Teses de doutorado e dissertações de mestrado orientadas no Laboratório do Futuro (11 trabalhos).
A Knowledge-Based Approach to Support Internet of Everything (IoE) Lifestyle
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Internet de Todas as Coisas ou “Internet of Everything” (IoE) é o paradigma de serviços inteligentes que suporta um mundo onipresente e ultra conectado, levando a mudanças sociais relevantes. Nesse contexto, é essencial a identificação e o claro entendimento sobre processos de conhecimento entre máquinas e humanos e a identificação de facilitadores de IoE (pessoas, processos, dados e coisas) para lidar com a era da digitalização. Esta tese apresenta uma Taxonomia Baseada em Conhecimento para apoiar o entendimento sobre o paradigma de IoE e um Modelo Integrado de Gestão do Conhecimento desenvolvido para dar suporte à evolução de serviços inteligentes em IoE. Foram definidos requisitos de inteligência para avaliar o nível de conhecimento de sensores e atuadores em aplicações de IoE. Além disso, um ambiente colaborativo, o IoE Database (IoEDB) suporta a evolução da taxonomia proposta, a curadoria dos facilitadores de IoE (“IoE enablers”), além de apoiar a gestão do conhecimento em aplicações de IoE.
Aplicação de Técnicas de Qualidade de Dados e Gamificação em Projetos de Crowd Science
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Crowd Science é um novo paradigma para colaboração que possui o objetivo de viabilizar, através da participação aberta de um número grande de cidadãos não cientistas, pesquisas científicas que dependem de trabalho humano e que não seriam possíveis por restrições econômicas ou de tempo. A partir do crescente interesse acadêmico nesta área, este trabalho optou por pesquisar como ferramentas de qualidade de dados podem auxiliar na eficácia de iniciativas de crowd science, tornando os resultados mais confiáveis e assertivos, e como ferramentas de gamificação podem auxiliar na eficiência dos projetos, aumentando a retenção de voluntários e a quantidade de contribuições feitas por cada um. Após a discussão destes dois temas, que incluiu uma investigação sobre as ferramentas disponíveis em gamificação e qualidade dos dados e como aplicá-las no campo de pesquisa de crowd science, esta dissertação descreve como foi conduzida a seleção e a implementação de novas ferramentas na plataforma Fast Science, e como foi realizado um teste A/B que indicou que a gamificação implementada aumentou em 4 vezes o número de contribuições sem que a qualidade de dados fosse prejudicada.
Biblio: Um Sistema de Análise Bibliométrica para Prospecções Tecnológicas
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A área denominada Future-Oriented Technology Analysis (FTA)¸ também chamada de Prospecção Tecnológica, reúne diversas metodologias e técnicas com o objetivo de analisar o futuro de tecnologias e seus impactos, figurando como uma das principais ferramentas de apoio à tomada de decisão e de planejamento estratégico para corporações, instituições de pesquisa e governos. Dentre as metodologias de Prospecção Tecnológica podemos listar a Análise Bibliométrica, que permite capturar e analisar informações relevantes a partir da atividade científica contida na forma de publicações, periódicos, patentes, entre outros. A Análise Bibliométrica pode oferecer uma visão abrangente do cenário atual e passado de um dado campo de estudo e, com isso, apontar tendências da área de interesse, permitindo quantificar e projetar futuros a partir de indicadores da atividade científica atual, tornando a execução de um estudo de Prospecção Tecnológica mais eficiente e otimizada em recursos. Sendo assim, este trabalho visa modelar, implementar e avaliar um sistema de apoio à atividade de Análise Bibliométrica aplicada a um estudo de FTA, denominado Biblio. O Biblio pode ser utilizado como um módulo do framework TIAMAT de apoio à Prospecção Tecnológica, que se caracteriza pelo conceito de workflow de métodos de FTA, executados de maneira distribuída e integrada.
Collaborative Assessment of Automation Technologies from the Work Perspective
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O trabalho é um aspecto central da vida humana, pois é um meio para obter recursos financeiros e relevância social. Tecnologias sempre foram criadas para auxiliar o trabalho humano em tarefas específicas ou torná-las desnecessárias. No longo prazo, as tecnologias impactaram positivamente o trabalho e, em geral, trouxeram benefícios para a sociedade. No entanto, as primeiras gerações de trabalhadores que lidaram com a adoção de novas tecnologias tiveram seus empregos impactados negativamente. Os sistemas de computação podem ser usados não apenas para automatizar o trabalho, mas também para ajudar no processo de adoção responsável da automação. Esta tese propõe o desenvolvimento de um modelo que permite a avaliação colaborativa do impacto das tecnologias de automação no trabalho. Dois modelos são desenvolvidos usando a metodologia Soft Design Science Research. O primeiro usa crowd computing para avaliar o impacto das tecnologias de automação nas ocupações. O segundo usa groupware para avaliar de forma colaborativa o impacto de uma determinada tecnologia em uma ocupação em uma empresa. Os resultados da tese mostram diferentes oportunidades para a aplicação do Trabalho Cooperativo Suportado por Computador em apoio à Avaliação de Tecnologia colaborativa da automação a partir da perspectiva do trabalho.
“Fast Science” – Uma Abordagem para a Concepção e Execução de Projetos Científicos com a Participação de Multidões
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Crowd Science emerge como um novo paradigma de colaboração que utiliza a contribuição de multidões para a realização de pesquisas que de outra forma não seria viável em termos técnicos, econômicos e humanos. Apesar do crescente número de projetos de Crowd Science ainda há pouco conhecimento empírico e, mais importante, a falta de infraestrutura tecnológica para orientar e facilitar a difícil tarefa de pesquisadores interessados na incorporação de crowdsourcing nos fluxos de trabalho dos projetos científicos. Dentro deste contexto, o objetivo desta tese de doutorado é utilizar Design Science Research como método de produção de conhecimento para propor uma abordagem e infraestrutura tecnológica compartilhada, denominada Fast Science, para apoiar a criação, execução e o monitoramento de projetos científicos com a participação de multidões. Neste ambiente, os pesquisadores e instituições podem criar seus próprios projetos através do uso de uma interface gráfica intuitiva, prescindindo de conhecimentos específicos de computação. Com foco na reutilização de componentes e aprendizagem a partir de esforços anteriores, a plataforma Fast Science permite aos pesquisadores reutilizar workflows de projeto criados por seus pares, alterando apenas os parâmetros e/ou componentes, podendo também criar novas atividades e tarefas de acordo com as suas necessidades. A plataforma oferece também ferramentas adicionais como blog e cadastro de eventos, voluntários e parceiros a fim de promover a sinergia entre os principais atores (cidadãos, gestores e instituições parceiras) e dar suporte às fases de execução, mobilização e comunicação/divulgação.
LABORe IES: Um Framework para Avaliação da Empregabilidade de Cursos de Graduação Brasileiros
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O trabalho vem sofrendo mudanças profundas e aceleradas, trazendo novas mudanças e desafios na medida que praticamente todas as ocupações são impactadas pelas novas tecnologias. Neste cenário em que antigas ocupações deixam de existir e novas ocupações vêm sendo criadas, as Instituições de Ensino Superior (IESs) precisam estar preparadas para formar profissionais capazes de conseguir e manter empregos que necessitam de curso superior para serem exercidos. No Brasil, as instituições poderiam ampliar a empregabilidade de sua formação caso tivessem à disposição ferramentas que auxiliassem na avaliação da aderência de seus cursos de graduação ao mercado de trabalho. Esta dissertação tem como objetivo prover indicadores que auxiliem as IESs a avaliar a aderência de seus cursos frente às demandas do mercado de trabalho. Para atingir este objetivo, foi desenvolvido um framework de empregabilidade de cursos de graduação, implementado através de um artefato tecnológico chamado LABORe IES. O artefato foi avaliado por gestores de diferentes IESs, a fim de avaliar sua utilidade. Os resultados demonstraram que o LABORe IES é uma ferramenta com potencial de adoção por diferentes IESs, pois fornecem indicadores capazes de auxiliar os gestores nas tomadas de decisão sobre aprimoramentos necessários e ofertas de vagas dos cursos de graduação pelos quais são responsáveis.
NERMAP: Apoiando o Processo de Roadmapping Tecnológico a Partir da Técnica de Reconhecimento de Entidades Nomeadas
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As sociedades são surpreendidas com incessantes mudanças no mundo atual de forma gradativa, acentuando não somente os níveis de incerteza, como também a complexidade dos processos envolvidos, caminhando para uma dinâmica que parece ser diferente de tudo o que se conhece e já foi experimentado atualmente. Esse futuro observado proporciona uma demanda maior por estudos referentes ao planejamento, prospecção, diagnósticos e visões de futuro, no qual Prospecção Tecnológica (Future-oriented Technology Analysis – FTA) tem sido considerado fundamental para promover a criação da capacidade de organizar sistemas de inovação que respondam aos interesses da sociedade. O Roadmapping Tecnológico configura um dos diversos métodos pertencentes a um estudo de FTA cujo produto esperado é o roadmap, apresentando um cronograma temporal relacionando tecnologias e produtos, de forma a apresentar as prospecções tecnológicas previstas de forma cronológica. Este trabalho propõe um framework para apoiar o processo de FTA capaz de semiautomatizar o processo de Roadmapping Tecnológico fazendo uso de Reconhecimento de Entidades Nomeadas, denominado NERMAP. O sistema NERMAP foi implementado e avaliado, sob à luz do framework Design Science proporcionando o apoio ao FTA.
Sensoriamento de Multidões de Pessoas e Coisas Através de Evidências Deixadas no Meio Sem Fio
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O principal problema que se deseja endereçar é a detecção de presença de pessoas de forma automática através de técnicas que se beneficiem da multidão e de evidências deixadas no meio sem fio. No escopo dessa tese, serão estudadas duas propostas de intervenção que envolvam multidão para solução de problemas recorrentes em grandes centros urbanos. A primeira proposta é uma solução para monitoração do tempo de espera no atendimento a serviços; e a segunda proposta é uma solução para monitoração estimada da quantidade de pessoas em ambientes, podendo esses dados serem utilizados para orquestração de sistemas com o objetivo de redução de consumo de energia, dentre outras aplicações. Os resultados experimentais observados confirmam a possibilidade de detecção de presença em ambos cenários.
Tiamat: Um Framework para Apoiar a Integração de Métodos de Prospecção Tecnológica
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Diversas organizações possuem setores de Pesquisa e Desenvolvimento (P&D) espalhados ao redor do mundo, abrangendo diferentes áreas de pesquisa. Uma série de fatores levaram estas organizações a se difundir em diferentes cidades e países. Impostos mais baixos, redução dos custos de pesquisa, disponibilidade de trabalhadores qualificados e proximidade com a região de interesse são motivos mais comuns para as empresas atuarem fora de sua sede. Além desses fatores, a inovação em diversas etapas do processo produtivo estimulou a criação de centros de P&D especializados, e igualmente distribuídos. Sendo assim, se torna necessário coordenar a colaboração de diversos pesquisadores localizados em centros de P&D distribuídos durante uma Prospecção Tecnológica (Future-oriented Technology Analysis – FTA) – um conjunto de métodos voltados para a análise do futuro de tecnologias e seus impactos, utilizado como ferramenta de planejamento estratégico organizacional. Este trabalho propõe um framework de FTA para apoiar organizações, chamado TIAMAT, que realiza a gestão estratégica dos centros de P&D distribuídos. A principal contribuição do TIAMAT é gerenciar um processo padronizado de FTA dentro de uma organização. O framework proposto foi projetado para ser instanciado em diversos tipos de organizações, sejam públicas ou privadas. O TIAMAT foi implementado e avaliado, proporcionando o apoio ao FTA realizado de forma distribuída de maneira adequada.
Uma Proposta para Participação Cidadã na Solução de Problemas da Sociedade
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O cenário político, econômico e social tem proporcionado um questionamento por parte dos cidadãos no que se refere ao seu próprio espaço de participação nas questões políticas. A movimentação social na forma de protesto é um exemplo dessa crescente necessidade de participação da sociedade. Um dos recursos que pode ampliar essas possibilidades é a tecnologia. É correto afirmar que o avanço e a popularização da tecnologia, mais especificamente, das redes sociais, estabelecem novas oportunidades de ampliação desses espaços virtuais. Alinhadas a este cenário, há várias iniciativas cujo objetivo é desenvolver ferramentas que facilitem ou promovam a participação cidadã. Por outro lado, ainda há muitas questões que necessitam ser investigadas para que a utilização dessas ferramentas seja efetiva. O objetivo deste trabalho é propor uma ferramenta que facilite a discussão de problemas da sociedade pelos cidadãos. Na análise dos resultados, obtidos através de experimento com usuários para avaliar a efetividade da ferramenta, foi possível perceber que embora a maioria dos usuários concordem que o modelo de discussão e cadastro de problemas proposto possa contribuir para a real solução do mesmo, há ainda uma falta de motivação e engajamento dos cidadãos que necessita ser estudada e melhorada.
Um Modelo de Verificação de Fatos Baseado em Crowdsourcing
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OO processo de criação de conteúdo na Internet foi imensamente promovido pelo surgimento das Redes Sociais e, com isso, o volume de informações mantidas na web cresce enormemente. Se por um lado a disseminação de informação tornou-se facilitada por essas tecnologias, por outro lado a garantia da veracidade dessas informações se tornou mais difícil, já que as redes sociais permitem a publicação de conteúdo muitas vezes sem moderação. Dessa forma, as redes sociais representam hoje um grande potencializador de disseminação de notícias falsas. Fato esse que motivou o surgimento de organizações de verificação de fatos, em geral representada por organizações jornalísticas. As organizações jornalísticas, por sua vez, têm sua ação limitada a sua capacidade produtiva, a qual pode não atender a grande demanda que surge do imenso volume de fake news para qual estamos submetidos nessa era de desinformação. Essa dissertação propõe então um modelo de verificação de fatos suportado por crowdsourcing que envolve a filtragem, análise e classificação de notícias, procurando apresentar uma alternativa proporcional ao ritmo de criação das fake news. Além da proposta do modelo, o trabalho envolve o desenvolvimento de uma ferramenta de suporte a operação do processo, envolvendo a gestão do trabalho da multidão. Como forma de avaliar o modelo foram executados experimentos utilizando o Amazon Mechanical Turk e, ao final, foram discutidos os resultados, onde foi observado o potencial do uso da multidão em tarefas de verificação de fatos no contexto do modelo proposto.