Early aspects: aspect-oriented requirements engineering and architecture design

This paper reports on the third Early Aspects: Aspect-Oriented Requirements Engineering and Architecture Design Workshop, which has been held in Lancaster, UK, on March 21, 2004. The workshop included a presentation session and working sessions in which the particular topics on early aspects were discussed. The primary goal of the workshop was to focus on challenges to defining methodical software development processes for aspects from early on in the software life cycle and explore the potential of proposed methods and techniques to scale up to industrial applications

Towards Designing and Generating User Interfaces by Using Expert Knowledge

[ES] La investigación reportada en la presente tesis doctoral se lleva a cabo a través de la metodología de la ciencia del diseño que se centra en la creación y evaluación de artefactos. En esta tesis, el principal artefacto es el novedoso enfoque para diseñar y generar interfaces de usuario utilizando el conocimiento experto. Con el fin de permitir el uso del conocimiento experto, el enfoque propuesto se basa en la reutilización de patrones de diseño que incorporan el conocimiento experto del diseño de la interfaz y proporcionan soluciones reutilizables a diversos problemas de diseño. El objetivo principal de dicho enfoque es abordar el uso de patrones de diseño a fin de garantizar que los conocimientos especializados se integren en el diseño y la generación de interfaces de usuario para aplicaciones móviles y web. Las contribuciones específicas de esta tesis se resumen a continuación: Una primera contribución consiste en el marco AUIDP que se define para apoyar el diseño y la generación de interfaces adaptativas para aplicaciones web y móviles utilizando patrones de diseño HCI. El marco propuesto abarca tanto la etapa de diseño como la de ejecución de dichas interfaces. En el momento del diseño, los modelos de patrones de diseño junto con la interfaz de usuario y el perfil de usuario se definen siguiendo una metodología de desarrollo específica. En tiempo de ejecución, los modelos creados se utilizan para permitir la selección de patrones de diseño de HCI y para permitir la generación de interfaces de usuario a partir de las soluciones de diseño proporcionadas por los patrones de diseño relevantes. La segunda contribución es un método de especificación para establecer un modelo de ontología que convierte la representación tradicional basada en texto en la representación formal del patrón de diseño de HCI. Este método adopta la metodología Neon para lograr la transición de las representaciones informales a las formales. El modelo de ontología creado se llama MIDEP, que es una ontología modular que captura el conocimiento sobre los patrones de diseño, así como la interfaz de usuario y el perfil del usuario. La tercera contribución es el IDEPAR, que es el primer sistema dentro del marco global del AUIDP. Este sistema tiene como objetivo recomendar automáticamente los patrones de diseño más relevantes para un problema de diseño dado. Se basa en un enfoque híbrido que utiliza una combinación mixta de técnicas de recomendación basadas en texto y ontología para producir recomendaciones de patrones de diseño que proporcionan soluciones de diseño apropiadas. La cuarta contribución es un sistema generador de interfaz llamado ICGDEP, que se propone para generar automáticamente el código fuente de la interfaz de usuario para aplicaciones web y móviles. El ICGDEP es el segundo sistema dentro del marco global de AUIDP y se basa en el uso de patrones de diseño de HCI que son recomendados por el sistema IDEPAR. Su objetivo principal es generar automáticamente el código fuente de la interfaz de usuario a partir de las soluciones de diseño proporcionadas por los patrones de diseño. Para lograr esto, el sistema ICGDEP utiliza un método que permite la generación de código fuente de interfaz de usuario para la aplicación de destino. Las contribuciones aportadas en la presente tesis han sido validadas a través de diferentes perspectivas. En primer lugar, la evaluación de la ontología MIDEP desarrollada se realiza utilizando preguntas de competencia, enfoques de evaluación basados en la tecnología y basados en aplicaciones. En segundo lugar, la evaluación del sistema IDEPAR se establece mediante un patrón producido por expertos y un estudio de evaluación centrado en el usuario. Luego, el sistema ICGDEP es evaluado en términos de ser utilizado efectivamente por los desarrolladores, considerando el factor de productividad. Por último, la evaluación del marco mundial de AUIDP se lleva a cabo mediante estudios de casos y estudios de usabilidad.[CA] La investigació reportada en aquesta tesi doctoral es duu a terme a través de la metodologia de la ciència del disseny que se centra en la creació i avaluació d'artefactes. En aquesta tesi, el principal artefacte és el nou enfocament per dissenyar i generar interfícies d'usuari utilitzant el coneixement expert. Per tal de permetre l'ús del coneixement expert, l'enfocament proposat es basa en la reutilització de patrons de disseny que incorporen el coneixement expert del disseny de la interfície i proporcionen solucions reutilitzables a diversos problemes de disseny. L'objectiu principal d'aquest enfocament és abordar l'ús de patrons de disseny per tal de garantir que els coneixements especialitzats s'integrin en el disseny i la generació d'interfícies d'usuari per a aplicacions mòbils i web. Les contribucions específiques d'aquesta tesi es resumeixen a continuació: Una primera contribució consisteix en el marc AUIDP que es defineix per donar suport al disseny i generació d'interfícies adaptatives per a aplicacions web i mòbils utilitzant patrons de disseny HCI. El marc proposat inclou tant l'etapa de disseny com la d'execució de les interfícies esmentades. En el moment del disseny, els models de patrons de disseny juntament amb la interfície d'usuari i el perfil d'usuari es defineixen seguint una metodologia de desenvolupament específica. En temps d'execució, els models creats s'utilitzen per permetre la selecció de patrons de disseny de HCI i per permetre la generació de interfícies d'usuari a partir de les solucions de disseny proporcionades pels patrons de disseny rellevants. La segona contribució és un mètode d'especificació per establir un model d'ontologia que converteix la representació tradicional basada en text en la representació formal del patró de disseny de HCI. Aquest mètode adopta la metodologia Neon per aconseguir la transició de les representacions informals a les formals. El model d'ontologia creat s'anomena MIDEP, una ontologia modular que captura el coneixement sobre els patrons de disseny, així com la interfície d'usuari i el perfil de l'usuari. La tercera contribució és l'IDEPAR, que és el primer sistema dins del marc global de l'AUIDP. Aquest sistema té com a objectiu recomanar automàticament els patrons de disseny més rellevants per a un problema de disseny donat. Es basa en un enfocament híbrid que utilitza una combinació mixta de tècniques de recomanació basades en text i ontologia per produir recomanacions de patrons de disseny que proporcionen solucions de disseny apropiades. La quarta contribució és un sistema generador d'interfície anomenat ICGDEP, que es proposa per generar automàticament el codi font de la interfície d'usuari per a aplicacions web i mòbils. L'ICGDEP és el segon sistema dins del marc global d'AUIDP i es basa en l'ús de patrons de disseny de HCI que són recomanats pel sistema IDEPAR. El seu objectiu principal és generar automàticament el codi font de la interfície d'usuari a partir de les solucions de disseny proporcionades pels patrons de disseny. Per aconseguir-ho, el sistema ICGDEP utilitza un mètode que permet generar codi font d'interfície d'usuari per a l'aplicació de destinació. Les contribucions aportades a la present tesi han estat validades a través de diferents perspectives. En primer lloc, l'avaluació de l'ontologia MIDEP desenvolupada es fa utilitzant preguntes de competència, enfocaments d'avaluació basats en la tecnologia i basats en aplicacions. En segon lloc, l'avaluació del sistema IDEPAR s'estableix mitjançant un patró produït per experts i un estudi d'avaluació centrat en l'usuari. Després, el sistema ICGDEP és avaluat en termes de ser utilitzat efectivament pels desenvolupadors, considerant el factor de productivitat. Finalment, l'avaluació del marc mundial d'AUIDP es fa mitjançant estudis de casos i estudis d'usabilitat.[EN] The research reported in the present PhD dissertation is conducted through the design science methodology that focuses on creating and evaluating artifacts. In the current thesis, the main artifact is the novel approach to design and generate user interfaces using expert knowledge. In order to enable the use of expert knowledge, the present approach is devoted to reuse design patterns that incorporate expert knowledge of interface design and provide reusable solutions to various design problems. The main goal of the proposed approach is to address the use of design patterns in order to ensure that expert knowledge is integrated into the design and generation of user interfaces for mobile and Web applications. The specific contributions of this thesis are summarized below: This first contribution is the AUIDP framework that is defined to support the design and generation of adaptive interfaces for Web and mobile applications using HCI design patterns. The proposed framework spans over design-time and run-time. At design-time, models of design patterns along with user interface and user profile are defined following a specific development methodology. At run-time, the created models are used to allow the selection of HCI design patterns and to enable the generation of user interfaces from the design solutions provided by the relevant design patterns. The second contribution is a specification method to establish an ontology model that turns traditional text-based representation into formal HCI design pattern representation. This method adopts the Neon methodology to achieve the transition from informal to formal representations. The created ontology model is named MIDEP, which is a modular ontology that captures knowledge about design patterns as well as the user interface and user's profile. The third contribution is the IDEPAR, which is the first system within the global AUIDP framework. This system aims to automatically recommend the most relevant design patterns for a given design problem. It is based on a hybrid approach that relies on a mixed combination of text-based and ontology-based recommendation techniques to produce design pattern recommendations that provide appropriate design solutions. The fourth contribution is an interface generator system called ICGDEP, which is proposed to automatically generate the user interface source code for Web and mobile applications. The proposed ICGDEP is the second system within the global AUIDP framework and relies on the use of HCI design patterns that are recommended by the IDEPAR system. It mainly aims at automatically generating the user interface source code from the design solutions provided by design patterns. To achieve this, the ICGDEP system is based on a generation method that allows the generation of user interface source code for the target application. The contributions provided in the present thesis have been validated through different perspectives. First, the evaluation of the developed MIDEP ontology is performed using competency questions, technology-based, and application-based evaluation approaches. Second, the evaluation of the IDEPAR system is established through an expert-based gold standard and a user-centric evaluation study. Then, the ICGDEP system is evaluated in terms of being effectively used by developers, considering the productivity factor. Finally, the evaluation of the global AUIDP framework is conducted through case studies and usability studies.Braham, A. (2022). Towards Designing and Generating User Interfaces by Using Expert Knowledge [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/19092

Engineering Adaptive Model-Driven User Interfaces for Enterprise Applications

Enterprise applications such as enterprise resource planning systems have numerous complex user interfaces (UIs). Usability problems plague these UIs because they are offered as a generic off-the-shelf solution to end-users with diverse needs in terms of their required features and layout preferences. Adaptive UIs can help in improving usability by tailoring the features and layout based on the context-of-use. The model-driven UI development approach offers the possibility of applying different types of adaptations on the various UI levels of abstraction. This approach forms the basis for many works researching the development of adaptive UIs. Yet, several gaps were identified in the state-of-the-art adaptive model-driven UI development systems. To fill these gaps, this thesis presents an approach that offers the following novel contributions: - The Cedar Architecture serves as a reference for developing adaptive model-driven enterprise application user interfaces. - Role-Based User Interface Simplification (RBUIS) is a mechanism for improving usability through adaptive behavior, by providing end-users with a minimal feature-set and an optimal layout based on the context-of-use. - Cedar Studio is an integrated development environment, which provides tool support for building adaptive model-driven enterprise application UIs using RBUIS based on the Cedar Architecture. The contributions were evaluated from the technical and human perspectives. Several metrics were established and applied to measure the technical characteristics of the proposed approach after integrating it into an open-source enterprise application. Additional insights about the approach were obtained through the opinions of industry experts and data from real-life projects. Usability studies showed the approach’s ability to significantly improve usability in terms of end-user efficiency, effectiveness and satisfaction

Ami-deu : un cadre sémantique pour des applications adaptables dans des environnements intelligents

Cette thèse vise à étendre l’utilisation de l'Internet des objets (IdO) en facilitant le développement d’applications par des personnes non experts en développement logiciel. La thèse propose une nouvelle approche pour augmenter la sémantique des applications d’IdO et l’implication des experts du domaine dans le développement d’applications sensibles au contexte. Notre approche permet de gérer le contexte changeant de l’environnement et de générer des applications qui s’exécutent dans plusieurs environnements intelligents pour fournir des actions requises dans divers contextes. Notre approche est mise en œuvre dans un cadriciel (AmI-DEU) qui inclut les composants pour le développement d’applications IdO. AmI-DEU intègre les services d’environnement, favorise l’interaction de l’utilisateur et fournit les moyens de représenter le domaine d’application, le profil de l’utilisateur et les intentions de l’utilisateur. Le cadriciel permet la définition d’applications IoT avec une intention d’activité autodécrite qui contient les connaissances requises pour réaliser l’activité. Ensuite, le cadriciel génère Intention as a Context (IaaC), qui comprend une intention d’activité autodécrite avec des connaissances colligées à évaluer pour une meilleure adaptation dans des environnements intelligents. La sémantique de l’AmI-DEU est basée sur celle du ContextAA (Context-Aware Agents) – une plateforme pour fournir une connaissance du contexte dans plusieurs environnements. Le cadriciel effectue une compilation des connaissances par des règles et l'appariement sémantique pour produire des applications IdO autonomes capables de s’exécuter en ContextAA. AmI- DEU inclut également un outil de développement visuel pour le développement et le déploiement rapide d'applications sur ContextAA. L'interface graphique d’AmI-DEU adopte la métaphore du flux avec des aides visuelles pour simplifier le développement d'applications en permettant des définitions de règles étape par étape. Dans le cadre de l’expérimentation, AmI-DEU comprend un banc d’essai pour le développement d’applications IdO. Les résultats expérimentaux montrent une optimisation sémantique potentielle des ressources pour les applications IoT dynamiques dans les maisons intelligentes et les villes intelligentes. Notre approche favorise l'adoption de la technologie pour améliorer le bienêtre et la qualité de vie des personnes. Cette thèse se termine par des orientations de recherche que le cadriciel AmI-DEU dévoile pour réaliser des environnements intelligents omniprésents fournissant des adaptations appropriées pour soutenir les intentions des personnes.Abstract: This thesis aims at expanding the use of the Internet of Things (IoT) by facilitating the development of applications by people who are not experts in software development. The thesis proposes a new approach to augment IoT applications’ semantics and domain expert involvement in context-aware application development. Our approach enables us to manage the changing environment context and generate applications that run in multiple smart environments to provide required actions in diverse settings. Our approach is implemented in a framework (AmI-DEU) that includes the components for IoT application development. AmI- DEU integrates environment services, promotes end-user interaction, and provides the means to represent the application domain, end-user profile, and end-user intentions. The framework enables the definition of IoT applications with a self-described activity intention that contains the required knowledge to achieve the activity. Then, the framework generates Intention as a Context (IaaC), which includes a self-described activity intention with compiled knowledge to be assessed for augmented adaptations in smart environments. AmI-DEU framework semantics adopts ContextAA (Context-Aware Agents) – a platform to provide context-awareness in multiple environments. The framework performs a knowledge compilation by rules and semantic matching to produce autonomic IoT applications to run in ContextAA. AmI-DEU also includes a visual tool for quick application development and deployment to ContextAA. The AmI-DEU GUI adopts the flow metaphor with visual aids to simplify developing applications by allowing step-by-step rule definitions. As part of the experimentation, AmI-DEU includes a testbed for IoT application development. Experimental results show a potential semantic optimization for dynamic IoT applications in smart homes and smart cities. Our approach promotes technology adoption to improve people’s well-being and quality of life. This thesis concludes with research directions that the AmI-DEU framework uncovers to achieve pervasive smart environments providing suitable adaptations to support people’s intentions

Contributions to Web Accessibility: Device-tailored Evaluation, User-tailored Interface Generation and the Interplay with User Experience

149 p.AbstractThe Web has an incredible importance in our modern society and for many people it has become a fundamental part of their lives. It enables us to Access a huge amount of information, and use a wide range of services related to diverse areas of our daily activities, which has the potential of making our lives easier. Its ubiquitous nature and advances in mobile devices have led to the possibility of accessing the Web any time and from anywhere. This has numerous and obvious advantages, but at the same time it poses challenges related to the Universal Design (UD), as websites need to adapt to the existing diversity of users, devices and interaction contexts. For instance, to ensure the accessibility of a website, in addition to the human diversity, the features of the existing computing devices with access to the Internet, as well as features of the environment where the interaction will occur have to be considered. Similarly, this information can be used when checking the accessibility of websites, so that evaluations are closer to what users are really experiencing when accessing the websites.In this thesis a device tailored web accessibility evaluation framework and an automated web-based user tailored interface generator are presented. The evaluation framework deals with device specific information. Empiricaldata showed that more accurate and reliable accessibility reports are obtained in comparison to performing evaluations that do not consider device specific information. The interface generator takes into consideration information about users and their interaction context, in order to adapt web based user interfaces. From the conducted case study it was concluded that the automatically generated user tailored user interfaces were fully operable.These two tools can be of great help for web developers to create and maintain accessible content for a wide range of users and interaction contexts. Accessible and adapted user interfaces do not necessarily provide users with an enhanced experience though. With the aim of investigating how accessible user interfaces influence the experience of users and understanding if accessibility is related to a better user experience, a user testing was conducted. In order to investigate this relationship, data from 11 participants was elicited about their subjective accessibility perceptions and their user experience with four websites with different levels of accessibility. Results showed that participants¿ user experience and their perceived web accessibility are closely related. In addition, web accessibility is correlated to three attributes (typical - original, conservative - innovative, lame - exciting) of the hedonic quality stimulation dimension of the user experience. These findings provide the web community with additional knowledge about the interactions between the user experience and web accessibility. LaburpenaWeb-ak izugarrizko garrantzia dauka gure gaur egungo gizartean, eta persona askorentzat beraien bizitzan funtsezkoa bihurtu da. Web-ak informazio kantitate handirako atzipena eta eguneroko ekintzekin erlazionatutako zerbitzu anitz erabiltzea ahalbidetzen du, beraz gure bizitza errazteko ahalmena dauka. Bere nonahiko izaerak eta gailu mugikorretan gertatu diren aurrerakuntzek,Web-a edozein momentutan eta edozein lekuan atzitzeko aukera eragin dute. Honek abantai anitz ditu, baina aldi berean Diseinu Unibertsalarekin zerikusia duten erronkak sortzen ditu. Adibidez, webgune baten irisgarritasuna ziurtatzeko, pertsonen aniztasunaz gain, Interneterako atzipena duten dispositiboen eta elkarrekintza gertatzen den inguruaren ezaugarriak hartu behar dira kontuan. Informazio hori ere erabili daiteke web guneen irisgarritasuna ebaluatzeko, era honetan ebaluazioek, erabiltzaileak web gunea atzitzerakoan duten esperientzarekin antza gehiago izango dute.Tesi honetan, web irisgarritasuna dispositibo mugikorren arabera ebaluatzen duen tresna bat eta erabiltzailei egokitzen diren Web-ean oinarritutako interfazeak automatikoki sortzen dituen sistema bat aurkezten dira. Ebaluazio tresnak dispositibo mugikorren ezaugarrien informazio espezifikoa erabiltzen du. Datu enpirikoen arabera, irisgarritasun ebaluazio txostenak zehatzagoak eta fidagarriagoak dira dispositibo mugikorren inguruko informazio espezifikoa erabiltzen bada irisgarritasun ebaluazioetan. Interfazeak sortzen dituen sistemak, erabiltzaileen eta elkarrekintza gertatzen den inguruneko informazioa erabiltzen du. Burututako ikerketa kasu baten emaitzen arabera, sistemak sortutako erabiltzaileei egokitutako interfazeak guztiz funtzionalak zirela ondorioztatu zen.Bi tresna hauek, eduki irisgarria mantentzeko eta sortzeko oso lagungarriak izan daitezke web garaitzaileentzat. Batez ere erabiltzaile anitz eta elkarrekintza ingurune desberdin ugari existitzen direla kontuan izanda. Interface irisgarri eta egokituek ordea, ez dute beti erabiltzaileen esperientzia hobetzen. Interfaze irisgarriek erabiltzaileen esperientzian duen eragina ikertzeko, eta ea irisgarritasuna erabiltzaileen esperientziaren hobekuntzarekin erlazionatuta dagoen ulertzeko, erabiltzaile proba bat burutu zen. Hamaika erabiltzaileen irisgarritasun pertzepzioa eta erabiltzaile esperentzia aztertu ziren lau web gune ezberdinen inguruan, gune bakoitzak irisgarritasun maila ezberdin bat zuelarik. Emaitzen arabera, erabiltzaileen esperientzia eta irisgarritasun pertzepzioa oso lotuta daude. Gainera web irisgarritasuna, erabiltzaile esperientziaren hiru atributuekin (antigoaleko - original, atzerakoi - berritzaile, aspergarri - interesgarri) erlazionatuta dagoela ikusi zen. Emaitza hauek, web irisgarritasunaren eta erabiltzaile esperientziaren arteko erlazioari buruzko ezagutza gehitzen du web komunitatera. ResumenLa Web tiene una importancia increíble en nuestra sociedad moderna, y para muchas personas se ha convertido en una parte fundamental de sus vidas. Nos posibilita el acceso a una gran cantidad de información, y el uso de un gran abanico de servicios relacionados con diversas áreas de nuestras actividades diarias, lo que tiene el potencial de hacernos la vida más fácil. Su naturaleza ubicua y los avances en los dispositivos móviles han posibilitado el acceso a la Web en cualquier momento y desde cualquier sitio. Esto tiene numerosas y obvias ventajas, pero a su vez plantea retos en relación al Diseño Universal, debido a que los sitios web tienen que estar adaptados a diversos dispositivos y contextos de interacción. Para asegurar la accesibilidad de un sitio web, además de la diversidad humana, hay que tener en cuenta también las características de los dispositivos con acceso a Internet, incluso las del entorno donde ocurre la interacción. De forma similar, esa información se puede usar al evaluar la accesibilidad de los sitios web, de manera que las evaluaciones estén más cerca de lo que los usuarios experimentan al acceder a un sitio web.En esta tesis se presenta una herramienta para evaluar la accesibilidad web a medida de los dispositivos móviles, y un sistema para la generación automática de interfaces web adaptadas al usuario. La herramienta de evaluación automática maneja información específica de dispositivos móviles. Los datos empíricos demuestran que se obtienen informes más precisos y fiables en comparación a realizar evaluaciones donde no se tiene en cuenta información específica de los dispositivos. El sistema generador de interfaces maneja información relativa a los usuarios y su contexto de interacción. Mediante el caso de estudio llevado a cabo, se concluyó que las interfaces generadas automáticamente adaptadas a los usuarios eran completamente operables.Éstas dos herramientas pueden ser de gran ayuda para los desarrolladores web para la creación y mantenimiento del contenido accesible teniendo en cuenta un amplio rango de usuarios y contextos de interacción. Sin embargo, las interfaces accesibles y adaptadas no necesariamente proporcionan una experiencia de usuario mejorada. Con el objetivo de investigar como influyen las interfaces accesibles en la experiencia de los usuarios, y entender si la accesibilidad esta relacionada con una mejora en la experiencia de usuario, se realizó una prueba de usuario. Para investigar esta relación, se analizaron datos de los 11 participantes sobre sus percepciones de accesibilidad y su experiencia de usuario con cuatro sitios web con diferentes niveles de accesibilidad. Los resultados demuestran que la experiencia de usuario y la accesibilidad percibida de los participantes están estrechamente relacionadas. Además, la accesibilidad web está correlacionada con tres atributos (típica - original, conservadora - innovadora, aburrida - interesante) de la cualidad hedónica de la experiencia de usuario. Estos resultados aportan a la comunidad web conocimiento adicional sobre la interacción entre la experiencia de usuario y la accesibilidad web

Multimodal agent interfaces and system architectures for health and fitness companions

Multimodal conversational spoken dialogues using physical and virtual agents provide a potential interface to motivate and support users in the domain of health and fitness. In this paper we present how such multimodal conversational Companions can be implemented to support their owners in various pervasive and mobile settings. In particular, we focus on different forms of multimodality and system architectures for such interfaces

Adaptive model-driven user interface development systems

Adaptive user interfaces (UIs) were introduced to address some of the usability problems that plague many software applications. Model-driven engineering formed the basis for most of the systems targeting the development of such UIs. An overview of these systems is presented and a set of criteria is established to evaluate the strengths and shortcomings of the state-of-the-art, which is categorized under architectures, techniques, and tools. A summary of the evaluation is presented in tables that visually illustrate the fulfillment of each criterion by each system. The evaluation identified several gaps in the existing art and highlighted the areas of promising improvement

Situation awareness approach to context-aware case-based decision support.

Context-aware case-based decision support systems (CACBDSS) use the context of users as one of the features for similarity assessment to provide solutions to problems. The combination of a context-aware case-based reasoning (CBR) with general domain knowledge has been shown to improve similarity assessment, solving domain specific problems and problems of uncertain knowledge. Whilst these CBR approaches in context awareness address problems of incomplete data and domain specific problems, future problems that are situation-dependent cannot be anticipated due to lack of data by the CACBDSS to make predictions. Future problems can be predicted through situation awareness (SA), a psychological concept of knowing what is happening around you in order to know the future. The work conducted in this thesis explores the incorporation of SA to CACBDSS. It develops a framework to decouple the interface and underlying data model using an iterative research and design methodology. Two new approaches of using situation awareness to enhance CACBDSS are presented: (1) situation awareness as a problem identification component of CACBDSS (2) situation awareness for both problem identification and solving in CACBDSS. The first approach comprises of two distinct parts; SA, and CBR parts. The SA part understands the problem by using rules to interpret cues from the environment and users. The CBR part uses the knowledge from the SA part to provide solutions. The second approach is a fusion of the two technologies into a single case-based situation awareness (CBSA) model for situation awareness based on experience rather than rule, and problem solving predictions. The CBSA system perceives the users context and the environment and uses them to understand the current situation by retrieving similar past situations. The futures of new situations are predicted through knowledge of the history of similar past situations. Implementation of the two approaches in flow assurance control domain to predict the formation of hydrate shows improvements in both similarity assessment and problem solving predictions compared to CACBDSS without SA. Specifically, the second approach provides an improved decision support in scenarios where there are experienced situations. In the absence of experienced situations, the second approach offers more reliable solutions because of its rule-based capability. The adaptation of the user interface of the approaches to the current situation and the presentation of a reusable sequence of tasks in the situation reduces memory loads on operators. The integrated research-design methodology used in realising these approaches links theory and practice, thinking and doing, achieving practical as well as research objectives. The action research with practitioners provided the understanding of the domain activities, the social settings, resources, and goals of users. The user-centered design process ensures an understanding of the users. The agile development model ensures an iterative work, enables faster development of a functional prototype, which are more easily communicated and tested, thus giving better input for the next iteration