Hướng tới một phương pháp dựa trên mô hình cho giao diện người dùng đa trải nghiệm dựa trên AI

Software & Systems Modeling - Tập 20 - Trang 997-1009 - 2021
Elena Planas1, Gwendal Daniel1, Marco Brambilla2, Jordi Cabot3
1Universitat Oberta de Catalunya, Barcelona, Spain
2Politecnico di Milano, Milano, Italy
3ICREA - Universitat Oberta de Catalunya, Barcelona, Spain

Tóm tắt

Các hệ thống phần mềm ngày càng bao gồm nhiều loại giao diện khác nhau ngoài các giao diện người dùng đồ họa (GUIs) "truyền thống". Đặc biệt, các Giao diện người dùng tương tác (CUIs) như trò chuyện và giọng nói đang trở nên ngày càng phổ biến. Những loại giao diện mới này tích hợp các thành phần xử lý ngôn ngữ tự nhiên thông minh để hiểu yêu cầu của người dùng và phản hồi lại cho họ. Để cung cấp trải nghiệm người dùng tích hợp, tất cả các giao diện người dùng trong hệ thống nên nhận thức được về nhau và có khả năng hợp tác. Đây được gọi là Giao diện người dùng đa trải nghiệm. Cho dù có nhiều lợi ích, nhưng việc xây dựng các giao diện người dùng đa trải nghiệm vẫn là một thách thức. Tính đến thời điểm hiện tại, các CUIs được tạo ra như các thành phần độc lập, sử dụng một bộ thư viện và công nghệ phụ thuộc vào nền tảng. Điều này dẫn đến các vấn đề đáng kể về tích hợp, phát triển và bảo trì. Bài báo này khám phá việc ứng dụng các kỹ thuật dựa trên mô hình cho sự phát triển các ứng dụng phần mềm tích hợp Giao diện người dùng đa trải nghiệm. Chúng tôi sẽ thảo luận về cách nâng cao mức độ trừu tượng mà tại đó các giao diện này được xác định cho phép phát triển nhanh hơn và triển khai, tích hợp tốt hơn của mỗi giao diện với phần còn lại của hệ thống phần mềm và các giao diện khác mà nó cần hợp tác. Cụ thể, chúng tôi đề xuất một Ngôn ngữ Đặc thù Miền (DSL) mới để xác định nhiều loại CUIs và cho thấy cách mà DSL này có thể trở thành một phần của môi trường mô hình hóa tích hợp có khả năng mô tả các tương tác giữa các CUIs được mô hình hóa và các mô hình khác của hệ thống (bao gồm cả các mô hình GUI). Chúng tôi sẽ sử dụng Ngôn ngữ Mô hình hóa Luồng Tương tác chuẩn (IFML) như một ví dụ về ngôn ngữ "chủ".

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

Acerbis, R., Bongio, A., Brambilla, M., Butti, S.: Model-driven development based on omg’s IFML with webratio web and mobile platform. In: Engineering the Web in the Big Data Era - 15th International Conference, ICWE Proceedings, pp. 605–608 (2015) Albert, M., Cabot, J., Gómez, C., Pelechano, V.: Automatic generation of basic behavior schemas from UML class diagrams. Softw. Syst. Model. 9(1), 47–67 (2010) Amazon: Amazon Lex Website (2018). https://aws.amazon.com/lex/ Baresi, L., Garzotto, F., Paolini, P.: From web sites to web applications: New issues for conceptual modeling. In: Conceptual Modeling for E-Business and the Web, ER Workshops, LNCS, vol. 1921, pp. 89–100. Springer (2000) Baudart, G., Hirzel, M., Mandel, L., Shinnar, A., Siméon, J.: Reactive chatbot programming. In: Proceedings of the 5th ACM SIGPLAN International Workshop on Reactive and Event-Based Languages and Systems, REBLS@SPLASH, pp. 21–30. ACM (2018) Bernaschina, C., Comai, S., Fraternali, P.: Ifmledit.org: model driven rapid prototyping of mobile apps. In: Proceedings of the 4th International Conference on Mobile Software Engineering and Systems, pp. 207–208. IEEE Press (2017) Berti, S., Correani, F., Mori, G., Paternò, F., Santoro, C.: TERESA: a transformation-based environment for designing and developing multi-device interfaces. In: Extended abstracts of the 2004 Conference on Human Factors in Computing Systems, CHI, pp. 793–794. ACM (2004) Brambilla, M., Cabot, J., Wimmer, M.: Model-Driven Software Engineering in Practice. Synthesis Lectures on Software Engineering, 2nd edn. Morgan & Claypool Publishers (2017) Brambilla, M., Fraternali, P.: Interaction flow modeling language: Model-driven UI engineering of web and mobile apps with IFML. Morgan Kaufmann (2014) Brambilla, M., Mauri, A., Umuhoza, E.: Extending the interaction flow modeling language (IFML) for model driven development of mobile applications front end. In: Mobile Web Information Systems—11th International Conference, MobiWIS, LNCS, vol. 8640, pp. 176–191. Springer (2014) Bravo-Santos, S., Guerra, E., de Lara, J.: Testing chatbots with charm. In: International Conference on the Quality of Information and Communications Technology, pp. 426–438. Springer (2020) Cabot, J.: Positioning of the low-code movement within the field of model-driven engineering. In: MODELS ’20: ACM/IEEE 23rd International Conference on Model Driven Engineering Languages and Systems, pp. 76:1–76:3. ACM (2020) Cabot, J., Burgueño, L., Clarisó, R., Daniel, G., Perianez-Pascual, J., Rodríguez-Echeverría, R.: Testing nlp-intensive bots: challenges and roadmap. In: 3rd International Workshop on Bots in Software Engineering (BotSE’21), vol. to appear (2021) Ceri, S., Matera, M., Rizzo, F., Demaldé, V.: Designing data-intensive web applications for content accessibility using web marts. Commun. ACM 50(4), 55–61 (2007) Chittò, P., Báez, M., Daniel, F., Benatallah, B.: Automatic generation of chatbots for conversational web browsing. In: Conceptual Modeling—39th International Conference, ER 2020, Vienna, Austria, November 3–6, 2020, Proceedings, Lecture Notes in Computer Science, vol. 12400, pp. 239–249. Springer (2020) Daniel, G., Cabot, J., Deruelle, L., Derras, M.: Multi-platform chatbot modeling and deployment with the jarvis framework. In: Advanced Information Systems Engineering—31st International Conference, CAiSE 2019 Proceedings, pp. 177–193 (2019) Daniel, G., Cabot, J., Deruelle, L., Derras, M.: Xatkit: a multimodal low-code chatbot development framework. IEEE Access 8, 15332–15346 (2020) Ed-Douibi, H., Izquierdo, J.L.C., Daniel, G., Cabot, J.: A model-based chatbot generation approach to converse with open data sources. In: Proceedings of the 21st International Conference on Web Engineering, to appear (2021) Garrett, J.J.: Elements of User Experience. User-Centered Design for the Web and Beyond. Pearson Education, The (2010) Gómez, J., Cachero, C., Pastor, O.: Conceptual modeling of device-independent web applications. IEEE Multim. 8(2), 26–39 (2001) Google: DialogFlow Website (2018). https://dialogflow.com/ Groenewegen, D.M., Hemel, Z., Kats, L.C.L., Visser, E.: Webdsl: a domain-specific language for dynamic web applications. In: Companion to the 23rd Annual ACM SIGPLAN Conference on Object-Oriented Programming, Systems, Languages, and Applications, OOPSLA, pp. 779–780. ACM (2008) Huang, A., Pan, M., Zhang, T., Li, X.: Static extraction of IFML models for android apps. In: Proceedings of the 21st ACM/IEEE Int. Conf. on Model Driven Engineering Languages and Systems: Companion Proceedings, MODELS, pp. 53–54. ACM (2018) IBM: Watson Assistant Website (2018). url: https://www.ibm.com/watson/ai-assistant/ Kim, M., Zimmermann, T., DeLine, R., Begel, A.: Data scientists in software teams: state of the art and challenges. IEEE Trans. Software Eng. 44(11), 1024–1038 (2018) Kleppe, A.: Software Language Engineering: Creating Domain-Specific Languages Using Metamodels. Pearson Education (2008) Klopfenstein, L.C., Delpriori, S., Malatini, S., Bogliolo, A.: The rise of bots: A survey of conversational interfaces, patterns, and paradigms. In: Proceedings of the 2017 Conference on Designing Interactive Systems, DIS, pp. 555–565. ACM (2017) McTear, M.F.: Spoken dialogue technology: enabling the conversational user interface. ACM Comput. Surv. 34(1), 90–169 (2002) Meixner, G., Seissler, M., Breiner, K.: Model-driven useware engineering. Model-Driven Develop Adv User Interfaces Stud Comput Intell 340, 1–26 (2011) Mouelhi, T., Fleurey, F., Baudry, B., Le Traon, Y.: A model-based framework for security policy specification, deployment and testing. In: International Conference on Model Driven Engineering Languages and Systems, pp. 537–552. Springer (2008) OMG: Interaction Flow Modeling Language (IFML) specification. Version 1.0 (2015). https://www.omg.org/spec/IFML/About-IFML/ OMG: Unified Modeling Language (UML) specification. Version 2.5.1 (2017). https://www.omg.org/spec/UML/About-UML/ Pan, M., Lu, Y., Pei, Y., Zhang, T., Zhai, J., Li, X.: Effective testing of android apps using extended IFML models. J. Syst. Softw. 159,(2020) Paternò, F., Santoro, C., Spano, L.D.: MARIA:a universal, declarative, multiple abstraction-level language for service-oriented applications in ubiquitous environments. ACM Trans. Comput. Hum. Interact 16(4), 19:1–19:30 (2009) Pérez-Soler, S., Daniel, G., Cabot, J., Guerra, E., de Lara, J.: Towards automating the synthesis of chatbots for conversational model query. In: Enterprise, Business-Process and Information Systems Modeling - 21st International Conference, BPMDS 2020, 25th International Conference, EMMSAD 2020, Held at CAiSE 2020, Lecture Notes in Business Information Processing, vol. 387, pp. 257–265. Springer (2020) Pérez-Soler, S., Guerra, E., de Lara, J.: Model-driven chatbot development. In: 39th Int. Conf. on Conceptual Modeling, ER, LNCS, vol. 12400, pp. 207–222. Springer (2020) Rahimi, M., Guo, J.L.C., Kokaly, S., Chechik, M.: Toward requirements specification for machine-learned components. In: 27th IEEE International Requirements Engineering Conference Workshops, RE, pp. 241–244. IEEE (2019) Raneburger, D., Popp, R., Kavaldjian, S., Kaindl, H., Falb, J.: Optimized GUI generation for small screens. Model-Driven Develop Adv User Interfaces StudComput Intell 340, 107–122 (2011) Riccio, V., Jahangirova, G., Stocco, A., Humbatova, N., Weiss, M., Tonella, P.: Testing machine learning based systems: a systematic mapping. Empir. Softw. Eng. 25(6), 5193–5254 (2020) Schwabe, D., Rossi, G., Barbosa, S.D.J.: Systematic hypermedia application design with OOHDM. In: The Seventh ACM Conference on Hypertext, pp. 116–128. ACM (1996) Soysal, E., Wang, J., Jiang, M., Wu, Y., Pakhomov, S., Liu, H., Xu, H.: Clamp-a toolkit for efficiently building customized clinical natural language processing pipelines. J Am Med Inf Assoc 25(3), 331–336 (2018) Trigueros, M.L., Preciado, J.C., Sánchez-Figueroa, F.: A method for model based design of rich internet application interactive user interfaces. In: Web Engineering, 7th International Conference, ICWE, LNCS, vol. 4607, pp. 226–241. Springer (2007) Vanderdonckt, J.: A MDA-compliant environment for developing user interfaces of information systems. In: Advanced Information Systems Engineering, 17th International Conference, CAiSE, LNCS, vol. 3520, pp. 16–31. Springer (2005) Vdovjak, R., Frasincar, F., Houben, G., Barna, P.: Engineering semantic web information systems in hera. J. Web Eng. 2(1–2), 3–26 (2003) Völkel, S.T., Schneegass, C., Eiband, M., Buschek, D.: What is “intelligent” in intelligent user interfaces?: a meta-analysis of 25 years of IUI. In: 25th International Conference on Intelligent User Interfaces, pp. 477–487. ACM (2020)