Abstract

Human-Computer Interaction (HCI) is a complex communication phenomenon involving human beings and computer systems that gained large attention from industry and academia with the advent of new types of interactive systems (mobile applications, smart cities, smart homes, ubiquitous systems and so on). Despite of its importance, there is still a lack of formal and explicit representations of what the HCI phenomenon is. In this paper, we intend to clarify the main notions involved in the HCI phenomenon, by establishing an explicit conceptualization of it. To do so, we need to understand what interactive computer systems are, which types of actions users perform when interacting with an interactive computer system, and finally what human–computer interaction itself is. The conceptualization is presented as a core reference ontology, called HCIO (HCI Ontology), which is grounded in the Unified Foundational Ontology (UFO). HCIO was evaluated using ontology verification and validation techniques and has been used as core ontology of an HCI ontology network.

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@article{costa2022-HCIO,
  abstract = {Human-Computer Interaction (HCI) is a complex communication phenomenon involving human beings and computer systems that gained large attention from industry and academia with the advent of new types of interactive systems (mobile applications, smart cities, smart homes, ubiquitous systems and so on). Despite of its importance, there is still a lack of formal and explicit representations of what the HCI phenomenon is. In this paper, we intend to clarify the main notions involved in the HCI phenomenon, by establishing an explicit conceptualization of it. To do so, we need to understand what interactive computer systems are, which types of actions users perform when interacting with an interactive computer system, and finally what human–computer interaction itself is. The conceptualization is presented as a core reference ontology, called HCIO (HCI Ontology), which is grounded in the Unified Foundational Ontology (UFO). HCIO was evaluated using ontology verification and validation techniques and has been used as core ontology of an HCI ontology network.},
  author = {Costa, Simone Dornelas and Barcellos, Monalessa Perini and Falbo, Ricardo de Almeida and Conte, Tayana and de Oliveira, K{\'{a}}thia M.},
  doi = {10.1016/j.datak.2021.101977},
  issn = {0169023X},
  journal = {Data & Knowledge Engineering},
  keywords = {Human-Computer Interaction,Interactive computer system,Ontology,Ontology network,User interface},
  month = {mar},
  pages = {101977},
  title = {{A core ontology on the Human–Computer Interaction phenomenon}},
  url = {https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0169023X21000951 https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0169023X21000951},
  volume = {138},
  year = {2022}
}

Abstract

Developing interactive systems is a challenging task. It involves concerns related to human-computer interaction (HCI), such as usability and user experience. Therefore, HCI design must be addressed when developing such systems. HCI design often involves people with different backgrounds, which makes communication and knowledge transfer a challenging issue. In this scenario, knowledge management can support understanding concepts from different knowledge areas and help learn from previous experiences. Aiming at investigating how knowledge management has supported HCI design and contributed to the development of interactive systems, we performed a mapping study in the literature and analyzed 15 publications reporting the use of knowledge management in HCI design. Following that, we conducted a survey with 39 HCI design professionals to find out how knowledge has been managed in their HCI design practice. In this paper, we present the studies and discuss their main findings. In summary, the results indicate that knowledge management has been used in HCI design mainly to improve product quality and reduce the effort and time spent on design activities. However, there is a need for simpler and more practical knowledge-based solutions to support HCI design. Such approaches would be capable of reaching more HCI design practitioners that could benefit from them.

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@article{castro2022-JSERD,
  abstract = {Developing interactive systems is a challenging task. It involves concerns related to human-computer interaction (HCI), such as usability and user experience. Therefore, HCI design must be addressed when developing such systems. HCI design often involves people with different backgrounds, which makes communication and knowledge transfer a challenging issue. In this scenario, knowledge management can support understanding concepts from different knowledge areas and help learn from previous experiences. Aiming at investigating how knowledge management has supported HCI design and contributed to the development of interactive systems, we performed a mapping study in the literature and analyzed 15 publications reporting the use of knowledge management in HCI design. Following that, we conducted a survey with 39 HCI design professionals to find out how knowledge has been managed in their HCI design practice. In this paper, we present the studies and discuss their main findings. In summary, the results indicate that knowledge management has been used in HCI design mainly to improve product quality and reduce the effort and time spent on design activities. However, there is a need for simpler and more practical knowledge-based solutions to support HCI design. Such approaches would be capable of reaching more HCI design practitioners that could benefit from them.},
  author = {Castro, Murillo V. H. B.  and Costa, Simone D. and Barcellos, Monalessa P. and Falbo, Ricardo de A.},
  doi = {10.5753/jserd.2021.1878},
  journal = {Journal of Software Engineering Research and Development},
  number = {1},
  pages = {20},
  title = {{Investigating Knowledge Management in Human-Computer Interaction Design}},
  url = {https://sol.sbc.org.br/journals/index.php/jserd/article/view/1878},
  volume = {9},
  year = {2022}
}

Abstract

Human–Computer Interaction (HCI) is a multidisciplinary area that involves a diverse body of knowledge and a complex landscape of concepts, which can lead to semantic problems, hampering communication and knowledge transfer. Ontologies have been successfully used to solve semantics and knowledge-related problems in several domains. This paper presents a systematic literature review that investigated the use of ontologies in the HCI domain. The main goal was to find out how HCI ontologies have been used and developed. 35 ontologies were identified. As a result, we noticed that they cover different HCI aspects, such as user interface, interaction phenomenon, pervasive computing, user modeling / profile, HCI design, interaction experience and adaptive interactive system. Although there are overlaps, we did not identify reuse among the 35 analyzed ontologies. The ontologies have been used mainly to support knowledge representation and reasoning. Although ontologies have been used in HCI for more than 25 years, their use became more frequent in the last decade, when ontologies address a higher number of HCI aspects and are represented as both conceptual and computational models. Concerning how ontologies have been developed, we noticed that some good practices of ontology engineering have not been followed. Considering that the quality of an ontology directly influences the quality of the solution built based on it, we believe that there is an opportunity for HCI and ontology engineering professionals to get closer to build better and more effective ontologies, as well as ontology-based solutions.

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@article{costa2021-SLR,
  abstract = {Human–Computer Interaction (HCI) is a multidisciplinary area that involves a diverse body of knowledge and a complex landscape of concepts, which can lead to semantic problems, hampering communication and knowledge transfer. Ontologies have been successfully used to solve semantics and knowledge-related problems in several domains. This paper presents a systematic literature review that investigated the use of ontologies in the HCI domain. The main goal was to find out how HCI ontologies have been used and developed. 35 ontologies were identified. As a result, we noticed that they cover different HCI aspects, such as user interface, interaction phenomenon, pervasive computing, user modeling / profile, HCI design, interaction experience and adaptive interactive system. Although there are overlaps, we did not identify reuse among the 35 analyzed ontologies. The ontologies have been used mainly to support knowledge representation and reasoning. Although ontologies have been used in HCI for more than 25 years, their use became more frequent in the last decade, when ontologies address a higher number of HCI aspects and are represented as both conceptual and computational models. Concerning how ontologies have been developed, we noticed that some good practices of ontology engineering have not been followed. Considering that the quality of an ontology directly influences the quality of the solution built based on it, we believe that there is an opportunity for HCI and ontology engineering professionals to get closer to build better and more effective ontologies, as well as ontology-based solutions.},
  author = {Costa, Simone Dornelas and Barcellos, Monalessa Perini and Falbo, Ricardo de Almeida},
  doi = {10.3233/AO-210255},
  issn = {18758533},
  journal = {Applied Ontology},
  month = {nov},
  number = {4},
  pages = {421--452},
  title = {{Ontologies in human–computer interaction: A systematic literature review}},
  url = {https://www.medra.org/servlet/aliasResolver?alias=iospress&doi=10.3233/AO-210255},
  volume = {16},
  year = {2021}
}

Abstract

The new ways of manipulating computers, smartphones and other devices have brought challenges such as the need to ensure a good usability when different user types use the same system. Adaptive user interface (AUI) systems are a possible solution. They change the user interface to better meet the needs of different users. However, developing such systems is not trivial. It is necessary to capture the users' characteristics and preferences and constantly adapt the system accordingly. In this paper, we discuss the use of ontologies to support the development of AUI systems. We argue that by providing structured knowledge about such systems, ontologies help understand how they work and offer a basis to structure them, identify the necessary adaptations and implement mechanisms to make them happen in run-time. We have explored the use of ontologies from an ontology network to develop a social network about academic subjects that automatically adapts its interface according to the low vision and colorblind user's needs and usage characteristics. The first version of an ontology-based process to guide the development of AUI systems raised from this experience.

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@inproceedings{freitasIHC2022,
  author = {de Freitas, Alexandre A. C. and Scalser, Murilo B. and Costa, Simone D. and Barcellos, Monalessa P.},
  title = {Towards an ontology-based approach to develop software systems with adaptive user interface},
  year = {2022},
  isbn = {9781450395069},
  publisher = {Association for Computing Machinery},
  address = {New York, NY, USA},
  url = {https://doi.org/10.1145/3554364.3559139},
  doi = {10.1145/3554364.3559139},
  abstract = {The new ways of manipulating computers, smartphones and other devices have brought challenges such as the need to ensure a good usability when different user types use the same system. Adaptive user interface (AUI) systems are a possible solution. They change the user interface to better meet the needs of different users. However, developing such systems is not trivial. It is necessary to capture the users' characteristics and preferences and constantly adapt the system accordingly. In this paper, we discuss the use of ontologies to support the development of AUI systems. We argue that by providing structured knowledge about such systems, ontologies help understand how they work and offer a basis to structure them, identify the necessary adaptations and implement mechanisms to make them happen in run-time. We have explored the use of ontologies from an ontology network to develop a social network about academic subjects that automatically adapts its interface according to the low vision and colorblind user's needs and usage characteristics. The first version of an ontology-based process to guide the development of AUI systems raised from this experience.},
  booktitle = {Proceedings of the 21st Brazilian Symposium on Human Factors in Computing Systems},
  articleno = {43},
  numpages = {7},
  keywords = {adaptive user interface, ontology, ontology network},
  location = {Diamantina, Brazil},
  series = {IHC '22}
}

Abstract

Developing interactive systems is a challenging task that involves concerns related to the human-computer interaction (HCI), such as usability and user experience. Therefore, HCI design is a core issue when developing such systems. It often involves people with different backgrounds (e.g., Arts, Software Engineering, Design), which makes knowledge transfer a challenging issue. Ontologies have been acknowledged as a successful approach to represent domain knowledge and support knowledge-based solutions. Hence, in this work, we propose to explore ontologies to represent structured knowledge and improve knowledge sharing in HCI design. We briefly present the Human-Computer Interaction Design Ontology (HCIDO), a reference ontology that addresses HCI design aspects that connect HCI and Software Engineering concerns. By making knowledge related to the HCI design domain explicit and structured, HCIDO has helped us to develop KTID, a tool that aims to support capturing and sharing useful knowledge to aid in HCI design. Preliminary results indicate that the tool may be particularly useful for novice HCI designers.

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@inproceedings{castro2021-KTID,
  abstract = {Developing interactive systems is a challenging task that involves concerns related to the human-computer interaction (HCI), such as usability and user experience. Therefore, HCI design is a core issue when developing such systems. It often involves people with different backgrounds (e.g., Arts, Software Engineering, Design), which makes knowledge transfer a challenging issue. Ontologies have been acknowledged as a successful approach to represent domain knowledge and support knowledge-based solutions. Hence, in this work, we propose to explore ontologies to represent structured knowledge and improve knowledge sharing in HCI design. We briefly present the Human-Computer Interaction Design Ontology (HCIDO), a reference ontology that addresses HCI design aspects that connect HCI and Software Engineering concerns. By making knowledge related to the HCI design domain explicit and structured, HCIDO has helped us to develop KTID, a tool that aims to support capturing and sharing useful knowledge to aid in HCI design. Preliminary results indicate that the tool may be particularly useful for novice HCI designers.},
  address = {New York, NY, USA},
  author = {Castro, Murillo Vasconcelos Henriques Bittencourt and Barcellos, Monalessa Perini and Falbo, Ricardo de Almeida and Costa, Simone Dornelas},
  booktitle = {Proceedings of the XX Brazilian Symposium on Human Factors in Computing Systems},
  doi = {10.1145/3472301.3484327},
  isbn = {9781450386173},
  month = {oct},
  pages = {1--7},
  publisher = {ACM},
  title = {{Using Ontologies to aid Knowledge Sharing in HCI Design}},
  url = {https://dl.acm.org/doi/10.1145/3472301.3484327},
  year = {2021}
}

Abstract

Developing interactive systems is a challenging task. It involves concerns related to the human-computer interaction (HCI), such as usability and user experience. Therefore, HCI design must be addressed when developing such systems. HCI design often involves people with different backgrounds, what makes communication and knowledge transfer a challenging issue. In this scenario, knowledge management can support understanding concepts from different knowledge areas and help learn from previous experiences. Aiming at investigating how knowledge management has supported HCI design and contributed to the development of interactive systems, we performed a mapping study and analyzed 15 studies reporting the use of knowledge management in HCI design. In this paper, we present our study and discuss its main findings.

Bibtex

@inproceedings{castro2020,
  abstract = {Developing interactive systems is a challenging task. It involves concerns related to the human-computer interaction (HCI), such as usability and user experience. Therefore, HCI design must be addressed when developing such systems. HCI design often involves people with different backgrounds, what makes communication and knowledge transfer a challenging issue. In this scenario, knowledge management can support understanding concepts from different knowledge areas and help learn from previous experiences. Aiming at investigating how knowledge management has supported HCI design and contributed to the development of interactive systems, we performed a mapping study and analyzed 15 studies reporting the use of knowledge management in HCI design. In this paper, we present our study and discuss its main findings.},
  address = {Curitiba, Brazil},
  author = {Castro, Murillo Vasconcelos Henriques Bittencourt and Costa, Simone Dornelas and Barcellos, Monalessa Perini and Falbo, Ricardo de Almeida},
  booktitle = {Proceedings of the XXIII Iberoamerican Conference on Software Engineering, CIbSE 2020, Curitiba, Brazil, November},
  pages = {9--13},
  title = {{Knowledge Management in Human-Computer Interaction Design: A Mapping Study}},
  url = {http://cibse2020.ppgia.pucpr.br/images/artigos/11/S11_P1.pdf},
  year = {2020}
}

Abstract

Engineering interactive computer systems is a challenging task that involves concerns related to the human-computer interaction (HCI), such as usability and user experience. HCI is a wide domain, where ontologies are useful instruments for supporting knowledge-related problems. However, HCI ontologies have been built and used in isolation. Ideally, in wide domains, ontologies should not be stand-alone artifacts. They should relate to each other, forming a network of interlinked semantic resources, i.e. an ontology network. Therefore, in this paper we introduce HCI-ON, a Human-Computer Interaction Ontology Network composed of ontologies that we have developed and others found in the literature. HCI-ON organizes and integrates knowledge, serving as a basis to several applications. We also discuss mechanisms to evolve HCI-ON and present some envisioned applications.

Bibtex

@incollection{costa2020-HCION,
  abstract = {Engineering interactive computer systems is a challenging task that involves concerns related to the human-computer interaction (HCI), such as usability and user experience. HCI is a wide domain, where ontologies are useful instruments for supporting knowledge-related problems. However, HCI ontologies have been built and used in isolation. Ideally, in wide domains, ontologies should not be stand-alone artifacts. They should relate to each other, forming a network of interlinked semantic resources, i.e. an ontology network. Therefore, in this paper we introduce HCI-ON, a Human-Computer Interaction Ontology Network composed of ontologies that we have developed and others found in the literature. HCI-ON organizes and integrates knowledge, serving as a basis to several applications. We also discuss mechanisms to evolve HCI-ON and present some envisioned applications.},
  address = {Cham},
  author = {Costa, Simone Dornelas and Barcellos, Monalessa Perini and Falbo, Ricardo de Almeida and Castro, Murillo Vasconcelos Henriques Bittencourt},
  booktitle = {Proceedings of the 39th International Conference on Conceptual Modeling},
  doi = {10.1007/978-3-030-62522-1_24},
  editor = {Dobbie, Gillian and Frank, Ulrich and Kappel, Gerti and Liddle, Stephen W and Mayr, Heinrich C},
  isbn = {978-3-030-62522-1},
  pages = {331--341},
  publisher = {Springer International Publishing},
  title = {{Towards an Ontology Network on Human-Computer Interaction}},
  url = {http://link.springer.com/10.1007/978-3-030-62522-1_24},
  year = {2020}
}

Abstract

Human-Computer Interaction (HCI) is a multidisciplinary knowledge area aimed at the practice of information technology centered on humans. Currently, increasingly interactive systems are required to be personalized, responsive, adaptive, user-friendly, and characterized by increasingly connected environments and intelligent applications. Being such a diverse area, HCI involves a diverse body of knowledge and a complex set of concepts. This leads to semantic interoperability problems, which affect users, designers, and interactive systems. Moreover, the design and evaluation of interactive systems are knowledge-intensive activities. In this context, knowledgerelated problems, such as the ones related to knowledge representation and sharing, cause the risk of losing relevant knowledge. Therefore, efficient mechanisms to promote common understanding and collective construction of knowledge are necessary. Ontologies have been successfully used in several domains to capture and organize knowledge seeking to deal with interoperability and knowledge-related problems. In this work, we argue that organizing HCI ontologies in an ontology network provides a comprehensive conceptualization of the HCI domain; favors knowledge growth, reuse, and integration; and potentializes the use of ontologies in knowledgebased and interoperability solutions. In this sense, this work proposes the Human-Computer Interaction Ontology Network (HCI-ON). HCI-ON is grounded on a foundational ontology, is aligned with HCI standards and literature, and addresses HCI relevant aspects. HCI-ON has a core ontology that addresses the human-computer interaction phenomenon and domain-specific ontologies covering HCI subdomains such as HCI design, evaluation, and user interface, among others. Aiming at knowledge growth in a consistent way, HCI-ON provides mechanisms to support its constant evolution throughout the addition of new or existing ontologies. In the HCI domain is possible to use HCI-ON as a whole or extracts of it to solve semantic interoperability and knowledge-related problems. To demonstrate the use of HCI-ON to support solving such problems, we used an HCI-ON extract to develop UXON, a system that supports UX evaluation based on interaction logging produced by an immersive application called Compomus. As a result, the use of HCI-ON was considered feasible and useful.

Bibtex

@phdthesis{costa2022,
  abstract = {Human-Computer Interaction (HCI) is a multidisciplinary knowledge area aimed at the practice of information technology centered on humans. Currently, increasingly interactive systems are required to be personalized, responsive, adaptive, user-friendly, and characterized by increasingly connected environments and intelligent applications. Being such a diverse area, HCI involves a diverse body of knowledge and a complex set of concepts. This leads to semantic interoperability problems, which affect users, designers, and interactive systems. Moreover, the design and evaluation of interactive systems are knowledge-intensive activities. In this context, knowledgerelated problems, such as the ones related to knowledge representation and sharing, cause the risk of losing relevant knowledge. Therefore, efficient mechanisms to promote common understanding and collective construction of knowledge are necessary. Ontologies have been successfully used in several domains to capture and organize knowledge seeking to deal with interoperability and knowledge-related problems. In this work, we argue that organizing HCI ontologies in an ontology network provides a comprehensive conceptualization of the HCI domain; favors knowledge growth, reuse, and integration; and potentializes the use of ontologies in knowledgebased and interoperability solutions. In this sense, this work proposes the Human-Computer Interaction Ontology Network (HCI-ON). HCI-ON is grounded on a foundational ontology, is aligned with HCI standards and literature, and addresses HCI relevant aspects. HCI-ON has a core ontology that addresses the human-computer interaction phenomenon and domain-specific ontologies covering HCI subdomains such as HCI design, evaluation, and user interface, among others. Aiming at knowledge growth in a consistent way, HCI-ON provides mechanisms to support its constant evolution throughout the addition of new or existing ontologies. In the HCI domain is possible to use HCI-ON as a whole or extracts of it to solve semantic interoperability and knowledge-related problems. To demonstrate the use of HCI-ON to support solving such problems, we used an HCI-ON extract to develop UXON, a system that supports UX evaluation based on interaction logging produced by an immersive application called Compomus. As a result, the use of HCI-ON was considered feasible and useful.},
  title = {{An Ontology Network to support Knowledge Representation and Semantic Interoperability in the HCI Domain}},
  author = {Costa, Simone Dornelas},
  institution = {Universidade Federal do Espírito Santo},
  year = {2022},
}

Abstract

Com a popularização dos computadores pessoais e smartphones, novas formas de interação com dispositivos eletrônicos surgiram. Isso impulsionou o desenvolvimento de um novo campo de estudo chamado Interação Humano-Computador (IHC). Um problema comum em IHC é a baixa usabilidade quando diferentes usuários utilizam o mesmo sistema. Uma solução para esse problema são os sistemas adaptativos, que podem ajustar aspectos de sua estrutura ou funcionalidades para melhor se adequar às necessidades dos diferentes usuários e suas alterações ao longo do tempo. IHC é um campo interdisciplinar que envolve diversos especialistas e áreas de conhecimento, o que pode levar a uma falta de consenso em relação a conceitos e terminologias. Isso pode gerar conflitos semânticos na compreensão e modelagem das características do usuário, entre outros aspectos. Este trabalho propõe a utilização de ontologias no processo de desenvolvimento e evolução de sistemas adaptativos, particularmente aqueles cuja adaptabilidade inclui sua interface. Ontologias têm sido amplamente empregadas em diversos campos para capturar e estruturar conhecimento, com o objetivo de solucionar problemas relacionados à interoperabilidade e à gestão de informações e conhecimento. Neste trabalho, utilizando a abordagem OADAPT (Ontology-based Approach to Develop AdaPtive inTerfaces) foram propostas e implementadas novas adaptações na interface do sistema SNOPI, uma rede social com interface adaptativa baseada em ontologia desenvolvido em um trabalho anterior. Foram implementadas duas novas adaptações na interface adaptativa do SNOPI, incluindo a navegação e postagem no sistema por meio de comandos de voz e a navegação por gestos das mãos e dedos. Como resultado, SNOPI foi aprimorado com essas novas adaptações, que foram projetadas e implementadas com sucesso.

Bibtex

@techreport{risso2023,
  abstract = {Com a popularização dos computadores pessoais e smartphones, novas formas de interação com dispositivos eletrônicos surgiram. Isso impulsionou o desenvolvimento de um novo campo de estudo chamado Interação Humano-Computador (IHC). Um problema comum em IHC é a baixa usabilidade quando diferentes usuários utilizam o mesmo sistema. Uma solução para esse problema são os sistemas adaptativos, que podem ajustar aspectos de sua estrutura ou funcionalidades para melhor se adequar às necessidades dos diferentes usuários e suas alterações ao longo do tempo. IHC é um campo interdisciplinar que envolve diversos especialistas e áreas de conhecimento, o que pode levar a uma falta de consenso em relação a conceitos e terminologias. Isso pode gerar conflitos semânticos na compreensão e modelagem das características do usuário, entre outros aspectos. Este trabalho propõe a utilização de ontologias no processo de desenvolvimento e evolução de sistemas adaptativos, particularmente aqueles cuja adaptabilidade inclui sua interface. Ontologias têm sido amplamente empregadas em diversos campos para capturar e estruturar conhecimento, com o objetivo de solucionar problemas relacionados à interoperabilidade e à gestão de informações e conhecimento. Neste trabalho, utilizando a abordagem OADAPT (Ontology-based Approach to Develop AdaPtive inTerfaces) foram propostas e implementadas novas adaptações na interface do sistema SNOPI, uma rede social com interface adaptativa baseada em ontologia desenvolvido em um trabalho anterior. Foram implementadas duas novas adaptações na interface adaptativa do SNOPI, incluindo a navegação e postagem no sistema por meio de comandos de voz e a navegação por gestos das mãos e dedos. Como resultado, SNOPI foi aprimorado com essas novas adaptações, que foram projetadas e implementadas com sucesso.},
  title = {{Aplicação de uma Abordagem baseada em Ontologia na evolução de um Sistema com Interface Adaptativa}},
  author = {Risso, Vinícius de Oliveira},
  institution = {Universidade Federal do Espírito Santo},
  year = {2023},
  note = {in Portuguese only},
}

Abstract

Com o avanço tecnológico e o consequente aumento da quantidade de sistemas interativos propostos e disponibilizados para uso, surge cada vez mais a necessidade desses sistemas investirem em usabilidade e em promoverem experiências envolventes aos usuários. Para alcançar tais objetivos, os sistemas interativos devem atender certos critérios de qualidade. O processo de avaliação de sistemas interativos tem enfoque em garantir que o sistema atenda esses critérios. O fenômeno de interação humano-computador (IHC) e a avaliação de IHC são alguns dos aspectos tratados na Human-Computer Interaction Ontology Network (HCI-ON), que está sendo proposta no contexto da tese de doutorado da coorientadora deste trabalho e visa fornecer uma conceituação abrangente e consistente para representar um corpo de conhecimento em IHC e apoiar soluções nesse domínio. Nesse contexto, este trabalho tem como objetivo produzir uma solução baseada em ontologias para apoiar o processo de avaliação de IHC em sistemas interativos. A solução foi desenvolvida como uma aplicação web chamada UXON (User eXperience Ontology Network-based system) para auxiliar a visualização de dados coletados para métricas de interatividade e comportamento em um sistema interativo imersivo de composição musical, o Compomus. Os dados coletados são apresentados de modo a facilitar a visualização dos resultados e, consequentemente, a avaliação da experiência do usuário quando utiliza o Compomus. HCI-ON foi utilizada como base para o desenvolvimento de UXON. Um extrato de HCI-ON foi utilizado na modelagem conceitual de UXON e também foi implementado como uma ontologia operacional para instanciar e fazer consultas sobre os dados inseridos no sistema. Uma versão inicial de UXON foi projetada, desenvolvida e disponibilizada para uso de pesquisadores do laboratório USES da Universidade Federal do Amazonas (UFAM), que consideraram a aplicação útil. A elaboração desse trabalho proporcionou à autora uma experiência de aprendizagem e agregou conhecimento em diversos domínios, além de evidenciar a trajetória de estudo realizada durante o curso de graduação em Ciência da Computação.

Bibtex

@techreport{manso2022,
  abstract = {Com o avanço tecnológico e o consequente aumento da quantidade de sistemas interativos propostos e disponibilizados para uso, surge cada vez mais a necessidade desses sistemas investirem em usabilidade e em promoverem experiências envolventes aos usuários. Para alcançar tais objetivos, os sistemas interativos devem atender certos critérios de qualidade. O processo de avaliação de sistemas interativos tem enfoque em garantir que o sistema atenda esses critérios. O fenômeno de interação humano-computador (IHC) e a avaliação de IHC são alguns dos aspectos tratados na Human-Computer Interaction Ontology Network (HCI-ON), que está sendo proposta no contexto da tese de doutorado da coorientadora deste trabalho e visa fornecer uma conceituação abrangente e consistente para representar um corpo de conhecimento em IHC e apoiar soluções nesse domínio. Nesse contexto, este trabalho tem como objetivo produzir uma solução baseada em ontologias para apoiar o processo de avaliação de IHC em sistemas interativos. A solução foi desenvolvida como uma aplicação web chamada UXON (User eXperience Ontology Network-based system) para auxiliar a visualização de dados coletados para métricas de interatividade e comportamento em um sistema interativo imersivo de composição musical, o Compomus. Os dados coletados são apresentados de modo a facilitar a visualização dos resultados e, consequentemente, a avaliação da experiência do usuário quando utiliza o Compomus. HCI-ON foi utilizada como base para o desenvolvimento de UXON. Um extrato de HCI-ON foi utilizado na modelagem conceitual de UXON e também foi implementado como uma ontologia operacional para instanciar e fazer consultas sobre os dados inseridos no sistema. Uma versão inicial de UXON foi projetada, desenvolvida e disponibilizada para uso de pesquisadores do laboratório USES da Universidade Federal do Amazonas (UFAM), que consideraram a aplicação útil. A elaboração desse trabalho proporcionou à autora uma experiência de aprendizagem e agregou conhecimento em diversos domínios, além de evidenciar a trajetória de estudo realizada durante o curso de graduação em Ciência da Computação.},
  title = {{UXON: Um Sistema Baseado em Ontologias para Avaliação da Experiência de Usuário em Sistemas Imersivos}},
  author = {Manso, Carolina de Freitas},
  institution = {Universidade Federal do Espírito Santo},
  year = {2022},
  note = {in Portuguese only},
}

Abstract

Desde a criação e democratização de computadores pessoais e smartphones, novas formas de manusear dispositivos foram surgindo. Com isso, também surgiu um novo ramo de estudos, sendo este conhecido atualmente como Interação Humano-Computador (IHC). Um problema relacionado a IHC conhecido e, muito discutido atualmente, é a baixa usabilidade quando diferentes tipos de usuários utilizam o mesmo sistema. Uma solução possível para este problema são os sistemas adaptativos, pois eles conseguem alterar aspectos de sua estrutura ou funcionalidades e, com isso, acomodar e atender melhor às necessidades de diferentes usuários e suas mudanças ao longo do tempo. Porém, o campo da IHC envolve diferentes áreas de conhecimento, com diferentes especialistas envolvidos, fazendo com que conceitos muitas vezes não possuam um significado consensual, criando, assim, conflitos semânticos no entendimento e na modelagem das características do usuário, entre outros. Diante disto, este trabalho propõe o uso de ontologias no desenvolvimento de sistemas adaptativos. Ontologias têm sido usadas com sucesso em vários domínios para capturar e organizar conhecimento, visando lidar com interoperabilidade e problemas relacionados ao conhecimento. No Núcleo de Estudos em Modelagem Conceitual e Ontologias (NEMO), no qual este trabalho foi realizado, encontra-se em desenvolvimento HCI-ON (Human-Computer Interaction Ontology Network), uma rede de ontologias que trata aspectos relacionados a IHC. Nessa rede, no contexto da pesquisa de doutorado do coorientador deste trabalho, estão sendo desenvolvidas ontologias que tratam aspectos relevantes para o desenvolvimento de interfaces adaptativas (e.g., caracterização do usuário). Neste trabalho, um extrato de HCI-ON foi utilizado no desenvolvimento de SNOPI (Social Network with Ontology-based Adaptive Interface), uma rede social com interface adaptativa baseada em ontologia. O extrato de HCI-ON foi utilizado na modelagem conceitual de SNOPI e para construção da ontoSNOPI (ontologia operacional de SNOPI). Uma versão inicial de SNOPI foi projetada e desenvolvida, incluindo algumas adaptações de interface de acordo com o perfil do usuário.

Bibtex

@techreport{scalser2022,
  abstract = {Desde a criação e democratização de computadores pessoais e smartphones, novas formas de manusear dispositivos foram surgindo. Com isso, também surgiu um novo ramo de estudos, sendo este conhecido atualmente como Interação Humano-Computador (IHC). Um problema relacionado a IHC conhecido e, muito discutido atualmente, é a baixa usabilidade quando diferentes tipos de usuários utilizam o mesmo sistema. Uma solução possível para este problema são os sistemas adaptativos, pois eles conseguem alterar aspectos de sua estrutura ou funcionalidades e, com isso, acomodar e atender melhor às necessidades de diferentes usuários e suas mudanças ao longo do tempo. Porém, o campo da IHC envolve diferentes áreas de conhecimento, com diferentes especialistas envolvidos, fazendo com que conceitos muitas vezes não possuam um significado consensual, criando, assim, conflitos semânticos no entendimento e na modelagem das características do usuário, entre outros. Diante disto, este trabalho propõe o uso de ontologias no desenvolvimento de sistemas adaptativos. Ontologias têm sido usadas com sucesso em vários domínios para capturar e organizar conhecimento, visando lidar com interoperabilidade e problemas relacionados ao conhecimento. No Núcleo de Estudos em Modelagem Conceitual e Ontologias (NEMO), no qual este trabalho foi realizado, encontra-se em desenvolvimento HCI-ON (Human-Computer Interaction Ontology Network), uma rede de ontologias que trata aspectos relacionados a IHC. Nessa rede, no contexto da pesquisa de doutorado do coorientador deste trabalho, estão sendo desenvolvidas ontologias que tratam aspectos relevantes para o desenvolvimento de interfaces adaptativas (e.g., caracterização do usuário). Neste trabalho, um extrato de HCI-ON foi utilizado no desenvolvimento de SNOPI (Social Network with Ontology-based Adaptive Interface), uma rede social com interface adaptativa baseada em ontologia. O extrato de HCI-ON foi utilizado na modelagem conceitual de SNOPI e para construção da ontoSNOPI (ontologia operacional de SNOPI). Uma versão inicial de SNOPI foi projetada e desenvolvida, incluindo algumas adaptações de interface de acordo com o perfil do usuário.},
  title = {{SNOPI: Um Sistema de Interface Adaptativa baseada em Ontologia}},
  author = {Scalser, Murilo Borghardt},
  institution = {Universidade Federal do Espírito Santo},
  year = {2022},
  note = {in Portuguese only},
}

Abstract

Com a democratização dos computadores e smartphones, é cada vez maior o investimento feito por corporações nos sistemas computacionais interativos. Visando melhorar cada vez mais a usabilidade desses sistemas, são levados em consideração aspectos de design de interação humano-computador (IHC). Como IHC é uma área multidisciplinar, equipes envolvidas no design de IHC costumam ser compostas por profissionais de diferentes especialidades, cada qual com seu próprio corpo de conhecimento e vocabulário técnico. Com isso, a conceituação sobre design de IHC e sobre o produto sendo desenvolvido pode se tornar conflitante entre os diferentes profissionais (i.e., não há consenso com relação ao significado dos conceitos), dificultando assim a comunicação e a transferência de conhecimento. Diante disso, a combinação entre ontologias e soluções de gerência de conhecimento (GC) pode ser útil, apoiando a captura e organização de conhecimento de design de IHC e provendo mecanismos que possibilitam a representação, armazenamento, recuperação, utilização e avaliação desse conhecimento. Nesse contexto, a ontologia de referência HCIDO (Human-Computer Interaction Design Ontology) foi proposta em (CASTRO, 2021), com o intuito de prover uma conceituação bem fundamentada e consensual sobre design de IHC e servir de apoio para soluções de GC no design de IHC. Neste trabalho, HCIDO foi utilizada no desenvolvimento de KTID (Knowledge Tool for Interaction Design), uma ferramenta de apoio a aspectos de GC no design de IHC. HCIDO foi utilizada na modelagem conceitual de KTID como um recurso de conhecimento sobre o domínio de design de IHC. Uma versão inicial de KTID foi projetada, desenvolvida e disponibilizada para uso, incluindo funcionalidades que apoiam representação, armazenamento, recuperação e avaliação de conhecimento no design de IHC.

Bibtex

@techreport{sessa2021,
  abstract = {Com a democratização dos computadores e smartphones, é cada vez maior o investimento feito por corporações nos sistemas computacionais interativos. Visando melhorar cada vez mais a usabilidade desses sistemas, são levados em consideração aspectos de design de interação humano-computador (IHC). Como IHC é uma área multidisciplinar, equipes envolvidas no design de IHC costumam ser compostas por profissionais de diferentes especialidades, cada qual com seu próprio corpo de conhecimento e vocabulário técnico. Com isso, a conceituação sobre design de IHC e sobre o produto sendo desenvolvido pode se tornar conflitante entre os diferentes profissionais (i.e., não há consenso com relação ao significado dos conceitos), dificultando assim a comunicação e a transferência de conhecimento. Diante disso, a combinação entre ontologias e soluções de gerência de conhecimento (GC) pode ser útil, apoiando a captura e organização de conhecimento de design de IHC e provendo mecanismos que possibilitam a representação, armazenamento, recuperação, utilização e avaliação desse conhecimento. Nesse contexto, a ontologia de referência HCIDO (Human-Computer Interaction Design Ontology) foi proposta em (CASTRO, 2021), com o intuito de prover uma conceituação bem fundamentada e consensual sobre design de IHC e servir de apoio para soluções de GC no design de IHC. Neste trabalho, HCIDO foi utilizada no desenvolvimento de KTID (Knowledge Tool for Interaction Design), uma ferramenta de apoio a aspectos de GC no design de IHC. HCIDO foi utilizada na modelagem conceitual de KTID como um recurso de conhecimento sobre o domínio de design de IHC. Uma versão inicial de KTID foi projetada, desenvolvida e disponibilizada para uso, incluindo funcionalidades que apoiam representação, armazenamento, recuperação e avaliação de conhecimento no design de IHC.},
  title = {{Uma Ferramenta Baseada em Ontologia para Apoiar Aspectos de Gerência de Conhecimento no Design de IHC}},
  author = {Sessa, Beatriz Oginoni},
  institution = {Universidade Federal do Espírito Santo},
  year = {2021},
  note = {in Portuguese only},
}