EWA - Evaluating web accessibility

Tese de mestrado em Engenharia Informática (Sistemas de Informação), apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2011A Web, como uma plataforma aberta para a produção e consumo de informação, é usada por vários tipos de pessoas, algumas com determinadas incapacidades. Os sítios Web devem ser desenvolvidos tendo em conta que a informação deve ser compreendida por todos, isto é, deve ser acessível. Para analisar se uma determinada páginaWeb é acessível, é necessário inspeccionar as suas tecnologias de front-end (por exemplo: HTML, CSS, Javascript) esta inspecção pode ser feita de acordo com regras específicas. Um processo de avaliação interessante diz respeito à utilização de ferramentas de acessibilidade que automaticamente inspeccionam uma página Web. A avaliação automática de acessibilidade pode ocorrer em vários ambientes de execução e pode ser realizada em HTML original ou transformado. O HTML original é o documento HTML inicial derivado do pedido HTTP. O HTML transformado resulta da aplicação das tecnologias de front-end no HTML original, como realizado pelo CSS e pelo Javascript/Ajax. Isto pode alterar substancialmente a estrutura do conteúdo, apresentação e capacidade de interacção propiciada por uma determinada página Web. Esta distinção entre as versões do HTML original e transformado de uma página Web é fundamental, porque é o HTML transformado que é apresentado e com que os utilizadores interagem no Web browser. Os processos existentes de avaliação automática, como os apresentados em [35, 34,37], normalmente ocorrem no HTML original. Desta forma, as conclusões sobre a qualidade da acessibilidade de uma página Web podem estar erradas ou incompletas. Neste trabalho realizou-se uma framework de avaliação de acessibilidade Web em diferentes ambientes, com o objectivo de compreender as suas semelhanças e diferenças a nível de acessibilidade. A arquitectura da framework de avaliação consiste em quatro principais componentes: Execution Environments, QualWeb evaluator, Techniques e Formatters. O QualWeb evaluator é responsável por realizar a avaliação da acessibilidade na páginaWeb usando os recursos fornecidos pelo componente das Techniques, que usa o componente Formatters para adequar os resultados em formatos de serialização específicos, tais como relatórios de erros. O QualWeb evaluator pode também ser usado independentemente dos vários em diferentes ambientes de execução (Execution Environments) Os Execution Environments são responsáveis pela transformação do documento HTML de uma página Web na sua representação equivalente numa árvore HTML DOM. O componente Techniques contém as técnicas de avaliação do front-end, optando-se por usar W3C WCAG 2.0 [17], porque é um dos mais importantes padrões de acessibilidade. A arquitectura foi pensada de forma a permitir a serialização dos resultados da avaliação em qualquer formato. Assim, as bibliotecas de formatação estão contidas dentro do componente Formatters. Foi utilizada a serialização EARL [9], porque é um formato padrão para relatórios de acessibilidade. Os resultados obtidos podem ser interpretados por qualquer ferramenta que use este formato, permitindo comparar os resultados desta ferramenta com os de outras. A qualquer altura pode ser adicionado outro tipo de formatação nos Formatters (por exemplo, relatórios em PDF). O componente Execution Environments representa os vários ambientes de execução e foram usados dois tipos: o Command Line e o Browser. O Command Line é o equivalente ao ambiente de execução normalmente utilizado para realização de testes automáticos, ou seja, o ambiente que fornece o HTML original. O Browser é o ambiente de exevuçao onde o HTML usado é o transformado. A arquitectura foi desenvolvida de forma a ser flexível e modular, sendo possível a qualquer momento a adição um novo módulo dentro dos componentes principais. Por exemplo: adição de um novo ambiente de execução, ou outro tipo de técnicas. Para se conseguir avaliar da mesma forma os ambientes de execução, a implementação foi realizada na linguagem de programação Javascript, porque é facilmente suportada nos dois ambientes. Esta implementação permite o estudo comparativo das diferenças da avaliação da acessibilidade Web em ambos. Foi também desenvolvida uma bateria de testes para se validar de forma sistemática as técnicas implementadas nos dois ambientes. Desta forma, os resultados obtidos para cada técnica foram validados, antes de o avaliador ser utilizado para testes mais complexos. Garantindo que os resultados obtidos posteriormente estariam correctos. Finalmente, foi realizado um estudo para se perceber se era realmente mais vantajosa a realização de avaliações de acessibilidade sobre o documento HTML transformado, em vez de no original. Foi avaliado um conjunto de páginas Web nos dos ambientes implementados. Com a comparação dos resultados obtidos nos dois ambientes conclui-se: que são detectados muito mais elementos no Browser e com isso conseguem-se obter mais resultados de acessibilidade neste ambiente; e que há uma diferença muito significativa na estrutura do HTML transformado e original. Pode assim afirmar-se, que há uma maisvalia significativa na realização deste tipo de avaliação de acessibilidade no Browser. No entanto, é importante considerar que as páginas Web são frequentemente compostas por templates. Os templates são adoptados para manter a uniformidade de distribuição, para tentar melhorar a navegação dos sítios Web e para manter objectivos das marcas. Hoje em dia, o desenvolvimento da Web é muito centrado na utilização de templates para facilitar a coerência, a implementação e a manutenção de recursos de um sítio Web. Foi determinado que 40-50% do conteúdo daWeb são templates [23]. Apesar desta ampla utilização de templates, as avaliações de acessibilidade avaliam as páginas como um todo, não procurando similaridades que se verificam devido à utilização dos templates. Esta forma de avaliação das páginas com um todo, faz com que os verdadeiros resultados de acessibilidade fiquem diluídos no meio de um grande número de resultados repetidos. Contudo, os templates podem ser uma mais-valia para que faz um sítioWeb, não sendo necessário corrigir o mesmo erro várias vezes, basta corrigi-lo uma vez que o próprio template propaga essa correcção por todo o sítio Web. Realizou-se por isso um algoritmo de detecção de templates, utilizando como base um algoritmo de detecção de matching já existente [14]. Este algoritmo detecta similaridades entre duas árvores HTML DOM. Para se perceber concretamente as semelhanças nos elementos HTML entre as páginas Web, efectuou-se um estudo para detecção dos templates em vários sítios Web. O processo utilizado consistiu nos seguintes passos: 1) detectar os templates entre várias páginas do mesmo sítio Web; 2) proceder à avaliação das páginas usando o nosso avaliador definido no inicio do trabalho; e finalmente, 3) separar os ficheiros EARL obtidos em dois ficheiros, um que continha a parte comum entre duas páginas e outro que continha a parte especifica, template set e specific set, respectivamente. Desta forma, determinou-se que aproximadamente 39% dos resultados de acessibilidade foram verificados nos templates. É uma percentagem bastante elevada de erros que pode ser corrigida de uma só vez. Com este trabalho foi então realizado: uma análise comparativa dos dois ambientes de execução; um algoritmo de detecção de templates que permitiu a criação de uma nova métrica de acessibilidade, que quantifica o trabalho necessário para reparar problemas de acessibilidade e que pode até ser utilizada como auxiliar de outras métricas; a arquitectura de um sistema de avaliação que pode ser executado em vários ambientes; um avaliador de acessibilidade Web baseado em WCAG 2.0, genérico o suficiente para permitir a utilização de quaisquer técnicas, formatadores ou ambientes de execução que se pretenda; e uma bateria de testes que permite a verificação dos resultados de acessibilidade da avaliação, de acordo com as técnicas escolhidas.The purpose of this work was to improve the automated Web accessibility evaluation, considering that: evaluation should target what the end users perceive and interact with; evaluation results should address accessibility problems in a focused, uncluttered, way; and results should reflect the quality adequately to the stakeholders. These considerations had the following goals: analyse the limitations of accessibility evaluation in two different execution environments; provide additional guidance to the developer in order to correct accessibility errors, that considers the use of templates in page development and avoid cluttering the relevant evaluation results; and define evaluation metrics that reflect more adequately the difficulty to repair Web sites’ problems. An accessibility evaluator, QualWeb, was implemented and it performs W3C WCAG 2.0 evaluations. Unlike most existing automatic evaluators, this approach performs evaluations on the HTML documents already processed, accessing content as presented to the user. The evaluator also allows the evaluation on unprocessed HTML documents, as traditionally done. The framework was designed to be flexible and modular, allowing easy addition of new components. The serialization chosen was EARL that can be interpreted by any tool understanding this standard format. To verify the correctness of the WCAG techniques implementation, a control test-bed of HTML documents was implemented, representing the most significant problems that should be detected. Results of the first experimental study confirmed that there are deep differences between the HTML DOM trees in the two types of evaluation. This shows that traditional evaluations do not present results coherent with what is presented to the users. It was also implemented a template detection algorithm allowing the adequate detailed and metric-based reporting of an accessibility evaluation. This form of reporting can be used by existing tools, which can become more helpful in producing accessibleWeb sites. Results from the second experimental study show that template-awareness may simplify assessment reporting, and approximately 39% of the results are reported at least twice, of which approximately 38% are errors that can be corrected once