Collaborative adaptive accessibility and human capabilities

This thesis discusses the challenges and opportunities facing the field of accessibility, particularly as computing becomes ubiquitous. It is argued that a new approach is needed that centres around adaptations (specific, atomic changes) to user interfaces and content in order to improve their accessibility for a wider range of people than targeted by present Assistive Technologies (ATs). Further, the approach must take into consideration the capabilities of people at the human level and facilitate collaboration, in planned and ad-hoc environments. There are two main areas of focus: (1) helping people experiencing minor-to-moderate, transient and potentially-overlapping impairments, as may be brought about by the ageing process and (2) supporting collaboration between people by reasoning about the consequences, from different users perspectives, of the adaptations they may require. A theoretical basis for describing these problems and a reasoning process for the semi-automatic application of adaptations is developed. Impairments caused by the environment in which a device is being used are considered. Adaptations are drawn from other research and industry artefacts. Mechanical testing is carried out on key areas of the reasoning process, demonstrating fitness for purpose. Several fundamental techniques to extend the reasoning process in order to take temporal factors (such as fluctuating user and device capabilities) into account are broadly described. These are proposed to be feasible, though inherently bring compromises (which are defined) in interaction stability and the needs of different actors (user, device, target level of accessibility). This technical work forms the basis of the contribution of one work-package of the Sustaining ICT use to promote autonomy (Sus-IT) project, under the New Dynamics of Ageing (NDA) programme of research in the UK. Test designs for larger-scale assessment of the system with real-world participants are given. The wider Sus-IT project provides social motivations and informed design decisions for this work and is carrying out longitudinal acceptance testing of the processes developed here

A web transconding framework base on user behaviour evaluation

111 p.La Web está en constante crecimiento y cada vez son mas los servicios que se ofrecendesde la misma. Esto hace que la Web se esté convirtiendo en una herramienta básicapara la vida diaria [Wellman and Haythornthwaite, 2008]. Sin embargo, para que la webalcance su máximo potencial hay que afrontar algunos retos, tales como la diversidad deusuarios y de dispositivos [Shneiderman, 2000]. Cada persona es única y tiene diversashabilidades y preferencias. Además, en muchas ocasiones las necesidades de unapersona pueden ser contrapuestas a las necesidades de otras. Por ejemplo, una personacon ceguera necesita un tipo de página web lineal y sin imágenes, mientras que unapersona con problemas cognitivos necesita una web gráfica con el mínimo texto posible.La accesibilidad a la web se ha centrado principalmente en mejorar métodos dediseño y evaluación (a partir de pautas) que permitan crear nuevas páginas webaccesibles para todos. Sin embargo este enfoque no resuelve el acceso a las páginas queya han sido diseñadas sin tener en cuenta su accesibilidad. Además, dada la diversidadde usuarios y de dispositivos, incluso las páginas accesibles pueden presentar barreras ausuarios concretos utilizando determinados dispositivos.Como alternativa, el transcoding es una técnica que transforma páginas no accesiblesen accesibles de manera automática, sin necesidad de que intervenga el desarrollador dela página en la transformación [Asakawa and Takagi, 2008]. Además, durante elproceso de recodificación es posible aplicar técnicas de adaptación que permitan adaptarla página a las necesidades de los usuarios.Para que las adaptaciones automáticas sean adecuadas, es necesario conocer elpropósito de cada uno de los elementos que aparecen en la página web. Por ejemplo, sise trata de un menú, del contenido principal, o de una tabla, etc. Gracias a las websemántica y a los lenguajes de marcado tales como WAI-ARIA [2016] o HTML5[2016] es posible añadir etiquetas semánticas que permitan realizar las transformacionesadecuadamente.Por otro lado, para poder adaptar el contenido se requiere mucha más información.Por ejemplo, qué elementos pueden causar problemas, aprender cuales son lasestrategias de navegación los usuarios, etc. Existen diferentes maneras adquirir esteconocimiento, que además pueden servir para medir la accesibilidad, tales comoherramientas automáticas, evaluaciones de expertos o las evaluaciones de usuario.Las herramientas automáticas comprueban la accesibilidad o usabilidad en base a lasnormas de accesibilidad estándar, tales como las WCAG 2.0 [2016] sin intervenciónhumana. Pero este tipo de herramientas no pueden comprobar algunos tipo de pautas,por lo que es necesaria la participación de expertos que juzguen su cumplimiento.Por otro lado, en la evaluación llevada a cabo por expertos, el evaluador puede tomardiferentes roles: se puede poner en el papel del usuario, o bien puede evaluar losproblemas más comunes. La eficacia de estos métodos suele depender en gran medidadel conocimiento que tiene el evaluador sobre los usuarios, su contexto, lasherramientas Web, etc.Cuando el factor económico no es un problema, la evaluación con usuarios es lamejor opción. Con este método es posible detectar cuales son los problemas reales delos usuarios: es posible observar las estrategias de interacción de los usuarios y ademásmedir la accesibilidad de las páginas durante el uso. Es importante tener en cuenta queaunque una página sea ¿oficialmente¿ accesible, puede resultar que no lo es paradeterminadas personas, por diferentes causas, tales como necesidades especiales, nivelde experiencia y conocimiento, etc. [Vigo and Harper, 2013].En esta tesis se presenta un marco de trabajo que permite hacer accesibles las páginasweb previamente inaccesibles y, además, adecuarlas a las necesidades de cada persona.Para ello utilizamos técnicas de transcoding basadas en métodos de evaluación delcomportamiento del usuario.A partir del modelo conceptual propuesto, se han diseñado dos componentes: unaherramienta de transcoding, Model Access, y una herramienta para la realización de testremotos con usuarios con discapacidad, RemoTest.La aplicación de Model Access para el transcoding requiere:¿ páginas web que hayan sido marcadas con meta-datos semánticos, para lo quehemos utilizado una extensión desarrollada por nosostros del lenguaje demarcado WAI-ARIA¿ un conjunto de técnicas de adaptación, para lo que hemos hecho una selección apartir de la literatura y de nuestros propios test con usuarios reales.¿ un sistema de razonamiento que permita decidir qué técnicas de adaptaciónaplicar y a qué elementos anotados se pueden aplicar, para lo que hemosdiseñado una ontología específica.¿ un modelo que contenga las características del usuario (restricciones ypreferencias) y del dispositivo que está usando para acceder a la web.A partir de estos elementos, la herramienta de transcoding modifica el código de lapágina original (no accesible) para convertirla en una página accesible y adaptada a losrequisitos de cada usuario específico.RemoTestTanto el diseño de técnicas de adaptación, como la validación de las páginas generadas,o la creación de los modelos requieren la realización de test con usuarios. Para ello se hadesarrollado una herramienta de experimentación remota con participación de personascon discapacidad. Esta herramienta, utiliza el Lenguaje de Especificación Experimental(ESL) y el Lenguaje de Control de la Sesión Experimental (ESCL) que han sidodiseñados y especificados mediante lenguaje de marcado XML.RemoTest es una herramienta para llevar a cabo test de usuario con personas condiscapacidad de manera remota o local. RemoTest provee a los investigadores loselementos necesarios para diseñar, llevar a cabo y analizar experimentos con personascon discapacidad. Algunos de los posibles usos de la herramienta son: la evaluación dela accesibilidad y/o usabilidad de la páginas web, la evaluación de las adaptaciones, elanálisis del comportamiento del usuario, la creación de modelos válidos para elrazonamiento.Para poder llevar a cabo experimentos con personas con discapacidad, es necesariocumplir una serie de requisitos:¿ que las interfaces de la herramienta sean accesibles¿ que los usuario puedan especificar la tecnología de apoyo que usan y sus datosdemográficos¿ que puedan realizar ejercicios de entrenamiento previos a la sesión experimentaly puedan seleccionar las tareasCon estos objetivos en mente, y con la participación durante el desarrollo de personascon discapacidad, se creó RemoTest. La herramienta está compuesta por cuatromódulos, Módulo del Experimentador, Módulo Coordinador, Módulo del Participantey por el Módulo Visor de Resultados.Módulo del ExperimentadorEste módulo ayuda al investigador a diseñar un experimento mediante una interfazgráfica en unos sencillos pasos. Primero se debe especificar el tipo de experimento:Web o cuestionario. En el segundo se definen los estímulos, las tareas así como lasposibles dependencias entre las mismas. Para que tanto los cuestionarios creados comolas páginas de información sean accesibles, la herramienta requiere al investigador queintroduzca los textos o imágenes que sean necesarios.En el tercer paso, se define el procedimiento del experimento, el número de grupos,cual va a ser el orden de las tareas etc. Por último solo queda seleccionar los datos quese quieren recoger y seleccionar los participantes que formarán parte del estudio.Una vez recogida toda la información sobre el diseño del experimento se crea unfichero XML basado en el lenguaje de diseño experimental (ESL) que se envía almódulo coordinador.Módulo CoordinadorEl modulo coordinador cumple las siguientes funciones:¿ guardar los experimentos diseñados¿ crear los estímulos y pantallas de información¿ crear la sesión experimental para cada usuario en el lenguaje de control desesiones experimentales (ESCL)¿ guardar los datos recibidos del módulo participante¿ mantener la base de datos de participantes e investigadoresMódulo del ParticipanteEste módulo es el encargado de interpretar el lenguaje de control de la sesiónexperimental (ESCL) para llevar a cabo la sesión, presentado al participante losestímulos y páginas de información que sean necesarias. Además, el móduloparticipante, recoge los eventos generados por el usuario, como por ejemplo losproducidos por el movimiento del cursor, el teclado o los del propio navegador. Estoseventos son enviados al coordinador para su posterior análisis con el módulo visor deresultados.Módulo Visor de ResultadosEste es el módulo encargado de interpretar y calcular diferentes medidas de los datosrecogidos. La herramienta es capaz de calcular valores tales como la velocidad, ladistancia recorrida o la relación entre la distancia optima al objetivo y la recorrida por elcursor. Por otro lado, también realiza cálculos centrados en la usabilidad de la páginaweb. Como, por ejemplo, el tiempo requerido para realizar la tarea, si el usuario se haperdido navegando mientras realizaba la tarea, así como por qué zonas de la página hapasado el cursor.Para poder extraer medidas fiables del cursor es necesario usar algoritmos quepermitan dilucidar cuándo el usuario ha decidido mover el cursor para seleccionar elobjetivo. Esto es importante, ya que no siempre el usuario mueve el cursor para haceruna selección. Algunas personas mueven el cursor mientras leen, o se entretienen. Unelemento clave de estos algoritmos es diferenciar las pausas causadas por el no uso delratón, de las pausas causadas por las correcciones de la trayectoria del cursor. Laherramienta diseñada por nosotros, al contrario que los trabajos relacionados en laliteratura, calcula un valor para cada usuario con el objetivo de diferenciar los dos tiposde pausa.Model AccessModel Access es un sistema de transcoding que adapta páginas web anotadas medianteuna extensión del lenguaje de marcado WAI-ARIA. El sistema hace uso de unaontología para modelar el usuario, el dispositivo, la tecnología de apoyo, el sistema deanotación y las técnicas de adaptación.La potencia de los sistemas de adaptación depende en gran medida de el número detécnicas de adaptación que son capaces de aplicar. Por ello, se realizó una búsquedaintensiva en la literatura de las técnicas de adaptación que pudieran ayudar a laspersonas con necesidades especiales. Además, también se incluyeron otras técnicas deadaptación que surgieron de las necesidades que detectamos en los experimentosllevados a cabo anteriormente.Model Access está compuesto por cuatro módulos principales: el Módulo dePresentación, que se ejecuta en el cliente del usuario, y el Módulo de Adaptaciones, elMódulo Coordinador y la Base de Conocimiento, que se ejecutan en un servidorEn la figura 1 podemos observar, cómo es el proceso de transformación de unapágina web anotada y otra sin anotar pero con el lenguaje WAI-ARIA ya incluido. Elmódulo de presentación se encarga de recoger la página web a la que quiere ir el usuariopara enviársela al módulo del coordinador. Este consulta en la base de conocimientoqué adaptaciones son aplicables al usuario, el dispositivo, la tecnología de apoyo y lapágina web específicos. Esta información es enviada al módulo de adaptaciones queejecuta las adaptaciones pertinentes.Dado que la lógica de las adaptaciones se encuentra en la base de conocimiento, es muysencillo crear nuevas adaptaciones para nuevos usuarios sin que sea necesario realizarFigure 1. Arquitectura general y funcionamientocambios que en la base de conocimiento.AnotaciónUno de los problemas de los sistemas de transcoding es la necesidad de anotar loselementos de la interfaz para producir adaptaciones adecuadas. Al hacer uso de unaextensión de WAI-ARIA, las páginas que ya incluyen este lenguaje de marcado puedenser adaptadas, ya que un gran número de adaptaciones hace uso de los roles ypropiedades presentes en este lenguaje.Las páginas que no incluyen marcas WAI-ARIA se pueden anotar mediante loselementos (clases e ids) de la CSS de la página. Anotando unos poco elementos de laCSS de una página se puede conseguir la anotación de un sitio web entero, ya que elCSS suele ser común para todo el sitio web.EvaluacionesPara comprobar la utilidad de las herramientas desarrolladas y del modelo conceptual,se llevaron a cabo diferentes evaluaciones.En primer lugar se analizó la accesibilidad de la propia herramienta RemoTest y desu proceso de instalación con 36 personas, de las cuales el 36% tenían problemas demovilidad, el 27% eran ciegas, el 22% tenían baja visión, mientras que el resto no teníaninguna discapacidad.Para poder detectar los problemas que pudieran encontar los usuarios al navegar enla web, se llevaron a cabo dos evaluaciones con la herramienta RemoTest: una conpersonas con baja visión y otra con personas con movilidad reducida.De los resultados obtenidos en estas evaluaciones se crearon nuevas técnicas deadaptación. Además, también se realizaron cambios en la base de conocimiento usadapor Model Acess para adecuarse a las necesidades detectadas.Una vez que se actualizó Model Acess, se llevaron a cabo otras dos evaluaciones conpersonas con baja visión y con personas con movilidad reducida. En la primera de ellasse midió la eficacia de las adaptaciones hechas por Model Access para personas conbaja visión usando un PC. Mientras que en la segunda se pudo comprobar la eficacia delas adaptaciones y el funcionamiento de tres métodos de interacción alternativosdedicados a personas con movilidad reducida usando un dispositivo móvil táctil

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

Proceedings of the 2012 Workshop on Ambient Intelligence Infrastructures (WAmIi)

This is a technical report including the papers presented at the Workshop on Ambient Intelligence Infrastructures (WAmIi) that took place in conjunction with the International Joint Conference on Ambient Intelligence (AmI) in Pisa, Italy on November 13, 2012. The motivation for organizing the workshop was the wish to learn from past experience on Ambient Intelligence systems, and in particular, on the lessons learned on the system architecture of such systems. A significant number of European projects and other research have been performed, often with the goal of developing AmI technology to showcase AmI scenarios. We believe that for AmI to become further successfully accepted the system architecture is essential

Proceedings of the 2012 Workshop on Ambient Intelligence Infrastructures (WAmIi)

This is a technical report including the papers presented at the Workshop on Ambient Intelligence Infrastructures (WAmIi) that took place in conjunction with the International Joint Conference on Ambient Intelligence (AmI) in Pisa, Italy on November 13, 2012. The motivation for organizing the workshop was the wish to learn from past experience on Ambient Intelligence systems, and in particular, on the lessons learned on the system architecture of such systems. A significant number of European projects and other research have been performed, often with the goal of developing AmI technology to showcase AmI scenarios. We believe that for AmI to become further successfully accepted the system architecture is essential

Self-managed Workflows for Cyber-physical Systems

Workflows are a well-established concept for describing business logics and processes in web-based applications and enterprise application integration scenarios on an abstract implementation-agnostic level. Applying Business Process Management (BPM) technologies to increase autonomy and automate sequences of activities in Cyber-physical Systems (CPS) promises various advantages including a higher flexibility and simplified programming, a more efficient resource usage, and an easier integration and orchestration of CPS devices. However, traditional BPM notations and engines have not been designed to be used in the context of CPS, which raises new research questions occurring with the close coupling of the virtual and physical worlds. Among these challenges are the interaction with complex compounds of heterogeneous sensors, actuators, things and humans; the detection and handling of errors in the physical world; and the synchronization of the cyber-physical process execution models. Novel factors related to the interaction with the physical world including real world obstacles, inconsistencies and inaccuracies may jeopardize the successful execution of workflows in CPS and may lead to unanticipated situations. This thesis investigates properties and requirements of CPS relevant for the introduction of BPM technologies into cyber-physical domains. We discuss existing BPM systems and related work regarding the integration of sensors and actuators into workflows, the development of a Workflow Management System (WfMS) for CPS, and the synchronization of the virtual and physical process execution as part of self-* capabilities for WfMSes. Based on the identified research gap, we present concepts and prototypes regarding the development of a CPS WFMS w.r.t. all phases of the BPM lifecycle. First, we introduce a CPS workflow notation that supports the modelling of the interaction of complex sensors, actuators, humans, dynamic services and WfMSes on the business process level. In addition, the effects of the workflow execution can be specified in the form of goals defining success and error criteria for the execution of individual process steps. Along with that, we introduce the notion of Cyber-physical Consistency. Following, we present a system architecture for a corresponding WfMS (PROtEUS) to execute the modelled processes-also in distributed execution settings and with a focus on interactive process management. Subsequently, the integration of a cyber-physical feedback loop to increase resilience of the process execution at runtime is discussed. Within this MAPE-K loop, sensor and context data are related to the effects of the process execution, deviations from expected behaviour are detected, and compensations are planned and executed. The execution of this feedback loop can be scaled depending on the required level of precision and consistency. Our implementation of the MAPE-K loop proves to be a general framework for adding self-* capabilities to WfMSes. The evaluation of our concepts within a smart home case study shows expected behaviour, reasonable execution times, reduced error rates and high coverage of the identified requirements, which makes our CPS~WfMS a suitable system for introducing workflows on top of systems, devices, things and applications of CPS.:1. Introduction 15 1.1. Motivation 15 1.2. Research Issues 17 1.3. Scope & Contributions 19 1.4. Structure of the Thesis 20 2. Workflows and Cyber-physical Systems 21 2.1. Introduction 21 2.2. Two Motivating Examples 21 2.3. Business Process Management and Workflow Technologies 23 2.4. Cyber-physical Systems 31 2.5. Workflows in CPS 38 2.6. Requirements 42 3. Related Work 45 3.1. Introduction 45 3.2. Existing BPM Systems in Industry and Academia 45 3.3. Modelling of CPS Workflows 49 3.4. CPS Workflow Systems 53 3.5. Cyber-physical Synchronization 58 3.6. Self-* for BPM Systems 63 3.7. Retrofitting Frameworks for WfMSes 69 3.8. Conclusion & Deficits 71 4. Modelling of Cyber-physical Workflows with Consistency Style Sheets 75 4.1. Introduction 75 4.2. Workflow Metamodel 76 4.3. Knowledge Base 87 4.4. Dynamic Services 92 4.5. CPS-related Workflow Effects 94 4.6. Cyber-physical Consistency 100 4.7. Consistency Style Sheets 105 4.8. Tools for Modelling of CPS Workflows 106 4.9. Compatibility with Existing Business Process Notations 111 5. Architecture of a WfMS for Distributed CPS Workflows 115 5.1. Introduction 115 5.2. PROtEUS Process Execution System 116 5.3. Internet of Things Middleware 124 5.4. Dynamic Service Selection via Semantic Access Layer 125 5.5. Process Distribution 126 5.6. Ubiquitous Human Interaction 130 5.7. Towards a CPS WfMS Reference Architecture for Other Domains 137 6. Scalable Execution of Self-managed CPS Workflows 141 6.1. Introduction 141 6.2. MAPE-K Control Loops for Autonomous Workflows 141 6.3. Feedback Loop for Cyber-physical Consistency 148 6.4. Feedback Loop for Distributed Workflows 152 6.5. Consistency Levels, Scalability and Scalable Consistency 157 6.6. Self-managed Workflows 158 6.7. Adaptations and Meta-adaptations 159 6.8. Multiple Feedback Loops and Process Instances 160 6.9. Transactions and ACID for CPS Workflows 161 6.10. Runtime View on Cyber-physical Synchronization for Workflows 162 6.11. Applicability of Workflow Feedback Loops to other CPS Domains 164 6.12. A Retrofitting Framework for Self-managed CPS WfMSes 165 7. Evaluation 171 7.1. Introduction 171 7.2. Hardware and Software 171 7.3. PROtEUS Base System 174 7.4. PROtEUS with Feedback Service 182 7.5. Feedback Service with Legacy WfMSes 213 7.6. Qualitative Discussion of Requirements and Additional CPS Aspects 217 7.7. Comparison with Related Work 232 7.8. Conclusion 234 8. Summary and Future Work 237 8.1. Summary and Conclusion 237 8.2. Advances of this Thesis 240 8.3. Contributions to the Research Area 242 8.4. Relevance 243 8.5. Open Questions 245 8.6. Future Work 247 Bibliography 249 Acronyms 277 List of Figures 281 List of Tables 285 List of Listings 287 Appendices 28

An Integrated Formal Task Specification Method for Smart Environments

This thesis is concerned with the development of interactive systems for smart environments. In such scenario different interaction paradigms need to be supported and according methods and development strategies need to be applied to comprise not only explicit interaction (e.g., pressing a button to adjust the light) but also implicit interactions (e.g., walking to the speaker’s desk to give a talk) to assist the user appropriately. A task-based modeling approach is introduced allowing basing the implementing of different interaction paradigms on the same artifact

Older people’s appropriation of computers and the Internet

This thesis looks at how older people integrate computers and the Internet into their everyday lives and make these technologies their own as part of their broader experience of ageing. The thesis starts by considering the limits of current ‘deficit-driven’ models of accessible design used in relation to older people and highlights a need to develop new approaches which can accommodate the adaptive and ‘positive’ capacities that emerge with advanced age. The approach subsequently developed provides a consideration of older people’s situated and subjective experiences in relation to computer and Internet engagement as part of their adaptations to ageing. Qualitative and ethnographic data in the form of participant observations, contextual interviews and video-based observations are all used to examine the ways in which older users identify computers and the Internet as relevant and construct meaningful uses for them over time. Four case studies are used to explore the contextual and subjective determinants of these emerging psycho-socio-technical relationships over time and in different contexts. Through grounded analysis patterns are established in the data which outline persistent qualities of these emerging relationships in relation to ageing. A psycho-socio-technical process known as ‘appropriation’ is used to frame these adaptive relationships as they develop over time. In contrast to existing models of accessibility this analysis shows computer and Internet appropriation to be driven primarily by positive adaptations to ageing rather than its deficits. Six ‘core themes of relevance’ are identified across the studies (social contact; acquiring knowledge; supporting independence; intergenerational connection; reminiscence and life review and creativity) which represent age-relevant motivations that can be used as the basis for accessible designs promoting appropriation. In addition appropriation is outlined as a cumulative developmental process with distinct phases over time. This provides a structure for supporting older people’s appropriation of computers and the Internet whilst maintaining an emphasis on well-being. Finally this thesis contributes to understandings of contemporary ageing, offering insights into the potential for computers and the Internet to change the ageing experience in developed societies