Formal models based interactive prototypes

Dissertação de mestrado integrado em Informatics Engineering
Since the UI is one of the first contacts that a user has with an interactive system being developed, it can include a user flow to be intuitive and effective. For this, prototypes are typically built in the early stages of the software development process so that both developers and users might have an early idea of what the final product will look like, smoothing development and testing in advance. On critical interactive systems, the standard UI prototyping method is not enough. These systems require more advanced and detailed analysis methodologies to avoid failures that can lead to accidents. For this, there are approaches based on models and formal analysis methods, complemented by the prototyping process, which enhance the process of looking for these usability flaws and support the analysis of the interaction made by users. The IVY Workbench is a tool initially focused on modelling and verification, which recently accepted the goal of combining formal model-based analysis with prototype interfaces. This objective is still under development. However, it is already possible to produce prototypes with some level of interaction combining models and UI mock-ups. This work aims to develop improvements to this tool for these prototyping capabilities. The main objective is to automatically produce a web application capable of offering the expected behaviour and interaction as described in the model. The results of this work will include an analysis of current prototyping methods, problems with these methods and possible solutions; analysis of different prototyping tools where functionalities and characteristics that may be useful for the IVY Workbench will be identified; development of an automatic system for generating web applications based on mock-ups and behaviour models.
Sendo a UI um dos primeiros contactos que um utilizador tem com um sistema interativo, esta deve conseguir fornecer ao utilizador um fluxo de tarefas intuitivo e efetivo. Para isso, protótipos são normalmente construídos nas fases iniciais do processo de desenvolvimento de um software, para que seja feita a antecipação da fase de testes, e tanto os desenvolvedores como os utilizadores, tenham uma noção antecipada de como será o produto final, facilitando o desenvolvimento. Em sistemas críticos, o método comum de prototipagem da UI não é suficiente. Estes sistemas requerem metodologias de análise mais avançadas e detalhadas para que falhas que possam originar em acidentes sejam evitadas. Para isso, existem abordagens com base em modelos e métodos de análise formal, complementadas com o processo de prototipagem, que suportam o processo de procura destas falhas de usabilidade, e a análise da interação feita pelos utilizadores. Uma ferramenta originalmente focada na modelação e verificação, que recentemente aceitou o objetivo de combinar análise formal baseada em modelos com protótipos de interfaces, é a IVY Workbench. Este objetivo encontra-se ainda em processo de desenvolvimento. No entanto, já é possível produzir protótipos com algum nível de interação combinando modelos e mock-ups da UI. Este trabalho visa a melhorar as capacidades de prototipagem desta ferramenta, sendo o objetivo principal a possibilidade de a produção automática de um protótipo web capaz de oferecer o comportamento e interação descritos no modelo. Os resultados deste trabalho incluirão uma análise dos métodos atuais de prototipagem, problemas desses métodos e possíveis soluções; análise a diferentes ferramentas de prototipagem onde serão identificadas funcionalidades e caraterísticas que poderão ser úteis para a IVY Workbench; desenvolvimento de um sistema automático de geração de protótipos web com base em mock-ups e modelos de comportamento da interface.