SNOPI: Social Network with Ontology-based adaPtive Interface
SNOPI focuses on adaptations of the user interface of an academic social network for users with different degrees of color blindness and low vision.
Undergraduate Project
SNOPI was developed in the context of an ongoing doctoral research and an undergraduate project (Scalser, 2022). It uses a fragment of HCI-ON (Human-Computer Interaction Ontology Network - dev.nemo.inf.ufes.br/hcion/) including concepts from HCIO (Human-Computer Interaction Ontology Network), User Characterization Ontology (UCO) and UI Types and Elements Ontology (UIT&EO).
The undergraduate project report is available (in Portuguese only) at (Scalser, 2022).
| Staff | info |
|---|---|
| Murilo Borghardt Scalser | Undergraduate Student |
| Monalessa Perini Barcellos | Advisor |
| Alexandre Adler Cunha de Freitas | Coadvisor |
SNOPI's Ontology-Oriented Developement
The HCI-ON fragment was used as a reference model at development time (conceptual model) to structure the social network and its relational database, and as computational artifact (ontoSNOPI) at run-time to support the user interface adaptations through reasoning.
Website
-
SNOPI is available at
dev.nemo.inf.ufes.br/snopi/
OWL file
-
The OWL file of the HCI-ON extract used to develop SNOPI is available at
dev.nemo.inf.ufes.br/snopi/ontoSNOPI.owlavailable for reuse
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SNOPI2.0: Social Network with Ontology-based adaPtive Interface
SNOPI focuses on adaptations of the user interface of an academic social network for users with different degrees of color blindness and low vision. New adaptations were implemented in SNOPI, thus generating SNOPI 2.0.
Undergraduate Project
SNOPI 2.0 was developed in the context of an ongoing doctoral research and an undergraduate project (Risso, 2023). It uses a fragment of HCI-ON (Human-Computer Interaction Ontology Network - dev.nemo.inf.ufes.br/hcion/) including concepts from HCIO (Human-Computer Interaction Ontology Network), User Characterization Ontology (UCO), UI Types and Elements Ontology (UIT&EO) and Context of Use Ontology (CUO), which involves concepts describing the elements that characterize a context of use, such as physical and social environments wherein the interaction occurs.
The undergraduate project report is available (in Portuguese only) at (Risso, 2023).
| Staff | info |
|---|---|
| Vinícius de Oliveira Risso | Undergraduate Student |
| Monalessa Perini Barcellos | Advisor |
| Alexandre Adler Cunha de Freitas | Coadvisor |
SNOPI's Ontology-Oriented Developement
The HCI-ON fragment was used as a reference model at development time (conceptual model) to structure the social network and its relational database, and as a computational artifact (ontoSNOPI2.0) at runtime to support new adaptations of the user interface through reasoning.
Website
-
SNOPI2.0 is available at
dev.nemo.inf.ufes.br/snopi2.0/
OWL file
-
The OWL file of the HCI-ON extract used to develop SNOPI2.0 is available at
dev.nemo.inf.ufes.br/snopi/ontoSNOPI2.0.owlavailable for reuse
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Publications
OADAPT publications
Network related publications & academic works
All pdfs here are the author’s version of the work, posted here by permission of publishers for your personal use, not for re-distribution.
The definitive version was published in the respective conference proceedings/journal issue.
All of them are related to the OADAPT.
Journal publication
FREITAS, A. A. C. de; COSTA, S. D.; SCALSER, M. B.; BARCELLOS, M. P. (2023). Using Networked Ontologies to Support the Development of Software Systems with Adaptive User Interface. Journal on Interactive Systems, Porto Alegre, RS, v. 14, n. 1, p. 257–273. https://doi.org/10.5753/jis.2023.3256 [abstract] [bibtex] [doi] [pdf]
Abstract
The new ways of interacting with computers, smartphones, and other devices have brought new challenges, such as the need to ensure that different types of users can easily use the same system. Adaptive User Interface (AUI) systems have been recognized as a solution to this matter. 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 (i.e., networked ontologies) 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. This exploratory study showed that using networked ontologies to develop an AUI system is useful and feasible. The ontology was useful at the conceptual level by serving as a basis to define the system’s structural model and at the operational level by providing the semantics used in a reasoning engine to adapt the UI at run-time. The first version of an ontology-based process to guide the development of AUI systems emerged from this experience and it is also presented in this paper.
Bibtex
@article{Freitas_2023-OADAPT,
place={Porto Alegre, RS},
title={Using Networked Ontologies to Support the Development of Software Systems with Adaptive User Interface},
volume={14},
url={https://sol.sbc.org.br/journals/index.php/jis/article/view/3256},
DOI={10.5753/jis.2023.3256},
abstractNote={<p>The new ways of interacting with computers, smartphones, and other devices have brought new challenges, such as the need to ensure that different types of users can easily use the same system. Adaptive User Interface (AUI) systems have been recognized as a solution to this matter. 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 (i.e., networked ontologies) 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. This exploratory study showed that using networked ontologies to develop an AUI system is useful and feasible. The ontology was useful at the conceptual level by serving as a basis to define the system’s structural model and at the operational level by providing the semantics used in a reasoning engine to adapt the UI at run-time. The first version of an ontology-based process to guide the development of AUI systems emerged from this experience and it is also presented in this paper.</p>},
number={1},
journal={Journal on Interactive Systems},
author={Freitas, Alexandre Adler Cunha de and Costa, Simone Dornelas and Scalser, Murilo Borghardt and Barcellos, Monalessa Perini},
year={2023}, month={Jul.}, pages={257–273} }
Conference publication
Freitas, Alexandre A. C. de and Barcellos, Monalessa P. (2024). An Ontology-Based Approach to Support the Development of Adaptive Interface Systems. Proceedings of the 17th Seminar on Ontology Research in Brazil (ONTOBRAS 2024) and 8th Doctoral and Masters Consortium on Ontologies (WTDO 2024), 1–8. https://www.inf.ufrgs.br/ontobras/wp-content/uploads/2024/10/wtdo_2024_paper_8.pdf [abstract] [bibtex] [doi] [pdf]
Abstract
Advances in technology have introduced new challenges to ensure optimal usability for diverse users. Adaptive User Interface (AUI) systems offer a potential solution by dynamically adjusting the interface to the user. However, developing these systems is complex, requiring capturing user characteristics and preferences. This paper provides an overview of a doctoral proposal that proposes OADAPT, an ontology-based approach to support AUI system development. The approach comprises a knowledge framework about AUI systems (represented through networked ontologies) and a process that guides the steps to use the ontologies to develop AUI systems. OADAPT emerged from developing a social network called SNOPI, which automatically adapts its interface based on users’ needs and characteristics, such as low vision and colorblindness.
Bibtex
@inproceedings{Freitas2024-OADAPT-ONTOBRAS,
author = {Freitas, Alexandre A. C. de and Barcellos, Monalessa P.},
title = {An Ontology-Based Approach to Support the Development of Adaptive Interface Systems},
year = {2024},
isbn = {},
publisher = {},
address = {},
url = {https://www.inf.ufrgs.br/ontobras/wp-content/uploads/2024/10/wtdo_2024_paper_8.pdf},
doi = {},
abstract = {Advances in technology have introduced new challenges to ensure optimal usability for diverse users. Adaptive User Interface (AUI) systems offer a potential solution by dynamically adjusting the interface to the user. However, developing these systems is complex, requiring capturing user characteristics and preferences. This paper provides an overview of a doctoral proposal that proposes OADAPT, an ontology-based approach to support AUI system development. The approach comprises a knowledge framework about AUI systems (represented through networked ontologies) and a process that guides the steps to use the ontologies to develop AUI systems. OADAPT emerged from developing a social network called SNOPI, which automatically adapts its interface based on users’ needs and characteristics, such as low vision and colorblindness.},
booktitle = {Proceedings of the 17th Seminar on Ontology Research in Brazil (ONTOBRAS 2024) and 8th Doctoral and Masters Consortium on Ontologies (WTDO 2024)},
articleno = {},
numpages = {8},
keywords = {Adaptive User Interface, AUI System, Ontology, Ontology Network},
location = {Vitória, Brazil},
series = {}
}
Conference publication
Freitas, Alexandre A. C. de and Scalser, Murilo B. and Costa, Simone D. and Barcellos, Monalessa P. (2022). Towards an Ontology-Based Approach to Develop Software Systems with Adaptive User Interface. Proceedings of the 21st Brazilian Symposium on Human Factors in Computing Systems, 1–7. https://dl.acm.org/doi/10.1145/3554364.3559139 [abstract] [bibtex] [doi] [pdf]
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.
Bibtex
@inproceedings{Freitas2022-SNOPI-IHC,
author = {Freitas, Alexandre A. C. de 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 = {ontology network, adaptive user interface, ontology},
location = {Diamantina, Brazil},
series = {IHC '22}
}
Monograph (undergraduate)
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
@monography{Risso2023,
address={VIT{\'O}RIA, ES},
author={Risso, Vinícius de Oliveira},
pages={69},
school={Federal University of Espírito Santo},
title={APLICA{\c{C}}{\~A}O DE UMA ABORDAGEM BASEADA EM ONTOLOGIA NA EVOLU{\c{C}}{\~A}O DE UM SISTEMA COM INTERFACE ADAPTATIVA},
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.},
type={Monography},
year={2023}}
Monograph (undergraduate)
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},
type={Monography}
}
About
Our approach, which we call OADAPT (Ontology-based Approach to Develop AdaPtive inTerfaces), consists of a knowledge structure (i.e., an ON (Ontology Network) containing ontologies that address relevant aspects to adaptive systems and AUI)) and a process describing the steps to use it to develop Adaptative User Interface (AUI) systems.
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