4th International Workshop on Theory and Application of Visualizations and Human-centric Aspects in Processes

This is the fourth TAProViz workshop being run at the 13th International Conference on Business Process Management (BPM). The intention this year is to consolidate on the results of the previous successful workshops by further developing this important topic, identifying the key research topics of interest to the BPM visualization community. Towards this goal, the workshop topics were extended to human computer interaction and related domains. Submitted papers were evaluated by at least three program committee members, in a double blind manner, on the basis of significance, originality, technical quality and exposition. Three full and one position papers were accepted for presentation at the workshop. In addition, we invited a keynote speaker, Jakob Pinggera, a postdoctoral researcher at the Business Process Management Research Cluster at the University of Innsbruck, Austria.

ICT and the Shaping of Society: Exploring Human -ICT Relationships in Everyday Life (summary section only)

This thesis explores the relationship between humans and ICTs (information and communication technologies). As ICTs are increasingly penetrating all spheres of social life, their role as mediators – between people, between people and information, and even between people and the natural world – is expanding, and they are increasingly shaping social life. Yet, we still know little of how our life is affected by their growing role. Our understanding of the actors and forces driving the accelerating adoption of new ICTs in all areas of life is also fairly limited. This thesis addresses these problems by interpretively exploring the link between ICTs and the shaping of society at home, in the office, and in the community. The thesis builds on empirical material gathered in three research projects, presented in four separate essays. The first project explores computerized office work through a case study. The second is a regional development project aiming at increasing ICT knowledge and use in 50 small-town families. In the third, the second project is compared to three other longitudinal development projects funded by the European Union. Using theories that consider the human-ICT relationship as intertwined, the thesis provides a multifaceted description of life with ICTs in contemporary information society. By oscillating between empirical and theoretical investigations and balancing between determinist and constructivist conceptualisations of the human-ICT relationship, I construct a dialectical theoretical framework that can be used for studying socio-technical contexts in society. This framework helps us see how societal change stems from the complex social processes that surround routine everyday actions. For example, interacting with and through ICTs may change individuals’ perceptions of time and space, social roles, and the proper ways to communicate – changes which at some point in time result in societal change in terms of, for example, new ways of acting and knowing things.

DADAISM Project Plan

The DADAISM project brings together researchers from the diverse fields of archaeology, human computer interaction, image processing, image search and retrieval, and text mining to create a rich interactive system to address the problems of researchers finding images relevant to their research. In the age of digital photography, thousands of images are taken of archaeological artefacts. These images could help archaeologists enormously in their tasks of classification and identification if they could be related to one another effectively. They would yield many new insights on a range of archaeological problems. However, these images are currently greatly underutilized for two key reasons. Firstly, the current paradigm for interaction with image collections is basic keyword search or, at best, simple faceted search. Secondly, even if these interactions are possible, the metadata related to the majority of images of archaeological artefacts is scarce in information relating to the content of the image and the nature of the artefact, and is time intensive to enter manually. DADAISM will transform the way in which archaeologists interact with online image collections. It will deploy user-centred design methodologies to create an interactive system that goes well beyond current systems for working with images, and will support archaeologists’ tasks of finding, organising, relating and labelling images as well as other relevant sources of information such as grey literature documents.

Robot navigation in dense crowds : statistical models and experimental studies of human robot cooperation

This thesis explores the problem of mobile robot navigation in dense human crowds. We begin by considering a fundamental impediment to classical motion planning algorithms called the freezing robot problem: once the environment surpasses a certain level of complexity, the planner decides that all forward paths are unsafe, and the robot freezes in place (or performs unnecessary maneuvers) to avoid collisions. Since a feasible path typically exists, this behavior is suboptimal. Existing approaches have focused on reducing predictive uncertainty by employing higher fidelity individual dynamics models or heuristically limiting the individual predictive covariance to prevent overcautious navigation. We demonstrate that both the individual prediction and the individual predictive uncertainty have little to do with this undesirable navigation behavior. Additionally, we provide evidence that dynamic agents are able to navigate in dense crowds by engaging in joint collision avoidance, cooperatively making room to create feasible trajectories. We accordingly develop interacting Gaussian processes, a prediction density that captures cooperative collision avoidance, and a "multiple goal" extension that models the goal driven nature of human decision making. Navigation naturally emerges as a statistic of this distribution.

Most importantly, we empirically validate our models in the Chandler dining hall at Caltech during peak hours, and in the process, carry out the first extensive quantitative study of robot navigation in dense human crowds (collecting data on 488 runs). The multiple goal interacting Gaussian processes algorithm performs comparably with human teleoperators in crowd densities nearing 1 person/m², while a state of the art noncooperative planner exhibits unsafe behavior more than 3 times as often as the multiple goal extension, and twice as often as the basic interacting Gaussian process approach. Furthermore, a reactive planner based on the widely used dynamic window approach proves insufficient for crowd densities above 0.55 people/m². We also show that our noncooperative planner or our reactive planner capture the salient characteristics of nearly any dynamic navigation algorithm. For inclusive validation purposes, we show that either our non-interacting planner or our reactive planner captures the salient characteristics of nearly any existing dynamic navigation algorithm. Based on these experimental results and theoretical observations, we conclude that a cooperation model is critical for safe and efficient robot navigation in dense human crowds.

Finally, we produce a large database of ground truth pedestrian crowd data. We make this ground truth database publicly available for further scientific study of crowd prediction models, learning from demonstration algorithms, and human robot interaction models in general.

Os sistemas de recompensa nas interfaces contemporâneas de comunicação

Na atualidade observa-se vastos estudos sobre os processos na área do Design acerca de como projetar experiências e prototipar interações entre pessoas e sistemas, e mesmo entre pessoas por intermédio de sistemas. Enquanto todo tipo de produto produz uma experiência de uso, com a evolução da interatividade as relações estabelecidas entre os usuários e os produtos tornaram-se mais complexas e modificaram-se ao longo dos anos. A abordagem teórica destinada a tratar essas questões também expandiu e diversificou-se simultaneamente. A partir de um estudo sobre os processos interativos e o campo teórico relacionado, foi possível identificar um fenômeno relativamente recente em interfaces nas quais pode ser verificado um alto nível de interação, a saber: os sistemas de recompensa. Cabe salientar que este termo foi emprestado da Neurociência, aonde é utilizado para descrever o circuito responsável pelo gerenciamento do comportamento através da indução de prazer e dor. Portanto, o autor desta dissertação propõe uma acepção do termo no âmbito do design de componentes interativos para designar o artifício, que muitas interfaces atuais incorporaram, de conceder aos usuários a possibilidade de apreciarem, ou não, determinado conteúdo em rede. Assim, pode-se compreender que o emprego do termo aqui é metafórico. Neste processo os usuários podem fornecer outros tipos de feedback ao sistema, como por exemplo um comentário, ou compartilhamento, estimulando assim uma série de desdobramentos interativos e repercussões para a experiência de uso do produto. Este trabalho propõe uma investigação qualitativa sobre as interações concernentes aos sistemas de recompensa, abordando tanto questões objetivas funcionais dos sistemas, quanto questões referentes ao feedback dos usuários. O Facebook será amplamente analisado, por ter sido uma interface pioneira na manipulação dos sistemas de recompensa, na qual estes componentes alcançaram um alto nível de desenvolvimento até este momento. A justificativa para esta pesquisa se deve a dois fatores particularmente relevantes: primeiro, a ausência de conteúdo significativo na literatura relacionada atual. Em segundo lugar, a notável expansão dos sistemas criados com esta finalidade, conforme será demonstrado no estudo. O objetivo deste projeto é compreender de que forma o design dos sistemas de recompensa influenciam o fluxo de interações e o comportamento dos usuários atualmente. Para tanto, esta pesquisa procura verificar como determinados aspectos teóricos do design - dedicados à compreensão da dinâmica de processos interativos - se aplicam a experiências reais de interação no mundo contemporâneo. Por exemplo, diversos modelos e frameworks nas áreas de HCI (Interação Humano-Computador), UX (experiência do usuário), e design de experiências destacam conceitos condizentes com aspectos identificados nos sistemas de recompensa que por sua vez encontram-se em processo de desenvolvimento, guiados por tendências comerciais de uma forma quase que intuitiva, no sentido de que pouca atenção tem sido dada na literatura sobre as bases neuronais que fazem este processo funcionar. Desta forma, pretende-se fornecer subsídios para uma melhor compreensão do impacto que os sistemas de recompensa analisados nesta dissertação desempenham sobre a experiência de uso entre consumidores e produtos delineados dentro deste paradigma

Os sistemas de recompensa nas interfaces contemporâneas de comunicação

Na atualidade observa-se vastos estudos sobre os processos na área do Design acerca de como projetar experiências e prototipar interações entre pessoas e sistemas, e mesmo entre pessoas por intermédio de sistemas. Enquanto todo tipo de produto produz uma experiência de uso, com a evolução da interatividade as relações estabelecidas entre os usuários e os produtos tornaram-se mais complexas e modificaram-se ao longo dos anos. A abordagem teórica destinada a tratar essas questões também expandiu e diversificou-se simultaneamente. A partir de um estudo sobre os processos interativos e o campo teórico relacionado, foi possível identificar um fenômeno relativamente recente em interfaces nas quais pode ser verificado um alto nível de interação, a saber: os sistemas de recompensa. Cabe salientar que este termo foi emprestado da Neurociência, aonde é utilizado para descrever o circuito responsável pelo gerenciamento do comportamento através da indução de prazer e dor. Portanto, o autor desta dissertação propõe uma acepção do termo no âmbito do design de componentes interativos para designar o artifício, que muitas interfaces atuais incorporaram, de conceder aos usuários a possibilidade de apreciarem, ou não, determinado conteúdo em rede. Assim, pode-se compreender que o emprego do termo aqui é metafórico. Neste processo os usuários podem fornecer outros tipos de feedback ao sistema, como por exemplo um comentário, ou compartilhamento, estimulando assim uma série de desdobramentos interativos e repercussões para a experiência de uso do produto. Este trabalho propõe uma investigação qualitativa sobre as interações concernentes aos sistemas de recompensa, abordando tanto questões objetivas funcionais dos sistemas, quanto questões referentes ao feedback dos usuários. O Facebook será amplamente analisado, por ter sido uma interface pioneira na manipulação dos sistemas de recompensa, na qual estes componentes alcançaram um alto nível de desenvolvimento até este momento. A justificativa para esta pesquisa se deve a dois fatores particularmente relevantes: primeiro, a ausência de conteúdo significativo na literatura relacionada atual. Em segundo lugar, a notável expansão dos sistemas criados com esta finalidade, conforme será demonstrado no estudo. O objetivo deste projeto é compreender de que forma o design dos sistemas de recompensa influenciam o fluxo de interações e o comportamento dos usuários atualmente. Para tanto, esta pesquisa procura verificar como determinados aspectos teóricos do design - dedicados à compreensão da dinâmica de processos interativos - se aplicam a experiências reais de interação no mundo contemporâneo. Por exemplo, diversos modelos e frameworks nas áreas de HCI (Interação Humano-Computador), UX (experiência do usuário), e design de experiências destacam conceitos condizentes com aspectos identificados nos sistemas de recompensa que por sua vez encontram-se em processo de desenvolvimento, guiados por tendências comerciais de uma forma quase que intuitiva, no sentido de que pouca atenção tem sido dada na literatura sobre as bases neuronais que fazem este processo funcionar. Desta forma, pretende-se fornecer subsídios para uma melhor compreensão do impacto que os sistemas de recompensa analisados nesta dissertação desempenham sobre a experiência de uso entre consumidores e produtos delineados dentro deste paradigma.

A framework for estimating difficulty and exclusion from tasks during inclusive design

Measuring capability variations within the population isanimportant process that can be used to support decision making regarding the inclusivity of design for all users, thus allowing the level of exclusion tobe defined veryearly and throughout the design process. Our hands often represent a central feature of the human-task interaction, and therefore, variations in the capabilities of the hands has the potential to exclude people from all or part of the tasks they perform. Data is presented from the performance of 15 people in one of three age groups (18-40, 41-64 and 65+). Using a classification system for defining hand actions the prevalence of different grips in response to a range of physical task demands was mapped in a way that allowed capability to be measured against other variables such as task quality. This was found toenhance thegranularity with which exclusion could be both measured and predicted.

Design and path planning for a remote-brained service robot

This article introduced an effective design method of robot called remote-brain, which is made the brain and body separated. It leaves the brain in the mother environment, by which we mean the environment in which the brain's software is developed, and talks with its body by wireless links. It also presents a real robot TUT06-B based on this method which has human-machine interaction, vision systems, manipulator etc. Then it discussed the path planning method for the robot based on ant colony algorithm in details, especially the Ant-cycle model. And it also analyzed the parameter of the algorithm which can affect the convergence. Finally, it gives the program flow chat of this algorithm.

basic research in computer science and software engineering at sklcs

The State Key Laboratory of Computer Science (SKLCS) is committed to basic research in computer science and software engineering. The research topics of the laboratory include: concurrency theory, theory and algorithms for real-time systems, formal specifications based on context-free grammars, semantics of programming languages, model checking, automated reasoning, logic programming, software testing, software process improvement, middleware technology, parallel algorithms and parallel software, computer graphics and human-computer interaction. This paper describes these topics in some detail and summarizes some results obtained in recent years.