Architecture for IoT Node and Platform

Only recently, during the past five years, consumer electronics has been evolving rapidly. Many products have started to include “smart home” capabilities, enabling communication and interoperability of various smart devices. Even more devices and sensors can be remote controlled and monitored through cloud services. While the smart home systems have become very affordable to average consumer compared to the early solutions decades ago, there are still many issues and things that need to be fixed or improved upon: energy efficiency, connectivity with other devices and applications, security and privacy concerns, reliability, and response time. This paper focuses on designing Internet of Things (IoT) node and platform architectures that take these issues into account, notes other currently used solutions, and selects technologies in order to provide better solution. The node architecture aims for energy efficiency and modularity, while the platform architecture goals are in scalability, portability, maintainability, performance, and modularity. Moreover, the platform architecture attempts to improve user experience by providing higher reliability and lower response time compared to the alternative platforms. The architectures were developed iteratively using a development process involving research, planning, design, implementation, testing, and analysis. Additionally, they were documented using Kruchten’s 4+1 view model, which is used to describe the use cases and different views of the architectures. The node architecture consisted of energy efficient hardware, FC3180 microprocessor and CC2520 RF transceiver, modular operating system, Contiki, and a communication protocol, AllJoyn, used for providing better interoperability with other IoT devices and applications. The platform architecture provided reliable low response time control, monitoring, and initial setup capabilities by utilizing web technologies on various devices such as smart phones, tablets, and computers. Furthermore, an optional cloud service was provided in order to control devices and monitor sensors remotely by utilizing scalable high performance technologies in the backend enabling low response time and high reliability.

IVIS: Search and visualization on heterogeneous information networks

We build a system to support search and visualization on heterogeneous information networks. We first build our system on a specialized heterogeneous information network: DBLP. The system aims to facilitate people, especially computer science researchers, toward a better understanding and user experience about academic information networks. Then we extend our system to the Web. Our results are much more intuitive and knowledgeable than the simple top-k blue links from traditional search engines, and bring more meaningful structural results with correlated entities. We also investigate the ranking algorithm, and we show that the personalized PageRank and proposed Hetero-personalized PageRank outperform the TF-IDF ranking or mixture of TF-IDF and authority ranking. Our work opens several directions for future research.

Interface de busca do Google e Yahoo: a experiência do usuário sob o olhar do eye tracking

A quantidade de páginas disponibilizadas na Web atingiu um tamanho tão grande que se tornou impossível recuperar informações manualmente, necessitando-se de mecanismos que possam ajudar nesse processo. Nesse contexto, os mecanismos de busca podem ser considerados como uma importante categoria do ciberespaço, especialmente para a área da Ciência da Informação, porque diz respeito à organização do conhecimento nesse ambiente, de tal forma que o Google tem sido considerado a porta de entrada no ciberespaço. Isso evidencia a importância que as interfaces de tais mecanismos podem ter sobre o comportamento informacional das pessoas. Recentes pesquisas mostram que nos últimos anos novos elementos contendo dados estruturados foram inseridos nas páginas de resultados do Google o que pode criar condições para mudanças no comportamento dos usuários. Neste trabalho apresenta-se características da tecnologia de eye tracking e seu uso em User Experience, com a apresentação de alguns resultados obtidos por meio uma investigação experimental, comparando o comportamento de usuários diante das páginas de resultados do Google e Yahoo. Observou-se que nos testes com o Google os participantes precisaram de cerca de 30% a menos de tempo para se decidirem sobre a escolha do link. Acredita-se que os participantes podem ter sofrido influência do elemento conhecido como rich snippet. Os resultados mostram que a interface foi capaz de influenciar o comportamento dos participantes quanto à escolha do melhor link, evidenciando a importância da apresentação dos resultados no processo de tomada de decisão de seus usuários.

Interoperabilidade, processamento e análise visual de dados geográficos

Esta dissertação apresenta uma arquitectura interoperável que permite lidar com a obtenção, manipulação, processamento e análise de informação geográfica. A aplicação 30, implementada como parte da arquitectura, para além de permitir a visualização e manipulação de dados dentro de um ambiente 30, oferece métodos que permitem descobrir, aceder e usar geo-processos, disponíveis através de serviços Web. A interacção com o utilizador é também feita através uma abordagem que quebra a típica complexidade que a maioria dos Sistemas de Informação Geográfica apresenta. O recurso à programação visual reduz a complexidade do sistema, e permite aos operadores tirar proveito da localização e de uma abstracção de um processo complexo, onde as unidades de processamento são representadas no terreno através de componentes 30 que podem ser directamente manipuladas e ligadas de modo a criar encandeamentos complexos de processos. Estes processos podem também ser criados visualmente e disponibilizados online. ABSTRACT; This thesis presents an interoperable architecture mainly designed for manipulation, processing and geographical information analysis. The three-dimensional interface, implemented as part of the architecture, besides allowing the visualization and manipulation of spatial data within a 30 environment, offers methods for discovering, accessing and using geo-processes, available through Web Services. Furthermore, the user interaction is done through an approach that breaks the typical complexity of most Geographic information Systems. This simplicity is in general archived through a visual programming approach that allows operators to take advantage of location, and use processes through abstract representations. Thus, processing units are represented on the terrain through 30 components, which can be directly manipulated and linked to create complex process chains. New processes can also be visually created and deployed online.

Gamification in Skills Management

Employees are the human capital which, to a great extent, contributes to the success and development of high-performance and sustainable organizations. In a work environment, there is a need to provide a tool for tracking and following-up on each employees' professional progress, while staying aligned with the organization’s strategic and operational goals and objectives. The research work within this Thesis aims to contribute to improve employees' selfawareness and auto-regulation; two predominant research areas are also studied and analyzed: Visual Analytics and Gamification. The Visual Analytics enables the specification of personalized dashboard interfaces with alerts and indicators to keep employees aware of their skills and to continuously monitor how to improve their expertise, promoting simultaneously behavioral change and adoption of good-practices. The study of Gamification techniques with Talent Management features enabled the design of new processes to engage, motivate, and retain highly productive employees, and to foster a competitive working environment, where employees are encouraged to be involved in new and rewarding activities, where knowledge and experience are recognized as a relevant asset. The Design Science Research was selected as the research methodology; the creation of new knowledge is therefore based on an iterative cycle addressing concepts such as design, analysis, reflection, and abstraction. By collaborating in an international project (Active@Work), funded by the Active and Assisted Living Programme, the results followed a design thinking approach regarding the specification of the structure and behavior of the Skills Development Module, namely the identification of requirements and the design of an innovative info-structure of metadata to support the user experience. A set of mockups were designed based on the user role and main concerns. Such approach enabled the conceptualization of a solution to proactively assist the management and assessment of skills in a personalized and dynamic way. The outcomes of this Thesis aims to demonstrate the existing articulation between emerging research areas such as Visual Analytics and Gamification, expecting to represent conceptual gains in these two research fields.

Sviluppo di un algoritmo di Object Detection per la privacy in ambito industriale

In questa tesi è descritto il lavoro svolto presso un'azienda informatica locale, allo scopo di ricerca ed implementazione di un algoritmo per individuare ed offuscare i volti presenti all'interno di video di e-learning in ambito industriale, al fine di garantire la privacy degli operai presenti. Tale algoritmo sarebbe stato poi da includere in un modulo software da inserire all'interno di un applicazione web già esistente per la gestione di questi video. Si è ricercata una soluzione ad hoc considerando le caratteristiche particolare del problema in questione, studiando le principali tecniche della Computer Vision per comprendere meglio quale strada percorrere. Si è deciso quindi di implementare un algoritmo di Blob Tracking basato sul colore.

Sviluppo di una piattaforma per fornire contenuti formativi sfruttando la gamification: un caso di studio aziendale

Questo volume di tesi, dal titolo “Sviluppo di una piattaforma per fornire contenuti formativi sfruttando la gamification: un caso di studio aziendale”, tratta argomenti quali e-learning e game-based learning e come/quando questi possono essere applicati, presentando inoltre un esempio di prototipo di applicazione web che può fungere a questo scopo. Nello specifico, il primo capitolo si compone di tre sezioni principali: la prima introduce il concetto di e-learning e le molteplici declinazioni ad esso applicabili, oltre a presentare qualche cenno di carattere storico per individuare questo fenomeno nel tempo; la seconda tratta i campi d’applicazione e le tipologie di didattica inscrivibili nel termine “Game-based learning”. Nella terza sezione, “builder per esperienze gamificate”, infine, vengono presentate e analizzate due applicazioni web che possono concorrere alla creazione di un’esperienza di formazione gamificata in ambito scolastico e/o lavorativo. Il secondo e il terzo capitolo, rispettivamente con titoli “Tecnologie” e “Applicazione web: BKM – Learning Game”, sono fortemente correlati: vengono infatti presentate le tecnologie (nello specifico HTML, CSS, Javascript, NodeJs, VueJs e JSON) utilizzate per la creazione del progetto di tesi, poi viene descritto l’applicativo web risultante nel suo complesso. Il progetto è stato implementato durante il tirocinio in preparazione della prova finale, presso l’azienda Bookmark s.r.l.

User Centered Desing in E-Learning Environments : from Usability to Learner Experience

The advent of the Internet had a great impact on distance education and rapidly e-learning has become a killer application. Education institutions worldwide are taking advantage of the available technology in order to facilitate education to a growing audience. Everyday, more and more people use e-learning systems, environments and contents for both training and learning. E-learning promotes educationamong people that due to different reasons could not have access to education: people who could nottravel, people with very little free time, or withdisabilities, etc. As e-learning systems grow and more people are accessing them, it is necessary to consider when designing virtual environments the diverse needs and characteristics that different users have. This allows building systems that people can use easily, efficiently and effectively, where the learning process leads to a good user experience and becomes a good learning experience.

Influencing Perceived Agency: A Study into User Experiences in Digital Interactive Storytelling

User experience is a crucial element in interactive storytelling, and as such it is important to recognize the different aspects of a positive user experience in an interactive story. Towards that goal, in the first half of this thesis, we will go through the different elements that make up the user experience, with a strong focus on agency. Agency can be understood as the user’s ability to affect the story or the world in which the story is told with interesting and satisfying choices. The freedoms granted by agency are not completely compatible with traditional storytelling, and as such we will also go through some of the issues of agency-centric design philosophies and explore alternate schools of thought. The core purpose of this thesis is to determine the most important aspects of agency with regards to a positive user experience and attempt to find ways for authors to improve the overall quality of user experience in interactive stories. The latter half of this thesis deals with the research conducted on this matter. This research was carried out by analyzing data from an online survey coupled with data gathered by the interactive storytelling system specifically made for this research (Regicide). The most important aspects of this research deal with influencing perceived agency and facilitating an illusion of agency in different ways, and comparing user experiences in these different test environments. The most important findings based on this research include the importance of context-controlled and focused agency and settings in which the agency takes place and the importance of ensuring user-competency within an interactive storytelling system. Another essential conclusion to this research boils down to communication between the user and the system; the goal of influencing perceived agency should primarily be to ensure that the user is aware of all the theoretical agency they possess.

Metrics for Predicting User Behavior and Experience in an Interactive Storytelling System

In much of the previous research into the field of interactive storytelling, the focus has been on the creation of complete systems, then evaluating the performance of those systems based on user experience. Less focus has been placed on finding general solutions to problems that manifest in many different types of interactive storytelling systems. The goal of this thesis was to identify potential candidates for metrics that a system could use to predict player behavior or how players experience the story they are presented with, and to put these metrics to an empirical test. The three metrics that were used were morality, relationships and conflict. The game used for user testing of the metrics, Regicide is an interactive storytelling experience that was created in conjunction with Eero Itkonen. Data, in the forms of internal system data and survey answers, collected through user testing, was used to evaluate hypotheses for each metric. Out of the three chosen metrics, morality performed the best in this study. Though further research and refinement may be required, the results were promising, and point to the conclusion that user responses to questions of morality are a strong predictor for their choices in similar situations later on in the course of an interactive story. A similar examination for user relationships with other characters in the story did not produce promising results, but several problems were recognized in terms of methodology and further research with a better optimized system may yield different results. On the subject of conflict, several aspects, proposed by Ware et al. (2012), were evaluated separately. Results were inconclusive, with the aspect of directness showing the most promise.

Automated UI testing. WBCT, a computer-automated user test environment tool.

Today, the user experience and usability in software application are becoming a major design issue due to the adaptation of many processes using new technologies. Therefore, the study of the user experience and usability might be included in every software development project and, thus, they should be tested to get traceable results. As a result of different testing methods to evaluate the concepts, a non-expert on the topic might have doubts on which option he/she should opt for and how to interpret the outcomes of the process. This work aims to create a process to ease the whole testing methodology based on the process created by Seffah et al. and a supporting software tool to follow the procedure of these testing methods for the user experience and usability.

Análise cognitiva do estudo comparativo entre estratégias humanas de tradução e mecanismos de traduções automáticos

Embora os progressos na área de informática sejam bastante significativos e velozes, na tradução automática há muito ainda o que ser feito. Desde meados dos anos 40 já havia um interesse, em especial pelos americanos e ingleses, numa tradução mais rápida e eficiente de documentos russos, porém até hoje o que se vê em termos de tradução automática está aquém daquilo que se possa chamar de uma boa tradução. Para buscar uma tradução automática eficiente os cientistas têm usado como fonte principal meios estatísticos de solução para tal problema. Esse trabalho visa dar um novo enfoque a tal questão, buscando na ciência cognitiva sua principal fonte de inspiração. O resultado a que se chega com o presente trabalho é que a estatística deve continuar sendo sim uma fonte de auxílio em especial na definição de padrões. Porém, o trabalho trás consigo o propósito de levantar a sobreposição semântica como via de possível solução que possa vir auxiliar, ou, até mesmo trazer maior rapidez a questão da tradução automática. No campo organizacional levanta uma questão interessante, o valor da experiência como meio inteligente de buscar melhores resultados para as empresas.

Progettazione e realizzazione di un'applicazione social georeferenziata per dispositivi android

In questo lavoro di tesi abbiamo ideato e implementato un nuovo social network combinando in una sola applicazione per dispositivi mobili alcune nuove idee con altre già esistenti, ma ancora poco sviluppate. Dopo aver analizzato le app attualmente esistenti, si sono definite le caratteristiche dell'applicazione che si vuole creare, traendo ispirazione da Snapchat, Foursquare e Whisper. L'obiettivo è un'applicazione che permette agli utenti di inviare messaggi con testo e immagini geotaggati sulla loro posizione. Essi saranno anonimi, dato che gli utenti avranno la possibilità di creare e utilizzare facilmente più identità. I messaggi potranno essere votati e commentati e avranno una durata definita dall'autore, dopo di che si autodistruggeranno. Tutti i messaggi saranno visibili su una mappa che li mostrerà nel punto in cui l'autore si trovava quando li ha inviati. Gli utenti riceveranno una notifica per i nuovi messaggi inviati nelle loro vicinanze. I primi mesi di lavoro sul progetto sono stati dedicati al perfezionamento dell'idea originale e alla realizzazione della parte server. In questa fase è stato acquisito e configurato un Virtual Private Server, è stato progettato e creato il database MySql, ed è stata implementata la logica applicativa lato server in PHP. Successivamente, ci si è concentrati sulla progettazione e realizzazione dell'applicazione stessa, scegliendo la piattaforma Android e programmando in linguaggio Java. In questa fase si è definita e implementata l'interfaccia utente e la logica applicativa lato client. Giunti ad un buon livello di sviluppo, si è cominciato a distribuire limitatamente una versione alpha dell'applicazione per ottenere feedback dagli utenti, soprattutto riguardanti l'usabilità. La seguente tesi descrive in dettaglio l'idea di partenza, l'architettura del progetto e le funzionalità realizzate, per concludersi con una previsione degli sviluppi futuri. Vi è inoltre in allegato il codice sorgente dell'applicazione Android realizzata.

PODER E EXPERIÊNCIA RELIGIOSA: UMA HISTÓRIA DE UM CISMA PENTECOSTAL NA CONVENÇÃO BATISTA BRASILEIRA NA DÉCADA DE 1960

A presente dissertação é resultado de uma pesquisa acerca de um cisma pentecostal na Convenção Batista Brasileira, na década de 1960. No foco do conflito encontra-se um Movimento de Renovação Espiritual, que defendia uma experiência de êxtase religioso, designada de batismo com o Espírito Santo, como confirmação da relação do crente com Deus. A progressiva adesão de comunidades batistas a tal proposta transformou-a numa rede alternativa de poder que causou instabilidade nas relações de poder no interior da denominação batista no Brasil. A pesquisa reconstrói os embates decisivos deste episódio e ofereceu uma interpretação a partir das teorias de Michel Foucault e Michel de Certeau, na medida em que tenta decifrar os mecanismos institucionais de controle em confronto com as táticas das redes de poder. No contexto histórico brasileiro de efervescência não só religiosa, os mecanismos de vigilância da Convenção Batista Brasileira mostraram-se insuficientes para a manutenção da unidade ameaçada, uma vez que puniu os grupos opositores com a exclusão.(AU)

PODER E EXPERIÊNCIA RELIGIOSA: UMA HISTÓRIA DE UM CISMA PENTECOSTAL NA CONVENÇÃO BATISTA BRASILEIRA NA DÉCADA DE 1960

A presente dissertação é resultado de uma pesquisa acerca de um cisma pentecostal na Convenção Batista Brasileira, na década de 1960. No foco do conflito encontra-se um Movimento de Renovação Espiritual, que defendia uma experiência de êxtase religioso, designada de batismo com o Espírito Santo, como confirmação da relação do crente com Deus. A progressiva adesão de comunidades batistas a tal proposta transformou-a numa rede alternativa de poder que causou instabilidade nas relações de poder no interior da denominação batista no Brasil. A pesquisa reconstrói os embates decisivos deste episódio e ofereceu uma interpretação a partir das teorias de Michel Foucault e Michel de Certeau, na medida em que tenta decifrar os mecanismos institucionais de controle em confronto com as táticas das redes de poder. No contexto histórico brasileiro de efervescência não só religiosa, os mecanismos de vigilância da Convenção Batista Brasileira mostraram-se insuficientes para a manutenção da unidade ameaçada, uma vez que puniu os grupos opositores com a exclusão.(AU)