An ontology network to support knowledge representation and semantic interoperability in the HCI domain

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dc.contributor.advisor1Barcellos, Monalessa Perini
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000-0002-6225-9478
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8826584877205264
dc.contributor.authorCosta, Simone Dornelas
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/0000-0001-9919-2089
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/4196350041959411
dc.contributor.referee1Almeida, João Paulo Andrade
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0002-9819-3781
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4332944687727598
dc.contributor.referee2Zaina, Luciana Aparecida Martinez
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0002-1736-544X
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/0192085115595443
dc.contributor.referee3Pereira, Roberto
dc.contributor.referee4Souza, Vitor Estevão Silva
dc.contributor.referee4IDhttps://orcid.org/0000000318695704
dc.contributor.referee4Latteshttp://lattes.cnpq.br/2762374760685577
dc.date.accessioned2024-05-30T00:53:32Z
dc.date.available2024-05-30T00:53:32Z
dc.date.issued2022-07-08
dc.description.abstractHuman-Computer Interaction (HCI) is a multidisciplinary knowledge area aimed at the practice of information technology centered on humans. Currently, increasingly interactive systems are required to be personalized, responsive, adaptive, user-friendly, and characterized by increasingly connected environments and intelligent applications. Being such a diverse area, HCI involves a diverse body of knowledge and a complex set of concepts. This leads to semantic interoperability problems, which affect users, designers, and interactive systems. Moreover, the design and evaluation of interactive systems are knowledge-intensive activities. In this context, knowledgerelated problems, such as the ones related to knowledge representation and sharing, cause the risk of losing relevant knowledge. Therefore, efficient mechanisms to promote common understanding and collective construction of knowledge are necessary. Ontologies have been successfully used in several domains to capture and organize knowledge seeking to deal with interoperability and knowledge-related problems. In this work, we argue that organizing HCI ontologies in an ontology network provides a comprehensive conceptualization of the HCI domain; favors knowledge growth, reuse, and integration; and potentializes the use of ontologies in knowledgebased and interoperability solutions. In this sense, this work proposes the Human-Computer Interaction Ontology Network (HCI-ON). HCI-ON is grounded on a foundational ontology, is aligned with HCI standards and literature, and addresses HCI relevant aspects. HCI-ON has a core ontology that addresses the human-computer interaction phenomenon and domain-specific ontologies covering HCI subdomains such as HCI design, evaluation, and user interface, among others. Aiming at knowledge growth in a consistent way, HCI-ON provides mechanisms to support its constant evolution throughout the addition of new or existing ontologies. In the HCI domain is possible to use HCI-ON as a whole or extracts of it to solve semantic interoperability and knowledge-related problems. To demonstrate the use of HCI-ON to support solving such problems, we used an HCI-ON extract to develop UXON, a system that supports UX evaluation based on interaction logging produced by an immersive application called Compomus. As a result, the use of HCI-ON was considered feasible and useful.
dc.description.resumoA Interação Humano-Computador (IHC) é uma área de conhecimento multidisciplinar voltada para a prática da tecnologia da informação centrada no ser humano. Atualmente, cada vez mais os sistemas interativos precisam ser personalizados, responsivos, adaptáveis, fáceis de usar e caracterizados por ambientes cada vez mais conectados e aplicativos inteligentes. Sendo uma área tão diversa, a IHC envolve um conjunto diversificado e complexo de conhecimentos e conceitos. No entanto, isso leva a problemas de interoperabilidade semântica, que afetam usuários, designers e sistemas interativos. Além disso, o projeto e a avaliação de sistemas interativos são atividades intensas em termos de conhecimento. Nesse contexto, problemas relacionados ao conhecimento, como os referentes à sua representação e compartilhamento, acarretam o risco de perda de conhecimento relevante. Portanto, são necessários mecanismos eficientes para promover o entendimento comum e a construção coletiva do conhecimento. Ontologias têm sido utilizadas com sucesso em diversos domínios para capturar e organizar o conhecimento, buscando lidar com a interoperabilidade e problemas relacionados ao conhecimento. Portanto, neste trabalho, argumentamos que organizar ontologias de IHC em uma rede de ontologias: fornece uma conceituação abrangente do domínio IHC; favorece o crescimento, a reutilização e a integração do conhecimento; potencializa o uso de ontologias em soluções baseadas em conhecimento e interoperabilidade. Nesse sentido, propusemos a Rede de Ontologias de Interação Humano-Computador (HCI-ON). A HCI-ON é baseada em uma ontologia de fundamentação e aborda importantes aspectos de IHC alinhados com seus padrões e literatura. A HCI-ON possui uma ontologia central que aborda o fenômeno de interação humano-computador e ontologias específicas de domínio que abrangem subdomínios de IHC, como design, avaliação e interface com o usuário, entre outros. Visando o crescimento consistente do conhecimento, a HCI-ON disponibiliza mecanismos para suportar sua constante evolução através da adição de ontologias novas ou existentes. No domínio de IHC é possível utilizar a HCI-ON como um todo ou em extratos, para resolver problemas de interoperabilidade semântica e relacionados ao conhecimento. Para demonstrar o uso da HCI-ON para apoia a resolução de tais problemas, usamos um extrato HCI-ON para desenvolver UXON, um sistema que apoia a avaliação de UX com base em dados no registro de interações produzidos por um aplicativo imersivo chamado Compomus. Como resultado, o uso do HCI-ON foi considerado viável e útil.
dc.formatText
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufes.br/handle/10/16031
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseDoutorado em Ciência da Computação
dc.publisher.departmentCentro Tecnológico
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Informática
dc.rightsopen access
dc.subjectInteração Humano-Computador
dc.subjectOntologia
dc.subjectRede de ontologia
dc.subject.br-rjbnsubject.br-rjbn
dc.subject.cnpqCiência da Computação
dc.titleAn ontology network to support knowledge representation and semantic interoperability in the HCI domain
dc.title.alternativetitle.alternative
dc.typedoctoralThesis
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Doutorado em Ciência da Computação