Adaptação dinâmica e sensível ao contexto de interfaces móveis em ambiente ubíquo

Tese de Doutoramento em InformáticaA evolução da tecnologia veio permitir um aumento na qualidade de vida, na forma como interagimos entre nós e com o mundo. Esta evolução, permitiu-nos ultrapassar diversos desafios, mas, também criou novos obstáculos que não existiam anteriormente. No entanto, esta mesma tecnologia, que aumenta a eficiência das nossas atividades e nos disponibiliza informação à distância de um toque, também traz frustrações na sua utilização, em situações em que necessitamos de um conjunto específico de informação. A solução para estes problemas, passa pela deteção do contexto em que a aplicação está a ser usada, realizando as ações pretendidas, de forma otimizada e de acordo com esse contexto. Estas respostas passam por adaptações dinâmicas da interface, deduzindo as intenções do utilizador e adequado a interface, em particular, da forma como a informação é apresentada e de como são recebidos comandos do utilizador. Esta inferência do contexto de uso pode ser realizada pelo processamento de informação, a partir de diversas fontes, tais como: o perfil do utilizador, o planeamento a realizar e o histórico de uso. Nesta tese é apresentada uma camada intermédia de software (sistema de middleware) multiplataforma, ADAPT, que tem como objetivo recolher e processar dados, inferir e facilitar a compreensão do contexto do utilizador e aplicar essas inferências às aplicações móveis. Os dispositivos móveis atuais possuem capacidades computacionais e sensores bastante avançados. No entanto, apresentam diversas limitações que devem ser tomadas em conta, tais como: limitações energéticas, comunicação, tipo de uso, entre outras. Devido a todas estas limitações, a inferência e aplicação de informação contextual nas aplicações é um processo complexo que é simplificado pela capacidade de abstração de sensores, algoritmos e processos disponibilizada pelo ADAPT. Assim, os programadores de aplicações móveis podem dispor dos benefícios que a adaptação contextual proporciona para aumentar a eficiência e conforto do utilizador. Nesta tese é proposto um modelo para a sensorização contextual do utilizador: o modelo contextual antecipatório, conceito que leva à proposta da arquitetura ADAPT. Esta pretende demostrar e validar a utilização do ADAPT com um caso de estudo, desenvolvido para melhorar a aplicação de alunos da Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro, com os benefícios da adaptação contextual que permite realizar testes com utilizadores reais, em situações reais. A principal contribuição desta tese é o modelo teórico e arquitetural para a implementação e avaliação de um sistema de middleware para antecipação contextual.The evolution of technology has allowed an increase in quality of life, the way we interact among ourselves and with the world. This development has allowed us to solve many challenges, but also created new obstacles that did not previously exist. However, this same technology that improves efficiency and provides information at a distance of a touch, also bring frustrations in its use on different situations that we need a certain specific information. The solution to these problems is the detection of context, in which the application is being used and at the same time address the obstacles, so that it can allow the user intention to be the most efficient possible. One of the solutions to this problem is through dynamic adaptation of the interface and the way information is passed to the user. This inference the context of utilization can be achieved by processing different sources of information, such as user profile, physical sensors and usage history. This thesis presents a multiplatform middleware system, ADAPT, which aims to collect data to facilitate the understanding of the user's context and apply those inferences to mobile applications. The current mobile devices have computing capabilities and highly advanced sensors, however, it presents a number of considerations that must be taken into account as energy constraints, communication support, type of use, among others. Because of all these restrictions, the inference and contextual awareness in mobile applications is a complex process that is simplified by sensors, algorithms and processes abstraction provided by ADAPT. So it is possible to allow mobile developers, to take advantage from the benefits that contextual adaptation may allow to increase efficiency and user comfort. This thesis proposes a model for contextual user sensing: The contextual model anticipatory concept that leads to the proposal from ADAPT architecture. This thesis demonstrates the use of the ADAPT system with a case study designed to improve the application of students from the University of Trás-os-Montes and Alto Douro with the benefits of contextual adaptation to perform tests with real users in real situations. The main contribution of this thesis is the theoretical and architectural model for the implementation and evaluation of a middleware system for contextual anticipation.Fundação para a Ciência e Tecnologi