words vector representation of collection built from the snippets. If the snippets are displayed directly according to the derived layout they will overlap considerably, producing a poor visualization. We overcome this problem by defining an energy functional that considers both the overlapping amongst snippets and the preservation of the neighborhood structure as given in vii the projected layout. Minimizing this energy functional provides a neighborhood preserving two-dimensional arrangement of the textual snippets with minimum overlap. The resulting visualization conveys both a global view of the query results and visual groupings that reflect related results, as illustrated in several examples shown

Submitted by Bruno Schneider (bruno.sch@gmail.com) on 2014-05-08T17:46:04Z No. of bitstreams: 1 dissertacao_bruno_schneider.pdf.pdf: 8019497 bytes, checksum: 70ff1fddb844b630666397e95c188672 (MD5) / Approved for entry into archive by Janete de Oliveira Feitosa (janete.feitosa@fgv.br) on 2014-05-13T12:56:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 dissertacao_bruno_schneider.pdf.pdf: 8019497 bytes, checksum: 70ff1fddb844b630666397e95c188672 (MD5) / Approved for entry into archive by Marcia Bacha (marcia.bacha@fgv.br) on 2014-05-14T19:44:51Z (GMT) No. of bitstreams: 1 dissertacao_bruno_schneider.pdf.pdf: 8019497 bytes, checksum: 70ff1fddb844b630666397e95c188672 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-05-14T19:45:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_bruno_schneider.pdf.pdf: 8019497 bytes, checksum: 70ff1fddb844b630666397e95c188672 (MD5) Previous issue date: 2014-03-21 / The combined use of algorithms for topic discovery in document collections with topic flow visualization techniques allows the exploration of thematic patterns in long corpus. In this task, those patterns could be revealed through compact visual representations. This research has investigated the requirements for viewing data about the thematic composition of documents obtained through topic modeling - where datasets are sparse and has multi-attributes - at different levels of detail through the development of an own technique and the use of an open source library for data visualization, comparatively. About the studied problem of topic flow visualization, we observed the presence of conflicting requirements for data display in different resolutions, which led to detailed investigation on ways of manipulating and displaying this data. In this study, the hypothesis put forward was that the integrated use of more than one visualization technique according to the resolution of data expands the possibilities for exploitation of the object under study in relation to what would be obtained using only one method. The exhibition of the limits on the use of these techniques according to the resolution of data exploration is the main contribution of this work, in order to provide subsidies for the development of new applications. / O uso combinado de algoritmos para a descoberta de tópicos em coleções de documentos com técnicas orientadas à visualização da evolução daqueles tópicos no tempo permite a exploração de padrões temáticos em corpora extensos a partir de representações visuais compactas. A pesquisa em apresentação investigou os requisitos de visualização do dado sobre composição temática de documentos obtido através da modelagem de tópicos – o qual é esparso e possui multiatributos – em diferentes níveis de detalhe, através do desenvolvimento de uma técnica de visualização própria e pelo uso de uma biblioteca de código aberto para visualização de dados, de forma comparativa. Sobre o problema estudado de visualização do fluxo de tópicos, observou-se a presença de requisitos de visualização conflitantes para diferentes resoluções dos dados, o que levou à investigação detalhada das formas de manipulação e exibição daqueles. Dessa investigação, a hipótese defendida foi a de que o uso integrado de mais de uma técnica de visualização de acordo com a resolução do dado amplia as possibilidades de exploração do objeto em estudo em relação ao que seria obtido através de apenas uma técnica. A exibição dos limites no uso dessas técnicas de acordo com a resolução de exploração do dado é a principal contribuição desse trabalho, no intuito de dar subsídios ao desenvolvimento de novas aplicações.

Usuários da Internet estão muito familiarizados que resultados de uma consulta sejam exibidos como uma lista ordenada de snippets. Cada snippet possui conteúdo textual que mostra um resumo do documento referido (ou página web) e um link para o mesmo. Esta representação tem muitas vantagens como, por exemplo, proporcionar uma navegação fácil e simples de interpretar. No entanto, qualquer usuário que usa motores de busca poderia reportar possivelmente alguma experiência de decepção com este modelo. Todavia, ela tem limitações em situações particulares, como o não fornecimento de uma visão geral da coleção de documentos recuperados. Além disso, dependendo da natureza da consulta - por exemplo, pode ser muito geral, ou ambígua, ou mal expressa - a informação desejada pode ser mal classificada, ou os resultados podem contemplar temas variados. Várias tarefas de busca seriam mais fáceis se fosse devolvida aos usuários uma visão geral dos documentos organizados de modo a refletir a forma como são relacionados, em relação ao conteúdo. Propomos uma técnica de visualização para exibir os resultados de consultas web que visa superar tais limitações. Ela combina a capacidade de preservação de vizinhança das projeções multidimensionais com a conhecida representação baseada em snippets. Essa visualização emprega uma projeção multidimensional para derivar layouts bidimensionais dos resultados da pesquisa, que preservam as relações de similaridade de texto, ou vizinhança. A similaridade é calculada mediante a aplicação da similaridade do cosseno sobre uma representação bag-of-words vetorial de coleções construídas a partir dos snippets. Se os snippets são exibidos diretamente de acordo com o layout derivado, eles se sobrepõem consideravelmente, produzindo uma visualização pobre. Nós superamos esse problema definindo uma energia funcional que considera tanto a sobreposição entre os snippets e a preservação da estrutura de vizinhanças como foi dada no layout da projeção. Minimizando esta energia funcional é fornecida uma representação bidimensional com preservação das vizinhanças dos snippets textuais com sobreposição mínima. A visualização transmite tanto uma visão global dos resultados da consulta como os agrupamentos visuais que refletem documentos relacionados, como é ilustrado em vários dos exemplos apresentados / Internet users are very familiar with the results of a search query displayed as a ranked list of snippets. Each textual snippet shows a content summary of the referred document (or web page) and a link to it. This display has many advantages, e.g., it affords easy navigation and is straightforward to interpret. Nonetheless, any user of search engines could possibly report some experience of disappointment with this metaphor. Indeed, it has limitations in particular situations, as it fails to provide an overview of the document collection retrieved. Moreover, depending on the nature of the query - e.g., it may be too general, or ambiguous, or ill expressed - the desired information may be poorly ranked, or results may contemplate varied topics. Several search tasks would be easier if users were shown an overview of the returned documents, organized so as to reflect how related they are, content-wise. We propose a visualization technique to display the results of web queries aimed at overcoming such limitations. It combines the neighborhood preservation capability of multidimensional projections with the familiar snippet-based representation by employing a multidimensional projection to derive two-dimensional layouts of the query search results that preserve text similarity relations, or neighborhoods. Similarity is computed by applying the cosine similarity over a bag-of-words vector representation of collection built from the snippets. If the snippets are displayed directly according to the derived layout they will overlap considerably, producing a poor visualization. We overcome this problem by defining an energy functional that considers both the overlapping amongst snippets and the preservation of the neighborhood structure as given in vii the projected layout. Minimizing this energy functional provides a neighborhood preserving two-dimensional arrangement of the textual snippets with minimum overlap. The resulting visualization conveys both a global view of the query results and visual groupings that reflect related results, as illustrated in several examples shown

Simulações por computador permitem reduzir custo e, muitas vezes, realizar experimentos que na vida real seriam impraticáveis, ou por questões ambientais (explosões nucleares), ou por fatores que estão fora do controle do ser humano (colisões entre estrelas). Entretanto, e muito difícil manipular e analisar as centenas de gigabytes, ou mesmo terabytes, que tais simulações produzem como resultado. Os trabalhos que lidam com tais conjuntos de dados, tipicamente, empregam tanto técnicas de visualização científica como técnicas de visualização da informação, em geral refletindo o comportamento dos dados em um único instante de tempo. Entretanto, a análise da evolução temporal e a disponibilização de representações visuais integradas ainda é um grande desafio. Esse trabalho introduz diversas estratégias buscando tratar estes problemas, as quais tem em comum a utilização de projeções multidimensionais para apoiar a análise exploratória dos de dados, tanto em um instante de tempo específico, como ao longo da evolução temporal. O objetivo é favorecer a localização de grupos de elementos com comportamento similar e acompanhar sua evolução ao longo da simulação. Uma das estratégias introduzidas resume o comportamento temporal dos dados multidimensionais em uma única visualização, o que permite rastrear as entidades com comportamento similar e analisá-las ao longo da simulação / Computer simulations of physical phenomena allow reducing costs and studying behavior that would be unfeasible to observe in real life situations, either due to environmental limitations, e.g., a nuclear explosion, or due to factors that are beyond human control (e.g., collisions between stars). Millions of primitives (voxels, vertices or particle) may be required to accurately capture system behavior, thus generating very large data sets that are typically time-varying and multidimensional, as multiple simulation variables describe each primitive. Therefore, analyzing the hundreds of gigabytes or even terabytes resulting from these simulations remains a challenge. Current solutions that handle this type of data usually rely on Scientific or Information Visualization techniques, but typically revealing data behavior at a particular time instant. It remains a major challenge to provide visualizations capable of assisting analysts trying to inspect and understand behavior along the temporal domain. This work is an attempt in this direction, introducing several strategies to handle these problems. They have in common the use of multidimensional projection techniques to support exploratory analysis of simulation data, both at specic time instants and along the simulation as a whole. The goal is to favor the perception of groups of elements showing similar behavior and track their temporal evolution. One of the strategies introduced summarizes, in a single visual representation, the temporal behavior of the multidimensional data space, thus allowing analysts to identify and analyze the entities with similar behavior along the simulation

Com o progresso da computação e popularização da Internet, a sociedade entrou na era da informação. Esta nova fase é marcada pela forma como produzimos e lidamos com a informação. Diariamente, são produzidos e armazenados milhares de Gigabytes de dados cujo valor é reduzido se a informação ali contida não puder ser transformada em conhecimento. Concomitante a este fato, o padrão da computação está caminhando para a miniaturização e acessibilidade com os dispositivos móveis. Estes novos equipamentos estão mudando o padrão de comportamento dos usuários que passam de leitores passivos a geradores de conteúdo. Neste contexto, este projeto de mestrado propõe a técnica de visualização de dados NMap e a ferramenta de visualização de dados web aplicável a dispositivo móvel SPCloud. A técnica NMap utiliza todo o espaço visual disponível para transmitir informações de grupos preservando a metáfora distância-similaridade. Teste comparativos com as principais técnicas do estado da arte mostraram que a técnica NMap tem melhores resultados em preservação de vizinhança com um tempo de processamento significativamente melhor. Este fato coloca a NMap como uma das principais técnicas de ocupação do espaço visual. A ferramenta SPCloud utiliza a NMap para visualizar notícias disponíveis na web. A ferramenta foi desenvolvida levando em consideração as características inerentes aos dispositivos moveis o que possibilita utiliza-la nestes equipamentos. Teste informais com usuários demonstraram que a ferramenta tem um bom desempenho para sumarizar grandes quantidades de notícias em um pequeno espaço visual. / With the development of computers and the increasing popularity of the Internet, our society has entered the information age. This era is marked by the way we produce and deal with information. Everyday, thousand of Gigabytes are stored, but their value is reduced if the data cannot be transformed into knowledge. Concomitantly, computing is moving towards miniaturization and affordability of mobile devices, which are changing users behavior who move from passive readers to content generators. In this context, in this master thesis we propose and develop a data visualization technique, called NMap, and a web data visualization tool for mobile devices, called SPCloud. NMap uses all available visual space to transmit information preserving the metaphor of distance-similarity between elements. Comparative evaluations were performed with the state of the art techniques and the result has shown that NMap produces better results of neighborhood preservation with a significant improvement in processing time. Our results place NMap as a major space-filling technique establishing a new state of the art. SPCloud, a tool which uses NMap to present news available on the web, was developed taking into account the inherent characteristics of mobile devices. Informal user tests revealed that SPCloud performs well to summarize large amounts of news in a small visual space.

Repositórios com volumes de dados cada vez maiores foram viabilizados pelo desenvolvimento tecnológico, criando importantes fontes de informação em diversas áreas da atividade humana. Esses repositórios freqüentemente incluem informação sobre o comportamento temporal e o posicionamento espacial dos itens neles representados, os quais são extremamente relevantes para a análise dos dados. O processo de descoberta de conhecimento a partir de grandes volumes de dados tem sido objeto de estudo em diversas disciplinas, dentre elas a Visualização de Informação, cujas técnicas podem apoiar diversas etapas desse processo. Esta tese versa sobre o uso da Visualização Exploratória em conjuntos de dados com atributos temporais e espaciais, empregando a estratégia de múltiplas visualizações coordenadas para apoiar o tratamento de dados em estágios iniciais de processos de descoberta de conhecimento. São propostas duas novas representações visuais temporais – denominadas ‘Variação Temporal Uni-escala’ e ‘Variação Temporal Multi-escala’ – para apoiar a análise exploratória de dados temporais. Adicionalmente, é proposto um modelo de arquitetura de software – AdaptaVis, que permite a integração dessas e outras representações visuais em uma plataforma de visualização de informação flexível, extensível e adaptável às necessidades de diferentes usuários, tarefas e domínios de aplicação – a plataforma InfoVis. Sessões de uso realizadas com dados e usuários reais dos domínios de Climatologia e Negócios permitiram validar empiricamente as representações visuais e o modelo. O modelo AdaptaVis e a plataforma InfoVis estabelecem bases para a continuidade de diversas pesquisas em Visualização de Informação, particularmente o estudo de aspectos relacionados ao uso coordenado de múltiplas visualizações, à modelagem do processo de coordenação, e à integração entre múltiplas técnicas visuais e analíticas. / Data repositories with ever increasing volumes have been made possible by the evolution in data collection technologies, creating important sources of information in several fields of human activity. Such data repositories often include information about both the temporal behavior and the spatial positioning of data items that will be relevant in future data analysis tasks. The process of discovering knowledge embedded in great volumes of data is a topic of study in several disciplines, including Information Visualization, which offers a range of techniques to support different stages of a discovery process. This thesis addresses the application of Exploratory Visualization techniques on datasets with temporal and spatial attributes, using the strategy of coordinating multiple data views, to assist data treatment on early stages of knowledge discovery processes. Two temporal visual representations are proposed – ‘Uni-scale Temporal Behavior’ and ‘Multi-scale Temporal Behavior’ – that support the exploratory analysis of temporal data. Moreover, a software architecture model is introduced – AdaptaVis, that allows the integration of these and other visualization techniques into a flexible, extensible and adaptable information visualization platform – called InfoVis – that may be tailored to meet the requirements of different users, tasks and application domains. Sessions conducted with real data and users from the Climatology and Business application domains allowed an empirical validation of both the visual representations and the model. The AdaptaVis model and the InfoVis platform establish the basis for further research on issues related to the coordinated use of multiple data views, the modeling of the coordination process and the integration amongst multiple visual and analytical techniques.

Com o progresso da computação e popularização da Internet, a sociedade entrou na era da informação. Esta nova fase é marcada pela forma como produzimos e lidamos com a informação. Diariamente, são produzidos e armazenados milhares de Gigabytes de dados cujo valor é reduzido se a informação ali contida não puder ser transformada em conhecimento. Concomitante a este fato, o padrão da computação está caminhando para a miniaturização e acessibilidade com os dispositivos móveis. Estes novos equipamentos estão mudando o padrão de comportamento dos usuários que passam de leitores passivos a geradores de conteúdo. Neste contexto, este projeto de mestrado propõe a técnica de visualização de dados NMap e a ferramenta de visualização de dados web aplicável a dispositivo móvel SPCloud. A técnica NMap utiliza todo o espaço visual disponível para transmitir informações de grupos preservando a metáfora distância-similaridade. Teste comparativos com as principais técnicas do estado da arte mostraram que a técnica NMap tem melhores resultados em preservação de vizinhança com um tempo de processamento significativamente melhor. Este fato coloca a NMap como uma das principais técnicas de ocupação do espaço visual. A ferramenta SPCloud utiliza a NMap para visualizar notícias disponíveis na web. A ferramenta foi desenvolvida levando em consideração as características inerentes aos dispositivos moveis o que possibilita utiliza-la nestes equipamentos. Teste informais com usuários demonstraram que a ferramenta tem um bom desempenho para sumarizar grandes quantidades de notícias em um pequeno espaço visual. / With the development of computers and the increasing popularity of the Internet, our society has entered the information age. This era is marked by the way we produce and deal with information. Everyday, thousand of Gigabytes are stored, but their value is reduced if the data cannot be transformed into knowledge. Concomitantly, computing is moving towards miniaturization and affordability of mobile devices, which are changing users behavior who move from passive readers to content generators. In this context, in this master thesis we propose and develop a data visualization technique, called NMap, and a web data visualization tool for mobile devices, called SPCloud. NMap uses all available visual space to transmit information preserving the metaphor of distance-similarity between elements. Comparative evaluations were performed with the state of the art techniques and the result has shown that NMap produces better results of neighborhood preservation with a significant improvement in processing time. Our results place NMap as a major space-filling technique establishing a new state of the art. SPCloud, a tool which uses NMap to present news available on the web, was developed taking into account the inherent characteristics of mobile devices. Informal user tests revealed that SPCloud performs well to summarize large amounts of news in a small visual space.

Repositórios com volumes de dados cada vez maiores foram viabilizados pelo desenvolvimento tecnológico, criando importantes fontes de informação em diversas áreas da atividade humana. Esses repositórios freqüentemente incluem informação sobre o comportamento temporal e o posicionamento espacial dos itens neles representados, os quais são extremamente relevantes para a análise dos dados. O processo de descoberta de conhecimento a partir de grandes volumes de dados tem sido objeto de estudo em diversas disciplinas, dentre elas a Visualização de Informação, cujas técnicas podem apoiar diversas etapas desse processo. Esta tese versa sobre o uso da Visualização Exploratória em conjuntos de dados com atributos temporais e espaciais, empregando a estratégia de múltiplas visualizações coordenadas para apoiar o tratamento de dados em estágios iniciais de processos de descoberta de conhecimento. São propostas duas novas representações visuais temporais – denominadas ‘Variação Temporal Uni-escala’ e ‘Variação Temporal Multi-escala’ – para apoiar a análise exploratória de dados temporais. Adicionalmente, é proposto um modelo de arquitetura de software – AdaptaVis, que permite a integração dessas e outras representações visuais em uma plataforma de visualização de informação flexível, extensível e adaptável às necessidades de diferentes usuários, tarefas e domínios de aplicação – a plataforma InfoVis. Sessões de uso realizadas com dados e usuários reais dos domínios de Climatologia e Negócios permitiram validar empiricamente as representações visuais e o modelo. O modelo AdaptaVis e a plataforma InfoVis estabelecem bases para a continuidade de diversas pesquisas em Visualização de Informação, particularmente o estudo de aspectos relacionados ao uso coordenado de múltiplas visualizações, à modelagem do processo de coordenação, e à integração entre múltiplas técnicas visuais e analíticas. / Data repositories with ever increasing volumes have been made possible by the evolution in data collection technologies, creating important sources of information in several fields of human activity. Such data repositories often include information about both the temporal behavior and the spatial positioning of data items that will be relevant in future data analysis tasks. The process of discovering knowledge embedded in great volumes of data is a topic of study in several disciplines, including Information Visualization, which offers a range of techniques to support different stages of a discovery process. This thesis addresses the application of Exploratory Visualization techniques on datasets with temporal and spatial attributes, using the strategy of coordinating multiple data views, to assist data treatment on early stages of knowledge discovery processes. Two temporal visual representations are proposed – ‘Uni-scale Temporal Behavior’ and ‘Multi-scale Temporal Behavior’ – that support the exploratory analysis of temporal data. Moreover, a software architecture model is introduced – AdaptaVis, that allows the integration of these and other visualization techniques into a flexible, extensible and adaptable information visualization platform – called InfoVis – that may be tailored to meet the requirements of different users, tasks and application domains. Sessions conducted with real data and users from the Climatology and Business application domains allowed an empirical validation of both the visual representations and the model. The AdaptaVis model and the InfoVis platform establish the basis for further research on issues related to the coordinated use of multiple data views, the modeling of the coordination process and the integration amongst multiple visual and analytical techniques.