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Cuando se trata de tomar decisiones a un nivel ingenieril, medir no es una posibilidad sino una necesidad; representa una práctica sistemática y disciplinada por la cual se puede cuantificar el estado de un ente. Si hay un aspecto que se debe tener en claro en medición, es que para comparar mediciones diferentes las mismas deben ser consistentes entre sí, esto es, deben poseer la misma escala y tipo de escala además de obtenerse bajo métodos de medición y/o reglas de cálculos equivalentes. Los marcos de medición y evaluación representan un esfuerzo, desde la óptica de cada estrategia, por formalizar el modo de definir las métricas, sus objetivos, entre otros aspectos asociados, a los efectos de garantizar la repetitividad y consistencia en el proceso de medición que sustentan. Existen aplicaciones capaces de procesar flujos de mediciones en línea, pero el inconveniente principal con el que se enfrentan, es que no contienen información con respecto al significado del dato que están procesando. Para este tipo de aplicaciones, la medición es un dato, es decir, una forma de representar un hecho captado, careciendo de información sobre el concepto al que se asocian o bien, el contexto en el cual es obtenida dicha medición. Los dispositivos de medición, están en general desarrollados para captar una medida mediante un método dado, y en la mayoría de los casos, la forma de obtener dicha medida para su posterior procesamiento en otros entornos (ordenadores de escritorio, móviles, etc.), está en función de servicios o accesorios provistos por el fabricante. Suponiendo que la totalidad de las mediciones, provenientes de diferentes dispositivos, pudieran ser incorporadas en un mismo canal de transmisión, pocos son los entornos de procesamiento de flujos de datos que incorporan comportamiento predictivo. En aquellos que se incorpora comportamiento predictivo, ninguno de los analizados se sustenta en una base conceptual, que permita contrastar una medida contra la definición formal de su métrica. Esto último, incorpora un serio riesgo de inconsistencia, que afecta directamente al proceso de medición y en consecuencia, a los posteriores análisis que en base a estos datos se realicen. Nuestra Estrategia de Procesamiento de Flujos de Datos centrado en Metadatos de Mediciones (EIPFDcMM), se focaliza en permitir la incorporación de fuentes de datos heterogéneas, cuyos flujos de mediciones estructurados y enriquecidos con metadatos embebidos basados C-INCAMI, permitan realizar análisis estadísticos de un modo consistente a los efectos de implementar un comportamiento detectivo y a su vez, permitan incorporar información contextual a las mediciones, para enriquecer la función de clasificación con el objeto de implementar el comportamiento predictivo. Tanto la implementación del comportamiento detectivo como del predictivo tendrán asociados mecanismos de alarma, que permitirán proceder a la notificación ante la eventual identificación de una zona de riesgo. De este modo, se pretende garantizar la repetitividad y consistencia en el proceso de medición que sustentan.

En los últimos años, en combinación con los avances tecnológicos han surgido nuevos paradigmas de interacción con el usuario. Esto ha motivado a la industria a la creación de dispositivos de Interfaz Natural de Usuario (NUI, del inglés Natural User Interface) cada vez más potentes y accesibles. En particular, las cámaras de profundidad han alcanzado grandes niveles de adopción por parte de los usuarios. Entre estos dispositivos se destacan la Microsoft Kinect, la Intel RealSense y el Leap Motion Controller. Este tipo de dispositivos facilitan la adquisición de datos en el Reconocimiento de Actividades Humanas (HAR, del inglés Human Activity Recognition). HAR es un área que tiene por objetivo la identificación automática, dentro de secuencias de imágenes, de actividades realizadas por seres humanos. Entre los diferentes tipos de actividades humanas se encuentran los gestos manuales, es decir, aquellos realizados con las manos. Los gestos manuales pueden ser estáticos o dinámicos, según si presentan movimiento en las secuencias de imágenes. El reconocimiento de gestos manuales permite a los desarrolladores de sistemas de Interacción Humano-Computadora (HCI, del inglés Human-Computer Interaction) crear experiencias e interacciones más inmersivas, naturales e intuitivas. Sin embargo, esta tarea no resulta sencilla. Es por ello que, en la academia se ha abordado esta problemática con el uso de técnicas de aprendizaje de máquina. Tras el análisis del estado del arte actual, se ha identificado que la gran mayoría de los enfoques propuestos no contemplan el reconocimiento de los gestos estáticos y los dinámicos en forma simultánea (enfoques híbridos). Es decir, los enfoques están destinados a reconocer un solo tipo de gestos. Además, dado el contexto de sistemas HCI reales debe tenerse en cuenta también el costo computacional y el consumo de recursos de estos enfoques, con lo cual los enfoques deberían ser livianos. Por otra parte, casi la totalidad de los enfoques presentes en el estado del arte abordan la problemática ubicando las cámaras frente a los usuarios (perspectiva de segunda persona) y no desde la perspectiva de primera persona (FPV, del inglés First-Person View), en la que el usuario posee un dispositivo colocado sobre sí mismo. Esto puede asociarse con que recién en los últimos años han surgido dispositivos relativamente ergonómicos (pequeños, de peso ligero) que permitan considerar una perspectiva FPV viable. En este contexto, en la presente tesis se propone un enfoque liviano para el reconocimiento de gestos híbridos con cámaras de profundidad teniendo en cuenta la perspectiva FPV. El enfoque propuesto consta de 3 grandes componentes. En primer lugar, el de Adquisición de Datos, en el cual se define el dispositivo a utilizar y se recopilan las imágenes y la información de profundidad que es normalizada al rango de valores de 0 a 255 (escala de los canales RGB). En segundo lugar, el de Preprocesamiento, el cual tiene por objetivo hacer que dos secuencias de imágenes con variaciones temporales sean comparables. Para ello, se aplican técnicas de remuestreo y reducción de resolución. Además, en este componente se computa el flujo óptico determinado por las secuencias de imágenes a color que se poseen. En particular, se utiliza el flujo óptico como un nuevo canal de información dadas sus ventajas en lo que respecta a un análisis espacio-temporal de los videos. En tercer lugar, con las secuencias muestreadas y con la información de flujo óptico, se procede al componente Modelo de Aprendizaje Profundo, donde se aplican técnicas de aprendizaje profundo que permiten abordar las etapas de extracción de características y de clasificación. Particularmente, se propone una arquitectura de red convolucional densamente conectada con soporte multi-modal. Cabe destacar que, la fusión de las modalidades no es en etapa temprana ni tardía sino dentro del mismo modelo. De esta manera, se obtiene un modelo end-to-end que obtiene beneficios de los canales de información en forma separada y también conjunta. Los experimentos realizados han mostrado resultados muy alentadores (alcanzando un 90% de exactitud) indicando que la elección de este tipo de arquitecturas permite obtener una gran eficiencia de parámetros así como también de tiempos de predicción. Cabe resaltar que, las pruebas son realizadas sobre un conjunto de datos relevante del área. En base a ello, se analiza el desempeño de la presente propuesta en relación a diferentes escenarios como con variación de iluminación o movimiento de cámara, diferentes tipos de gestos, sensibilidad o sesgo por personas, entre otros.

El testing del software es una tarea crucial y a la vez muy desafiante dentro del proceso de desarrollo de software. El testing permite encontrar errores y problemas del software contra la especificación del mismo y cumple un rol fundamental en el aseguramiento de la calidad del producto. Entre los tipos de pruebas que se pueden realizar al software están las pruebas de unidad, carga, integración y funcionales. Cada una de ellas tiene distintos objetivos y son realizadas en diferentes etapas del desarrollo del software. En el primer tipo mencionado, se desarrollan pruebas a componentes individuales de un sistema de software. Los desarrolladores especifican y codifican pruebas para cubrir todos o al menos una parte significativa de los posibles estados/configuraciones del artefacto o unidad de software, para simular el entorno del componente y descubrir la presencia de errores o “bugs”. Dado que escribir todas esas pruebas de forma manual es costoso, las pruebas de unidad son generalmente realizadas de manera ineficiente o simplemente dejadas de lado. El panorama es aún peor, más allá del esfuerzo, porque el testing no puede ser usado para probar la usencia de errores en el software sino tan solo la presencia. Por eso es necesario atacar el problema desde diferentes enfoques, cada uno teniendo sus fortalezas y ventajas. Actualmente existen muchas técnicas para hacer testing de software, y la mayoría de ellos se basan en la automatización de pasos o caminos de ejecución, con valores fijos o componentes predefinidos (hard-coded) o estáticos, y condiciones específicas. En este trabajo de maestría, se presenta un enfoque para pruebas de unidad en la programación orientada a objetos, basado en la generación de objetos de manera aleatoria. El fundamento básico de este enfoque propuesto es el testing aleatorio. También se presenta una herramienta de testing de unidad que usa el enfoque dicho, y que fue escrita en un lenguaje orientado a objetos de amplia difusión. El testing aleatorio (RT o random testing) como técnica no es nueva. Tampoco lo es la generación de valores aleatorios para pruebas. En el paradigma funcional, existe una herramienta muy conocida para probar especificaciones sobre funciones llamada QuickCheck. Ésta herramienta (escrita en Haskell) y sus ideas subyacentes son usadas como fundamento para la herramienta creada en este trabajo. La herramienta desarrollada en el presente trabajo cubre además características que existen en el paradigma orientado a objetos de manera inherente, tales como el estado de los objetos (en particular los objetos singleton con estado), clases abstractas e interfaces, que no existen en la programación funcional pura. La constribución de este trabajo de maestría es la presentación de una forma alternativa de realizar tests de unidad en la programación orientada a objetos (POO), basada en un trabajo anterior para el paradigma funcional. También se presenta una herramienta llamada YAQC4J que plasma esas ideas en un lenguaje orientado a objetos de amplia difusión. Finalmente se incluyen ejemplos que ilustran el uso de la herramienta, y se presenta una comparación con herramientas existentes que han intentado implementar el enfoque de testing. Este trabajo está dirigido a los desarrolladores de software interesados en conocer soluciones alternativas para el testing de unidad, y al mismo tiempo una forma complementaria a las ya existentes para pruebas de unidad.

El Problema del Viajante de Comercio Dependiente del Tiempo (PVCDT) es una generalización del clásico Problema del Viajante de Comercio (PVC) en el cual se busca un circuito de costo mínimo que recorra todos los clientes, donde los tiempos (o costos) de viaje entre ellos no son constantes y pueden variar dependiendo de diversos factores. Una de las motivaciones para considerar la dependencia del tiempo es que nos permite tener una mejor aproximación a muchas aplicaciones de la vida real, dentro de la industria y en el sector de servicios. En la literatura relacionada, existen distintas versiones del PVCDT que consideran que las variaciones se producen por diversos motivos y sobre distintos parámetros. Algunas de ellas estipulan que las variaciones se producen sobre los tiempos (y/o costos) de viaje mientras que otras asumen que las variaciones se producen sobre la velocidad de viaje. Más aún, para el primer caso, una variante asume que el tiempo de viaje depende de la posición del arco en el circuito mientras que otra asume que depende del instante en el que se comienza a atravesar el arco. Al igual que el PVC, el PVCDT pertence a la clase NP-Difícil y por lo tanto no se conoce un algoritmo que encuentre una solución en tiempo polinomial. En esta tesis abordamos dos de las variantes antes mencionadas mediante la formulación de modelos de Programación Lineal Entera. Para cada formulación, realizamos un estudio teórico enfocado en derivar familias de desigualdades válidas que exploten las características particulares del problema. En particular, para una de las variantes, demostramos que varias de ellas definen facetas del poliedro. Desde el punto de vista práctico, para las variantes consideradas desarrollamos algoritmos exactos de tipo Branch and Cut que incorporan estas familias de desigualdades válidas y los evaluamos considerando instancias propuestas en la literatura, obteniendo buenos resultados que muestran que ambos enfoques son factibles para ser utilizados en la práctica.

Every day more and more users with different abilities and/or temporally or permanent disabilities are accessing the Web, and many of them have difficulties in reaching the desired information. However, the development of this kind of software is complicated for several reasons. Though some of them are technological, the majority are related with the need to compose different and, many times, unrelated design concerns which may be functional as in the case of most of the application’s requirements, or non- functional such as Accessibility. Even though, there is a huge number of tools and proposals to help developers assess Accessibility of Web applications, looking from the designer perspective, there is no such a similar situation. It seems that creating accessible Web sites is more expensive and complicated than creating Web sites and then assessing/modifying them. Although this feeling somehow seems to be true, addressing Accessibility at early design, not only has a significant impact on Web site quality, but also avoids subsequent efforts to return accessible fully developed applications. In this thesis, we present a novel approach to conceive, design and develop Accessible Web applications using concepts from Aspect-Orientation. In order to accomplish our goal, we provide some modelling techniques that we explicitly developed for handling the non-functional, generic and crosscutting characteristics of Accessibility. Specifically, we have enriched the UID technique with integration points to record Accessibility concerns that will be taken into account when designing the user interface. Then, by instantiating the SIG template with association tables, we work on an abstract interface model with Accessibility softgoals to obtain a concrete and accessible interface model for the Web application being developed. We use a real application example to illustrate our ideas and point out the advantages of a clear separation of concerns throughout the development life-cycle. Thus, our proposal is based on recognized design techniques, which we embedded in a software tool, in order to facilitate the transfer of the approach to the industry.