Autor(es): Martins, F. Mário
Data: 1995
Identificador Persistente: https://hdl.handle.net/1822/152
Origem: RepositóriUM - Universidade do Minho
Assunto(s): Métodos formais; Concepção de sistemas interactivos; Geração automática de IU; Interacção humano-computador (IHC); Interfaces com o utilizador (IU); Sistemas “Software” interactivos (SSI)
Os Sistemas “Software” Interactivos, ou Aplicações Interactivas, vieram trazer à Engenharia de “Software” a redobrada responsabilidade de, para além de ter que proporcionar métodos e ferramentas que auxiliem e facilitem a concepção e o desenvolvimento rigoroso da sua componente computacional, idealmente em obediência aos requisitos funcionais fixados, ter igualmente que garantir uma concepção adequada e sistematizada dos mecanismos de acesso a essa funcio-nalidade, ou seja, da Interface com o Utilizador. A falta de abordagens que suportem a concepção e o desenvolvimento inter-ligado das camadas computacional e interactiva, em particular satisfazendo requisitos de integração, rigor e sistematização, constituiu a motivação principal para o trabalho descrito nesta tese. Apresenta-se um método, de base rigorosa, visando a sistematização da con-cepção e do desenvolvimento de Sistemas “Software” Interactivos a partir da es-pecificação formal da camada computacional, bem como todos os desenvolvi-mentos necessários ao suporte do método, desde ferramentas a notações. Defende-se nesta tese que o desenvolvimento de Sistemas Interactivos se de-ve basear na especificação rigorosa da camada computacional e que, a partir desta especificação, informação crucial para a concepção da camada interactiva pode ser extraída, funcionando como elemento de ligação das concepções. Deste modo, e ao invés de práticas actuais mais orientadas pela tecnologia, no método proposto é a informação da camada computacional que orienta a realização da camada interactiva e não o contrário. Um modelo de interacção simbólico, independente da aplicação, e baseado em estruturas representativas da interacção, os arquétipos, é apresentado e formalizado, constituindo um dos suportes fundamentais do método. A noção de arquétipo possibilita, só por si, interacção dirigida pela estrutura sintáctica, e formaliza a noção de edição dirigida pela sintaxe. A adição de informação se- mântica, sintetizável a partir da especificação formal da camada computacional, permite a construção de um modelo de interacção designado modo assistido (sintáctico-semântico), que permite disponibilizar ao utilizador não só auxílio sintáctico como também auxílio semântico. Este último, ainda que impondo exi- gências particulares sobre as ferramentas de descrição e os mecanismos de im-plementação, possui a vantagem de diminuir a distância articulatória e cogniti-va entre o utilizador e o sistema interactivo, bem como a de possibilitar que se possa concentrar o tratamento de erros na camada interactiva, criando inter-faces com o utilizador “profilácticas” e não “terapêuticas”. Em resultado da sepa -ração de tarefas proposta pelo método, passamos a ter camadas computacionais totais, ou seja, imunes a erros de utilização e, em consequência, melhor separa-ção no processo de concepção e mais facilidade de alteração ou manutenção subsequente. Controladores de diálogos baseados no modelo proposto são especificados usando uma notação a que se deu o nome de Guiões de Interacção. A notação possibilita uma descrição composicional de diálogos sequenciais e concorrentes. Apresenta-se ainda o sistema GAMA para geração automática de IU em modo assistido, uma ferramenta que promove o desenvolvimento integrado com base no método proposto, utilizando os formalismos de especificação e de prototipa-gem específicos de cada camada. Finalmente, o estudo da possibilidade de se incorporar no sistema GAMA al-gum grau de adaptatividade levou ao desenvolvimento de um pequeno sistema de geração automática de interfaces adaptativas, o GAIA, cujas características e arquitectura são igualmente apresentadas.
Interactive Software Systems, or Interactive Applications, have brought to Software Engineering an additional aim. Not only should technology be able to provide methods and tools for a rigorous design and development of the functional layer, ideally satisfying a set of formally stated requirements, but also to devise an adequate, preferably integrated and systematic method, for User Interface software design and development. The lack of rigorous methods allowing and supporting the integrated design and development of the interactive and the computational layers of Interactive Software Systems has been the main motivation for the work presented in this thesis. A formal method for integrated and systematic design and development of Interactive Systems, starting from the formal specification of the computational layer is proposed. A set of auxiliary interaction models and tools are provided for its support. A model-based specification of the functional layer conveys the information needed not only for the correct integration of the two designs, but also for fast prototyping the User Interface of the application. A generic interaction model, based on symbolic interaction structures called archetypes, is formally presented. Archetypes are symbolic representations of all the information needed to support structure-oriented interaction, the interaction style of the model. By adding semantic information to this model, synthesized from the formal specification of the functional layer, the interaction model is enriched and becomes the so called assisted mode model, the interaction model which is the basis of the proposed method. This model provides the user with either syntactic as well as semantic assistance during the interaction. The semantic assistance, albeit demanding on the development tools and implementation mechanisms, not only highly shortens the articulatory and cognitive distances at dialogue level, but also allows for error-filtering instead of the usual error-handling at the user interface level. This provides for “prophylactic” instead of “therapeutic” user interfaces. As a result, the functional layer may now be regarded as a set of total functions, with advantages with respect to a clear separation of concerns along the design and maintenance phases. Dialogue controllers based on the proposed model are specified using a formalism called Interaction Scripts. This formalism is compositional and is powerful enough to express both sequential and concurrent dialogues. The architecture of a prototype system (GAMA-X) for the automatic generation of Assisted User Interfaces based on the proposed method is also presented. The GAMA-X system accepts UI behavioural specifications, written using Interaction Scripts and also UI presentational descriptions, and automatically generates a prototype of the Assisted UI able to communicate with the application prototype. The prospect of embedding in the GAMA system a mechanism for providing adaptive dialogues was also explored. The architecture of an adaptive user interface generator prototype system, called GAIA, is also presented.
Fundação Calouste Gulbenkian; Junta Nacional de Investigação Científica e Tecnológica - Projecto PMCT 164/90.
