Development of Context-Aware Recommenders of Sequences of Touristic Activities

En els últims anys, els sistemes de recomanació s'han fet omnipresents a la xarxa. Molts serveis web, inclosa la transmissió de pel·lícules, la cerca web i el comerç electrònic, utilitzen sistemes de recomanació per facilitar la presa de decisions. El turisme és una indústria molt representada a la xarxa. Hi ha diversos serveis web (e.g. TripAdvisor, Yelp) que es beneficien de la integració de sistemes recomanadors per ajudar els turistes a explorar destinacions turístiques. Això ha augmentat la investigació centrada en la millora dels recomanadors turístics per resoldre els principals problemes als quals s'enfronten. Aquesta tesi proposa nous algorismes per a sistemes recomanadors turístics que aprenen les preferències dels turistes a partir dels seus missatges a les xarxes socials per suggerir una seqüència d'activitats turístiques que s'ajustin a diversos contextes i incloguin activitats afins. Per aconseguir-ho, proposem mètodes per identificar els turistes a partir de les seves publicacions a Twitter, identificant les activitats experimentades en aquestes publicacions i perfilant turistes similars en funció dels seus interessos, informació contextual i períodes d'activitat. Aleshores, els perfils d'usuari es combinen amb un algorisme de mineria de regles d'associació per capturar relacions implícites entre els punts d'interès de cada perfil. Finalment, es fa un rànquing de regles i un procés de selecció d'un conjunt d'activitats recomanables. Es va avaluar la precisió de les recomanacions i l'efecte del perfil d'usuari. A més, ordenem el conjunt d'activitats mitjançant un algorisme multi-objectiu per enriquir l'experiència turística. També realitzem una segona fase d'anàlisi dels fluxos turístics a les destinacions que és beneficiós per a les organitzacions de gestió de destinacions, que volen entendre la mobilitat turística. En general, els mètodes i algorismes proposats en aquesta tesi es mostren útils en diversos aspectes dels sistemes de recomanació turística.En los últimos años, los sistemas de recomendación se han vuelto omnipresentes en la web. Muchos servicios web, incluida la transmisión de películas, la búsqueda en la web y el comercio electrónico, utilizan sistemas de recomendación para ayudar a la toma de decisiones. El turismo es una industria altament representada en la web. Hay varios servicios web (e.g. TripAdvisor, Yelp) que se benefician de la inclusión de sistemas recomendadores para ayudar a los turistas a explorar destinos turísticos. Esto ha aumentado la investigación centrada en mejorar los recomendadores turísticos y resolver los principales problemas a los que se enfrentan. Esta tesis propone nuevos algoritmos para sistemas recomendadores turísticos que aprenden las preferencias de los turistas a partir de sus mensajes en redes sociales para sugerir una secuencia de actividades turísticas que se alinean con diversos contextos e incluyen actividades afines. Para lograr esto, proponemos métodos para identificar a los turistas a partir de sus publicaciones en Twitter, identificar las actividades experimentadas en estas publicaciones y perfilar turistas similares en función de sus intereses, contexto información y periodos de actividad. Luego, los perfiles de usuario se combinan con un algoritmo de minería de reglas de asociación para capturar relaciones entre los puntos de interés que aparecen en cada perfil. Finalmente, un proceso de clasificación de reglas y selección de actividades produce un conjunto de actividades recomendables. Se evaluó la precisión de las recomendaciones y el efecto de la elaboración de perfiles de usuario. Ordenamos además el conjunto de actividades utilizando un algoritmo multi-objetivo para enriquecer la experiencia turística. También llevamos a cabo un análisis de los flujos turísticos en los destinos, lo que es beneficioso para las organizaciones de gestión de destinos, que buscan entender la movilidad turística. En general, los métodos y algoritmos propuestos en esta tesis se muestran útiles en varios aspectos de los sistemas de recomendación turística.In recent years, recommender systems have become ubiquitous on the web. Many web services, including movie streaming, web search and e-commerce, use recommender systems to aid human decision-making. Tourism is one industry that is highly represented on the web. There are several web services (e.g. TripAdvisor, Yelp) that benefit from integrating recommender systems to aid tourists in exploring tourism destinations. This has increased research focused on improving tourism recommender systems and solving the main issues they face. This thesis proposes new algorithms for tourism recommender systems that learn tourist preferences from their social media data to suggest a sequence of touristic activities that align with various contexts and include affine activities. To accomplish this, we propose methods for identifying tourists from their frequent Twitter posts, identifying the activities experienced in these posts, and profiling similar tourists based on their interests, contextual information, and activity periods. User profiles are then combined with an association rule mining algorithm for capturing implicit relationships between points of interest apparent in each profile. Finally, a rule ranking and activity selection process produces a set of recommendable activities. The recommendations were evaluated for accuracy and the effect of user profiling. We further order the set of activities using a multi-objective algorithm to enrich the tourist experience. We also carry out a second-stage analysis of tourist flows at destinations which is beneficial to destination management organisations seeking to understand tourist mobility. Overall, the methods and algorithms proposed in this thesis are shown to be useful in various aspects of tourism recommender systems

(So) Big Data and the transformation of the city

The exponential increase in the availability of large-scale mobility data has fueled the vision of smart cities that will transform our lives. The truth is that we have just scratched the surface of the research challenges that should be tackled in order to make this vision a reality. Consequently, there is an increasing interest among different research communities (ranging from civil engineering to computer science) and industrial stakeholders in building knowledge discovery pipelines over such data sources. At the same time, this widespread data availability also raises privacy issues that must be considered by both industrial and academic stakeholders. In this paper, we provide a wide perspective on the role that big data have in reshaping cities. The paper covers the main aspects of urban data analytics, focusing on privacy issues, algorithms, applications and services, and georeferenced data from social media. In discussing these aspects, we leverage, as concrete examples and case studies of urban data science tools, the results obtained in the “City of Citizens” thematic area of the Horizon 2020 SoBigData initiative, which includes a virtual research environment with mobility datasets and urban analytics methods developed by several institutions around Europe. We conclude the paper outlining the main research challenges that urban data science has yet to address in order to help make the smart city vision a reality

O papel da quarta revolução industrial no turismo acessível: estudo e conceptualização de uma aplicação web

The world is experiencing the beginning of the fourth Industrial Revolution, responsible for implementing a new digitalization era. This revolution originated in manufacturing, with industry 4.0 bringing a new reality to organizations. However, the scope of this new technological revolution is vast, and other sectors can benefit from the new digital era. In the Services Industry, tourism is an example of that, as Tourism 4.0 is the result of the impact of the fourth industrial revolution in this sector. Tourism 4.0 is the result of the impact of the fourth industrial revolution in tourism. An interesting challenge that this technological era brings to tourism is the social inclusion of people with disabilities. The accessible tourism market reveals huge potential, but despite this, this market is still largely ignored. Several technologies that promoted the fourth industrial revolution present capabilities to promote accessible tourism by improving tourism’s access conditions to people with disabilities. The present work developed a study in accessible tourism, understanding the main requirements for this market, and conceptualizing a Web application, for promoting accessibility in tourism. This Web application work as a mediator between the principal stakeholders. To gather requirements for the system, a triangulation matrix was elaborated using three methodological approaches: i) Literature Review; ii) website accessibility analysis of hotels located in the central region of Portugal; and iii) content analysis of some concurrent platforms. The requirements triangulation matrix allowed the identification of what requirements are crucial for the system success, which were used to conceptualize the solution with UML notation. This work intends to demonstrate the technological impacts of the fourth industrial revolution on society, especially on the promotion of a more accessible tourismO mundo encontra-se hoje no início da quarta revolução industrial, responsável pela promoção de uma nova era caracterizada pela digitalização. Apesar desta revolução ter surgido no setor industrial, com o conceito de Indústria 4.0, a sua aplicação é muito mais vasta, existindo outros sectores que podem igualmente beneficiar desta nova era tecnológica. O setor dos serviços, nomeadamente o Turismo, é um exemplo disso, e o conceito de Turismo 4.0 é o resultado do impacto da quarta revolução industrial nesse setor. Um desafio interessante que esta nova era tecnológica traz para o turismo é o da inclusão social, promovendo o turismo para todos. De facto, o mercado do turismo acessível, apesar de ter imenso potencial, tem sido relegado no contexto dos negócios. Por outro lado, o potencial tecnológico associado a esta nova revolução industrial sugere uma grande capacidade na promoção do turismo acessível, na medida em que podem facilitar as condições de acesso ao turismo, por parte de pessoas com algum tipo de incapacidade e ou necessidade especial. O presente trabalho visa conduzir um estudo na área do turismo acessível, por forma compreender os principais requisitos deste tipo de mercado e, consequentemente, conceptualizar uma aplicação Web, com o propósito de promover a acessibilidade no turismo, funcionando como um mediador de informação entre os principais stakeholders. Para a obtenção dos requisitos do sistema foi feita: i) uma revisão da literatura; ii) um estudo que avalia a acessibilidade dos websites dos hotéis da zona centro de Portugal, e, ainda iii) um estudo com base em análise de conteúdo de algumas plataformas potencialmente concorrentes. Os resultados são apresentados na forma de uma matriz de triangulação, onde é possível identificar a fonte dos requisitos identificados, sendo posteriormente utilizados para conceptualizar a solução proposta com recurso à notação UML. Pretende-se com este trabalho demonstrar o potencial e o efeito que as tecnologias existentes na era designada por quarta revolução industrial podem ter na sociedade, nomeadamente na promoção de um turismo para todosMestrado em Engenharia e Gestão Industria

A Mobile Query Service for Integrated Access to Large Numbers of Online Semantic Web Data Sources

From the Semantic Web’s inception, a number of concurrent initiatives have given rise to multiple segments: large semantic datasets, exposed by query endpoints; online Semantic Web documents, in the form of RDF files; and semantically annotated web content (e.g., using RDFa), semantic sources in their own right. In various mobile application scenarios, online semantic data has proven to be useful. While query endpoints are most commonly exploited, they are mainly useful to expose large semantic datasets. Alternatively, mobile RDF stores are utilized to query local semantic data, but this requires the design-time identification and replication of relevant data. Instead, we present a mobile query service that supports on-the-fly and integrated querying of semantic data, originating from a largely unused portion of the Semantic Web, comprising online RDF files and semantics embedded in annotated webpages. To that end, our solution performs dynamic identification, retrieval and caching of query-relevant semantic data. We explore several data identification and caching alternatives, and investigate the utility of source metadata in optimizing these tasks. Further, we introduce a novel cache replacement strategy, fine- tuned to the described query dataset, and include explicit support for the Open World Assumption. An extensive experimental validation evaluates the query service and its alternative components

30th International Conference on Information Modelling and Knowledge Bases

Information modelling is becoming more and more important topic for researchers, designers, and users of information systems. The amount and complexity of information itself, the number of abstraction levels of information, and the size of databases and knowledge bases are continuously growing. Conceptual modelling is one of the sub-areas of information modelling. The aim of this conference is to bring together experts from different areas of computer science and other disciplines, who have a common interest in understanding and solving problems on information modelling and knowledge bases, as well as applying the results of research to practice. We also aim to recognize and study new areas on modelling and knowledge bases to which more attention should be paid. Therefore philosophy and logic, cognitive science, knowledge management, linguistics and management science are relevant areas, too. In the conference, there will be three categories of presentations, i.e. full papers, short papers and position papers

Tourism in contemporary cities. Proceedings of the International Tourism Studies Association Conference: University of Greenwich, London, UK 17–19 August 2016 Conference Proceedings

The 6th International Tourism Studies Association (ITSA) Biennial conference was held at the University of Greenwich, London, England from 17‐19 August 2016. This was the first time that the conference had been held in Europe and it provided a unique opportunity to meet, hear from and network with tourism scholars and professionals from across Europe, Asia, Australasia, and North and South America. ITSA has a mission to encourage interaction and cooperation between developing and developed countries and the conference was successful in attracting 130 delegates from 29 countries. The main theme of the conference was 'Tourism in Contemporary Cities' with four conference sub‐themes of ‘Tourism Cities and Urban Tourism’, ‘The Chinese Market for European Tourism’, ‘River, Cruise and Maritime Tourism’, and ‘Heritage Tourism in Cities’, The subthemes were chosen to reflect the unique location of the conference on the UNESCO Maritime Greenwich World Heritage Site, and London which is Europe’s most visited tourist destination. The conference also presented ‘Dark Tourism and Cities’ and ‘Tourism and Communist Heritage’ as special sessions

What'sup: a mobile application for searching ongoing cultural events

Trabalho de projecto de mestrado em Engenharia Informática (Sistemas de Informação), apresentado à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2012Hoje em dia, não existem muitas aplicações móveis de turismo em Portugal, orientadas para a organização e calendarização de eventos culturais. Para além disso, a área do turismo doméstico (turismo feito dentro do próprio país por residentes desse país) em Portugal tem muito potencial e, face à actual situação do país, pode representar uma alternativa fiável e financeiramente mais agradável. De qualquer forma, a aplicação que se pretende desenvolver não tem como alvo o turismo tradicional (visita de museus, monumentos e espaços verdes) mais orientado ao local, em que se assiste a eventos que são previsíveis em termos de calendarização e que acontecem regularmente ao longo do tempo, sempre nesses locais. Em vez disso, apostamos na descoberta de eventos dentro do âmbito doo turismo urbano, de curta duração e num contexto mais ad-hoc (sem um planeamento prévio muito aprofundado ou sem um conhecimento prévio do local onde nos encontramos), tendo maioritariamente como objectivo o entretenimento, como por exemplo a participação em festivais, concertos, eventos de cinema, festas, exposições, entre outros. O nosso foco é, portanto, um turismo mais orientado aos eventos, mais dinâmico. O nosso utilizador-alvo procura idealmente eventos que estejam a decorrer nesse momento ou que decorram no próprio dia. Também é importante salientar que decidimos utilizar ao máximo as tecnologias daWeb Semântica que têm emergido nos últimos anos. Este factor mostra que a nossa aplicação é baseada numa abordagem inovadora e que tem grandes potencialidades dentro da área. Deste modo, este projecto, chamado What’sUp tem como objectivo o desenvolvimento de uma aplicação móvel, destinada a funcionar em dispositivos Android, que possa indicar ao utilizador eventos culturais existentes no local onde este se encontra (e nas redondezas), que decorram num dado momento ou intervalo de tempo. Estes eventos são apresentados ao utilizador através da análise da linguagem natural que é introduzida pelo mesmo, quando este procura por eventos na sua área circundante. O utilizador pode colocar perguntas à aplicação (através de introdução de texto) do tipo "O que há de teatro agora?”, ”Que concertos vai haver hoje à noite?”ou mesmo ”Que exposições posso visitar às 10 horas”. A aplicação analisa a pergunta do utilizador, através de um sistema de palavras-chave e transforma-a numa query na linguagem de pesquisa SPARQL, que é executada sobre uma ontologia, que serve como base de dados da nossa aplicação. Esta ontologia de eventos culturais, escrita na linguagem OWL 2 (baseada em RDF), permite nos representar a informação dos eventos com um detalhe muito elevado. O resultado da query é a lista de eventos culturais, correspondente à pergunta do utilizador. No entanto, para que este processo se concretize, há uma série de tarefas que são executadas antes disso. Quando a informação sobre os eventos ´e armazenada na ontologia, já sofreu um conjunto de alterações e passou por várias fases: primeiramente, os eventos são extraídos de um conjunto predefinido de sítios Web apropriados (com informação sobre eventos culturais em Lisboa e arredores) existentes na Internet, utilizando web scrapers para tal. Estes web scrapers possuem uma grande flexibilidade, já que os web sites de onde a informação é extraída estão estruturados de formas diferentes e mostram informações diferentes sobre os eventos culturais. Por isso mesmo, é necessário adaptar os web scrapers para que se enquadrem com a estrutura de navegação de cada site, com o objectivo de extrair a informação correctamente em cada caso. ´E extraído conteúdo digital (em forma de texto) relevante sobre cada evento publicado nos documentos HTML das agendas on-line, previamente seleccionadas. Essa informação é guardada num ficheiro do tipo CSV (Comma-Separated Values). O ficheiro é lido por uma aplicação Java, que faz ligeiras alterações às expressões (sejam elas sobre a data, categoria ou preço do evento) e executa sobre cada expressão extraída, a função apropriada da gramática construída em Prolog, baseada no conceito de gramática livre de contexto, também chamada de gramática de cláusulas definidas. Esta gramática é constituída por um conjunto de regras que permite avaliar expressões de linguagem natural com certas características. Assim, são extraídas as características relevantes das expressões. As propriedades do evento são definidas através do tipo de retorno que estas funções devolvem. De seguida são criadas instancias desses eventos na ontologia, com as suas respectivas características, como o nome do evento, a sua categoria, data, preço e local. Isto ´e concretizado através do uso da framework para Java, Jena API, que nos permite editar a ontologia directamente (sem aceder a uma ferramenta de edição de ontologias) e ter controlo sobre o seu conteúdo. Todos estes elementos formam uma base de dados de eventos devidamente catalogados e organizados, que pode ser pesquisada, devolvendo os resultados esperados, depois do utilizador fazer a sua pesquisa, através de um input de texto na aplicação. A localização do utilizador é sempre tida em conta, através dos dados da sua geolocalização, retirados do dispositivo móvel (por exemplo, do sistema de Global Positioning System, conhecido por GPS). Com estes dados, a aplicação consegue calcular quais os eventos que decorrem em locais que se encontram mais perto do utilizador e apresentar essa informação. Assim, a aplicação devolve um resultado ou conjunto de resultados que correspondam à pesquisa do utilizador e permite ao utilizador aceder a toda a informação sobre cada evento, incluindo a sua geolocalização no mapa da aplicação e a distância a cada evento. O utilizador faz as suas pesquisas através de linguagem natural, o que é vantajoso para o próprio. Esta abordagem permite ao utilizador evitar uma pesquisa por parâmetros e demasiado complicada, que exigiria da sua parte uma maior carga cognitiva, em termos de utilização da aplicação e também em termos de conhecimento dos principais locais e atractivos turísticos da zona onde se encontra. Deste modo, o utilizador não necessita de saber o nome do evento nem o local onde este acontece para o encontrar. Apenas tem que fazer uma pergunta que o leve a obter os resultados para descobrir que eventos estão a decorrer no momento. Para que a informação sobre eventos seja renovada, os web scrapers são executados periodicamente para actualizar a base de dados de eventos. Este processo é, portanto, automático e invisível para o utilizador. A arquitectura da aplicação está dividida em vários módulos, tendo cada um a sua função e sendo fundamental para o funcionamento de todo o processo. Procurámos ter uma arquitectura modular, em que cada módulo é relativamente independente e, consequentemente, pode ser estendido individualmente quando for necessário. A dissecação da arquitectura é feita na secção do trabalho realizado. A interface final da aplicação tem um estilo simples e minimalista, onde, num primeiro nível, o utilizador faz um input de texto e depois explora os resultados da sua pesquisa. O utilizador pode ainda alterar algumas definições na sua pesquisa, a partir da aplicação, como por exemplo, o raio geográfico da procura (500 metros, 2000 metros, etc). Desta forma, este projecto visa oferecer alternativas para os turistas ocasionais, que queiram descobrir a cultura da cidade. Para isso, esta aplicação fornece toda a informação de que estes necessitam para se orientarem nas suas aventuras turísticas e culturais.What’sUp is a project which focuses on the development of a tourism and culture oriented context-based mobile application that helps the user to explore local cultural offers. The goal is to inform and to lead the user about the ongoing and upcoming cultural events in the user geographical area, without the need to specifically state his geographic location or the exact date/time of the intended event. We built a Web ontology in OWL 2, which contains four types of information about the cultural events: When, What, Where and How Much. This event data is scattered across on-line agendas and e-magazines on the Web. We periodically extract the most important content about the events, to keep our event information updated. This information is then refined and inserted in the web ontology, using web scraping methods and a Definite Clause Grammar. Each user question is made in natural language (through text input) and is after transformed in a SPARQL query that runs in the OWL 2 database. The result of that query is a list of cultural events, that is then presented to the user. What’sUp can greatly improve the access to context-based information in digital cities, through the use of natural language interaction and Semantic Web technologies

A framework study on the use of immersive XR technologies in the cultural heritage domain

Most cultural promotion and dissemination are nowadays performed through the digitization of heritage sites and museums, a necessary requirement to meet the new needs of the public. Augmented Reality (AR), Mixed Reality (MR), and Virtual Reality (VR) have the potential to improve the experience quality and educational effect of these sites by stimulating users’ senses in a more natural and vivid way. In this respect, head-mounted display (HMD) devices allow visitors to enhance the experience of cultural sites by digitizing information and integrating additional virtual cues about cultural artifacts, resulting in a more immersive experience that engages the visitor both physically and emotionally. This study contributes to the development and incorporation of AR, MR, and VR applications in the cultural heritage domain by providing an overview of relevant studies utilizing fully immersive systems, such as headsets and CAVE systems, emphasizing the advantages that they bring when compared to handheld devices. We propose a framework study to identify the key features of headset-based Extended Reality (XR) technologies used in the cultural heritage domain that boost immersion, sense of presence, and agency. Furthermore, we highlight core characteristics that favor the adoption of these systems over more traditional solutions (e.g., handheld devices), as well as unsolved issues that must be addressed to improve the guests’ experience and the appreciation of the cultural heritage. An extensive search of Google Scholar, Scopus, IEEE Xplore, ACM Digital Library, and Wiley Online Library databases was conducted, including papers published from January 2018 to September 2022. To improve review reporting, the Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses (PRISMA) guidelines were used. Sixty-five papers met the inclusion criteria and were classified depending on the study’s purpose: education, entertainment, edutainment, touristic guidance systems, accessibility, visitor profiling, and management. Immersive cultural heritage systems allow visitors to feel completely immersed and present in the virtual environment, providing a stimulating and educational cultural experience that can improve the quality and learning purposes of cultural visits. Nonetheless, the analyzed studies revealed some limitations that must be faced to give a further impulse to the adoption of these technologies in the cultural heritage domain

A hybrid recommendation approach for a tourism system

Many current e-commerce systems provide personalization when their content is shown to users. In this sense, recommender systems make personalized suggestions and provide information of items available in the system. Nowadays, there is a vast amount of methods, including data mining techniques that can be employed for personalization in recommender systems. However, these methods are still quite vulnerable to some limitations and shortcomings related to recommender environment. In order to deal with some of them, in this work we implement a recommendation methodology in a recommender system for tourism, where classification based on association is applied. Classification based on association methods, also named associative classification methods, consist of an alternative data mining technique, which combines concepts from classification and association in order to allow association rules to be employed in a prediction context. The proposed methodology was evaluated in some case studies, where we could verify that it is able to shorten limitations presented in recommender systems and to enhance recommendation quality