Java software platform for the development of advanced robotic virtual laboratories

This article presents an interactive Java software platform which enables any user to easily create advanced virtual laboratories (VLs) for Robotics. This novel tool provides both support for developing applications with full 3D interactive graphical interface and a complete functional framework for modelling and simulation of arbitrary serial-link manipulators. In addition, its software architecture contains a high number of functionalities included as high-level tools, with the advantage of allowing any user to easily develop complex interactive robotic simulations with a minimum of programming. In order to show the features of the platform, the article describes, step-by-step, the implementation methodology of a complete VL for Robotics education using the presented approach. Finally, some educational results about the experience of implementing this approach are reported.

ConfChem Conference on A Virtual Colloquium to Sustain and Celebrate IYC 2011 Initiatives in Global Chemical Education—The Global Experiment of the IYC2011: Creating Online Communities for Education and Science

The Global Experiment, Water: A Chemical Solution, was one of the flagship activities of the International Year of Chemistry (IYC). During the virtual colloquium of the spring 2012 online ConfChem conference, the main results of this year-long experiment were presented and discussed online for a week. Some of the main conclusions of the virtual conversations relate to the benefits of creating online communities of people sharing similar interests, the use of online educational platforms to gather massive amounts of data, and specific questions about the development of this IYC initiative. The activities of the global water experiment (GWE) were designed by a team of experts and the protocols are available online on the GWE Web site. The results were shown in one interactive world map that allowed students to learn about data visualization, validation, and interpretation. The feedback obtained from the participants of the GWE and later by the contributors of the virtual colloquium was very positive. Many participants asked specific and technical questions about the development of this experiment, while others excitedly endorsed the convenience of these large open-access activities to promote chemistry worldwide. The estimate is that over 2 million people took part in the GWE during the IYC. This communication summarizes one of the invited papers to the ConfChem online conference: A Virtual Colloquium to Sustain and Celebrate IYC 2011 Initiatives in Global Chemical Education, held from May 18 to June 29, 2012 and hosted by the ACS DivCHED Committee on Computers in Chemical Education and the IUPAC Committee on Chemistry Education.

El salto virtual del debate colectivo: potencialidades y limitaciones de las nuevas plataformas para la deliberación y la toma de decisiones ciudadanas

Las nuevas Tecnologías de la Información y la Comunicación han emergido en los últimos años como el principal cambio en la conformación de redes de acción colectiva y en la mutación de los canales que sustentan el debate público. En este ámbito, la reciente aparición de plataformas virtuales para la deliberación ha contribuido a transformar profundamente la naturaleza de la acción participativa, tanto en su concepción expresiva como instrumental. Dichas nuevas herramientas se caracterizan esencialmente por proporcionar un soporte que aúna la posibilidad del debate plural en torno a asuntos políticos y cambio social, y a la vez integra en él (en grados muy diversos como se comprobará) la toma de decisiones como fruto de la deliberación colectiva. Estas propiedades les dotan de una naturaleza que no es asimilable a aplicaciones virtuales de comunicación política netamente discursivas, y perfilan un objetivo expreso de simular las características propias de un ágora presencial, ofreciendo un incentivo participativo a través de su intento por solventar las limitaciones y condicionantes espacio-temporales o de amplitud poblacional propios de la interacción comunicativa tradicional. La integración del componente expresivo e instrumental de la participación ciudadana que abordan este tipo de plataformas y aplicaciones, plantea sin duda un reto en el ya amplio debate académico en torno al alcance real de Internet como esfera significativa para conformación de voluntad colectiva y cambio político, que hasta ahora quedaba escindido entre escépticos y partidarios. La propuesta se articula a partir de la exploración y análisis comparativo de las principales plataformas y aplicaciones virtuales en español para la deliberación y la toma de decisiones colectivas. A efectos de análisis se establecen criterios evaluativos combinando las propuestas dimensionales desarrolladas por Coleman y Gøtze (2001) y Dahlgren (2005) para cuestiones relativas a Internet, comunicación y deliberación política, con especial énfasis en el análisis diferencial de las capacidades estructurales e interactivas de cada una de las herramientas.

Meaningful Interaction in Virtual Learning Environments

There is still a great deal of opportunity for research on contextual interactive immersion in virtual heritage environments. The general failure of virtual environment technology to create engaging and educational experiences may be attributable not just to deficiencies in technology or in visual fidelity, but also to a lack of contextual and performative-based interaction, such as that found in games. However, there is little written so far on exactly how game-style interaction can help improve virtual learning environments.

Suit keen renovator: Alternate reality design

Virtual territories and their theme parks are more akin to the physical world of real estate than they might at first appear. The trick in triggering the designer's imagination, is to find a 'nice renovator' (cottage/ house) at a low price, with loads of potential, and by doing it on the cheap to add character, and engage the imagination. Here the designer can construct changes from an imagined space. Vision is more important than how the actual place presents.This work describes a case study involving undergraduate students in the Creative Industries who needed a place to explore, so as to create their own visions and projects. The place had to inspire, trigger engagement, and their imaginations. At the same time it was important that the place did not coerce activity, or distract from the task by confusing tools with task, or architectural navigation with conceptual skills.The solution was an alternate reality.

A COMUNICAÇÃO ORGANIZACIONAL INTERNA E O AMBIENTE VIRTUAL: NOVAS TENDÊNCIAS

Esta tese trata do impacto nas Comunicações Internas das Organizações em relação à virtualidade e teve como objetivo descrever e analisar as mudanças ocorridas na comunicação interna das organizações privadas com o advento das tecnologias. Para atingir nosso objetivo fizemos uso da pesquisa bibliográfica, partindo do exame das teorias comunicacionais disponíveis e dos recursos técnicos inerentes à comunicação e às tecnologias da informação aplicadas à organização. Estabelecemos a convergência em relação às tendências e efeitos que poderão ser observados, por meio de um diálogo com especialistas da área Comunicacional através de um estudo qualitativo, onde fizemos uso da metodologia do Painel Delphi com o intuito de descrevermos e analisarmos as mudanças ocorridas nos meios, analisarmos seus impactos e traçarmos um cenário futuro em relação à utilização das tecnologias da informação e comunicação no ambiente organizacional interno. Os resultados de nossa pesquisa demonstraram que a comunicação interna organizacional deverá ser intensamente mediada por computador, mas não se limitará a ele, justamente pela realidade e condição cultural de cada organização, um mix comunicacional (com veículos tradicionais e virtuais) deverá ser a condição mais lógica para uma comunicação eficiente, uma vez que abrange todo o tipo de público e formato de mensagens.(AU)

A COMUNICAÇÃO ON-LINE ENTRE PROFESSORES UNIVERSITÁRIOS E SEUS ALUNOS: A SALA DE AULA VIRTUAL

Esta tese examina a comunicação on-line não-formal entre os professores universitários e seus alunos e, também, os grupos virtuais criados pelos alunos. No referencial teórico documentou-se subtemas fundamentais para a formação do raciocínio central do trabalho. Teve-se como objeto de pesquisa a pergunta o uso da comunicação on-line de modo não-formal entre professores e alunos complementa o ensino/aprendizagem no curso superior? . Este trabalho abre espaço para que novas investigações sejam realizadas, pois as constatações verificadas na pesquisa ofereceram dados importantes para entender as necessidades que levam os alunos ao uso das tecnologias de comunicação on-line para interagirem com seus colegas de classe e com seus professores. Esses motivos ficaram claramente especificados, ao longo do estudo, como complemento e contribuição na melhoria do ensino/aprendizagem dos alunos além de formalizar a comunicação on-line como um diálogo pedagógico entre professores e alunos. O estudo foi qualitativo e quantitativo e teve como técnica de pesquisa um levantamento de dados realizado em uma amostra de oportunidade/conveniência. A análise dos dados levantados permitiu verificar que o uso da comunicação on-line auxilia no complemento do ensino como reforço às aulas presenciais, e possibilita a aprendizagem aos alunos do curso superior, além de contribuir para um diálogo pedagógico ajudando os professores e os alunos na relação após as aulas.(AU)

DO VIRTUAL AO REAL: COMUNICAÇÃO, SEXO E INTERNET

Este trabalho é um estudo exploratório sobre o Ambiente Comunicacional Internet que investiga tanto a possibilidade da influência de suas ferramentas de interação/comunicação sobre o comportamento sexual e de risco quanto o desenvolvimento de comportamento compulsivo no uso destas ferramentas na busca de parceiros sexuais. A metodologia adotada é, além da pesquisa bibliográfica, a da pesquisa exploratória, um levantamento e análise de dados quantitativos e pode ser considerada como pertencente ao paradigma tradicional empírico, pois a coleta de dados foi baseada em respostas a questionários semi-estruturados, aplicados a um grupo de informação composto por 428 estudantes universitários dos cursos ligados à área de Computação e Informática de uma instituição particular de Ensino Superior do município de São Paulo SP, Brasil. Para isso, obedece à Resolução do Conselho Nacional de Saúde CNS 196/96 e conta com o TCLE. Os resultados indicam que as práticas sexuais, a exposição a DST e vírus HIV e, particularmente, a tendência ao desenvolvimento do Transtorno de Adicção à Internet se distinguem de modo irrefutável. Os participantes que alegaram buscar parceiros sexuais reais na Internet são diretos nos seus objetivos, pois quando encontram esse parceiro concretizam o ato sexual, em ambientes impessoais, como por exemplo, o motel, e muitas vezes de modo arriscado no que toca à prevenção e à segurança no contato com outro. Destaca-se, ainda, que a compulsão não é reconhecida pelo grupo e que a procura de parceiros por intermédio das mídias digitais, para esse grupo, não está relacionada a itens negativos quanto a sua qualidade de vida o que suscita o estudo e a discussão mais aprofundada sobre a interação comunicação, sexo e Internet .(AU)

A COMUNICAÇÃO ORGANIZACIONAL INTERNA E O AMBIENTE VIRTUAL: NOVAS TENDÊNCIAS

Esta tese trata do impacto nas Comunicações Internas das Organizações em relação à virtualidade e teve como objetivo descrever e analisar as mudanças ocorridas na comunicação interna das organizações privadas com o advento das tecnologias. Para atingir nosso objetivo fizemos uso da pesquisa bibliográfica, partindo do exame das teorias comunicacionais disponíveis e dos recursos técnicos inerentes à comunicação e às tecnologias da informação aplicadas à organização. Estabelecemos a convergência em relação às tendências e efeitos que poderão ser observados, por meio de um diálogo com especialistas da área Comunicacional através de um estudo qualitativo, onde fizemos uso da metodologia do Painel Delphi com o intuito de descrevermos e analisarmos as mudanças ocorridas nos meios, analisarmos seus impactos e traçarmos um cenário futuro em relação à utilização das tecnologias da informação e comunicação no ambiente organizacional interno. Os resultados de nossa pesquisa demonstraram que a comunicação interna organizacional deverá ser intensamente mediada por computador, mas não se limitará a ele, justamente pela realidade e condição cultural de cada organização, um mix comunicacional (com veículos tradicionais e virtuais) deverá ser a condição mais lógica para uma comunicação eficiente, uma vez que abrange todo o tipo de público e formato de mensagens.

3D Environment for Virtual Collections

This paper describes a framework for building virtual collections of several digital objects and presenting them in an interactive 3D environment, rendered in a web browser. Using that environment, the website visitor can examine a given collection from a first-person perspective by walking around and inspecting each object in detail by viewing it from any angle. The rendering and visualization of the models is done solely by the web browser with the use of HTML5 and the Three.js JavaScript library, without any additional requirements.

Structure-based modeling of head -related transfer functions towards interactive customization of binaural sound systems

One of the most popular techniques for creating spatialized virtual sounds is based on the use of Head-Related Transfer Functions (HRTFs). HRTFs are signal processing models that represent the modifications undergone by the acoustic signal as it travels from a sound source to each of the listener's eardrums. These modifications are due to the interaction of the acoustic waves with the listener's torso, shoulders, head and pinnae, or outer ears. As such, HRTFs are somewhat different for each listener. For a listener to perceive synthesized 3-D sound cues correctly, the synthesized cues must be similar to the listener's own HRTFs. ^ One can measure individual HRTFs using specialized recording systems, however, these systems are prohibitively expensive and restrict the portability of the 3-D sound system. HRTF-based systems also face several computational challenges. This dissertation presents an alternative method for the synthesis of binaural spatialized sounds. The sound entering the pinna undergoes several reflective, diffractive and resonant phenomena, which determine the HRTF. Using signal processing tools, such as Prony's signal modeling method, an appropriate set of time delays and a resonant frequency were used to approximate the measured Head-Related Impulse Responses (HRIRs). Statistical analysis was used to find out empirical equations describing how the reflections and resonances are determined by the shape and size of the pinna features obtained from 3D images of 15 experimental subjects modeled in the project. These equations were used to yield “Model HRTFs” that can create elevation effects. ^ Listening tests conducted on 10 subjects show that these model HRTFs are 5% more effective than generic HRTFs when it comes to localizing sounds in the frontal plane. The number of reversals (perception of sound source above the horizontal plane when actually it is below the plane and vice versa) was also reduced by 5.7%, showing the perceptual effectiveness of this approach. The model is simple, yet versatile because it relies on easy to measure parameters to create an individualized HRTF. This low-order parameterized model also reduces the computational and storage demands, while maintaining a sufficient number of perceptually relevant spectral cues. ^

Applicazioni di Mixed Reality e Microsoft Hololens: studio e riprogettazione del concetto di ologramma e della relativa gestione all'interno di un'applicazione olografica.

La tesi presenta una panoramica sull'augmented, virtual e mixed reality, descrivendone le caratteristiche e le modalità di sviluppo. Come caso di studio viene analizzato il dispositivo Microsoft Hololens, descrivendone le caratteristiche concettuali, hardware e software. Per le applicazioni di questo dispositivo viene effettuata una riprogettazione della gestione e del concetto di ologramma all'interno di un'applicazione olografica, analizzandone i motivi e i vantaggi. E' fornita una overview sui dettagli implementativi della riprogettazione al fine di chiarire ogni aspetto dell'applicazione.

DIGITAL HISTORY: DESIGNING VIRTUAL ENVIRONMENTS THAT SUPPORT CRITICAL THINKING AND IDEA EXCHANGE, MOTIVATE AND ENGAGE USERS

In my thesis I argue for the use of system designs that: a) open access to a variety of users and allow for collaboration and idea exchange, while at the same time, b) are designed to motivate and engage users. To exemplify my proposed systems design, I created an interactive and open digital history project focused on Romanian culture and identity during Communism, from 1947, when the Communist Party took power by forcing the King to abdicate, until the revolution in 1989, which marked the end of Communism in Romania (Gilberg, 1990, Boia, 2014). In my project, I present the possibility to recreate Habermas’ notion of public sphere and “the unforced force of the better argument” (Habermas, 1989) and Dewey’s (2004) understanding of democracy as a mode of associated living imbued of the spirit of inquiry within contemporary digital history projects. Second, I outline system designs that motivate and engage users, by satisfying the basic psychological needs outlined in Ryan and Deci’s (2000) self-determination theory: autonomy, competence, and relatedness. Two more concepts are included to complete the proposed digital history project design: presence (Ryan, Rigby, & Przybylski, 2006) and learner hero (Rigby & Przybylski, 2009).

AR-based Technoself Enhanced Learning Approach to Improving Student Engagement

The emerging technologies have expanded a new dimension of self – ‘technoself’ driven by socio-technical innovations and taken an important step forward in pervasive learning. Technology Enhanced Learning (TEL) research has increasingly focused on emergent technologies such as Augmented Reality (AR) for augmented learning, mobile learning, and game-based learning in order to improve self-motivation and self-engagement of the learners in enriched multimodal learning environments. These researches take advantage of technological innovations in hardware and software across different platforms and devices including tablets, phoneblets and even game consoles and their increasing popularity for pervasive learning with the significant development of personalization processes which place the student at the center of the learning process. In particular, augmented reality (AR) research has matured to a level to facilitate augmented learning, which is defined as an on-demand learning technique where the learning environment adapts to the needs and inputs from learners. In this paper we firstly study the role of Technology Acceptance Model (TAM) which is one of the most influential theories applied in TEL on how learners come to accept and use a new technology. Then we present the design methodology of the technoself approach for pervasive learning and introduce technoself enhanced learning as a novel pedagogical model to improve student engagement by shaping personal learning focus and setting. Furthermore we describe the design and development of an AR-based interactive digital interpretation system for augmented learning and discuss key features. By incorporating mobiles, game simulation, voice recognition, and multimodal interaction through Augmented Reality, the learning contents can be geared toward learner's needs and learners can stimulate discovery and gain greater understanding. The system demonstrates that Augmented Reality can provide rich contextual learning environment and contents tailored for individuals. Augment learning via AR can bridge this gap between the theoretical learning and practical learning, and focus on how the real and virtual can be combined together to fulfill different learning objectives, requirements, and even environments. Finally, we validate and evaluate the AR-based technoself enhanced learning approach to enhancing the student motivation and engagement in the learning process through experimental learning practices. It shows that Augmented Reality is well aligned with constructive learning strategies, as learners can control their own learning and manipulate objects that are not real in augmented environment to derive and acquire understanding and knowledge in a broad diversity of learning practices including constructive activities and analytical activities.

Redefinición de las TIC en el museo: del discurso invasivo al inclusivo

Las TIC son inseparables de la museografía in situ e imprescindibles en la museografía en red fija y móvil. En demasiados casos se han instalado prótesis tecnológicas para barnizar de modernidad el espacio cultural, olvidando que la tecnología debe estar al servicio de los contenidos de manera que resulte invisible y perfectamente imbricada con la museografía tradicional. Las interfaces móviles pueden fusionar museo in situ y en red y acompañar a las personas más allá del espacio físico. Esa fusión debe partir de una base de datos narrativa y abierta a obras materiales e inmateriales de otros museos de manera que no se trasladen las limitaciones del museo físico al virtual. En el museo in situ tienen sentido las instalaciones hipermedia inmersivas que faciliten experiencias culturales innovadoras. La interactividad (relaciones virtuales) debe convivir con la interacción (relaciones físicas y personales) y estar al servicio de todas las personas, partiendo de que todas, todos tenemos limitaciones. Trabajar interdisciplinarmente ayuda a comprender mejor el museo para ponerlo al servicio de las personas.