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            Improving Usability of Integrated Emergency Response Systems: The SoKNOS Approach

Introducción

Cuando ocurre un desastre estos afectan a todos los niveles de la sociedad, desde ciudadanos hasta las autoridades gubernamentales. Y por esto ha habido un esfuerzo continuo para construir sistemas de gestión de emergencias de manera que los equipos de rescate podrían manejar eventos catastróficos de una manera mas eficaz.  En general el proceso de gestión de emergencias comprende 4 fases : La mitigación, preparación, respuesta y recuperación.  El proyecto SoKNOS1 pretende la integración de los sistemas existentes con el fin de llegar a una nueva generación de software de gestión de emergencias.  Este proyecto hace énfasis en dos de los principales principio de gestión de emergencias: que proporciona una solución integrada y de colaboración.

Motivación y Objetivo

Este proyecto esta motivado por la visión de las que las distintas organizaciones de emergencia trabajen de una forma heterogénea y perfectamente integrada  para colaborar de una manera eficiente. El SoKNOS es un sistema que apoya la respuesta y la recuperación de los desastres naturales.

La visión SoKNOS es permitir a los tomadores de decisiones :

1.-Para encontrar e integrar rápidamente la información de los entornos heterogéneos y distribuidos, manteniendo la información integrada accesible a otras organizaciones de emergencia,

2. Para explorar visualmente la situación en cuestión, individualmente o en colaboración, mediante la combinación de diferentes métodos para el análisis visual, la agregación, y la generalización de que el trabajo sobre una base de información totalmente coherente,

3. Para resolver conjuntamente los problemas mediante la creación de planes y la documentación, la gestión de recursos y la asignación de órdenes.

Todos estos tres puntos frente a la facilidad de uso de los sistemas de gestión de emergencias. El desarrollo de este sistema con buena usabilidad es un reto particular, porque estos sistemas son: (a) muy complejo y (b) no se utilizan en el trabajo diario. Por lo tanto, SoKNOS se ha desarrollado con un enfoque especial en una interfaz de usuario intuitiva que se puede utilizar conjuntamente.

Antecedentes y Retos

Como se menciono arriba un desastre afecta a toda la sociedad y puede definirse como un evento a gran escala, costoso, pública, inesperado o perjudicial . Especialmente las propiedades de ser a gran escala e inesperada imponen ciertos desafíos en un sistema que se utiliza en respuesta a este tipo de desastres. En una situación de emergencia, diferentes organizaciones se necesitan para colaborar, y se necesita información de diversas fuentes. 

Actualmente se encuentran en uso varios sistemas mas o menos avanzados , el reto se centra en la integración de los sistemas , en lugar de en el diseño de una buena solución de un sketch. 

Sin embargo, un sistema de integración de diversas fuentes de información y la funcionalidad diversa también introduce un grado mas alto de complejidad a la interfaz de usuario.  En SoKNOS se sigue el enfoque de los sistemas de integración en el nivel de interfaz de usuario. Entonces el objetivo es proporcionar un marco para la reutilización de componentes de interfaz de usuario existentes , lo que reducirá el esfuerzo de aprendizaje para los que ya están familiarizados con las interfaces. La caja de herramientas de SoKNOS se puede construir en la parte superior de los componentes integrados y borda los  desafíos de la interacción colaborativa.

Integración de sistemas

Hay una gran cantidad de fuentes de información distribuidas y heterogéneas que podrían ser utilizadas para la gestión de emergencias. Uno de ellos son los servicios que proporcionan el tiempo o la información de trafico. Puesto que un desastre es inesperado , no se puede proveer todo lo que de esas fuentes de información  deberá ser explotado en una situación real de emergencia.Por lo tanto, se requiere la posibilidad de integración de la información de forma dinámica, en lugar de las fuentes de información de difícil cableado. Por otra parte, la integración de información poco fiable o incorrecta puede provocar provocar decisiones erróneas que incluso podrían agraviar la situación de emergencia  Entonces es de suma importancia integrar la información de una manera semáticamente correcta.En paralelo a la cada vez mayor número de fuentes de información potencialmente disponibles, se observa un aumento en los métodos de análisis visual. Sin embargo, en muchos casos, diferentes métodos de análisis vienen con diferentes herramientas, no interconectadas.

Por lo tanto, el cambio de los puntos de vista con facilidad y el seguimiento de un objeto en particular a través de diferentes visualizaciones no es compatible actualmente. Más adelante, el uso de varias herramientas en paralelo disminuye la facilidad de uso del sistema general ya que el usuario tiene que hacer frente a diferentes metáforas de interacción. Por lo tanto, se necesita una solución que permite interacciones sin costura a través de los diferentes sistemas. Además, las Infraestructuras de Datos Espaciales (IDEs emergentes) van en la dirección de la integración de la información geoespacial. Por lo tanto, se requiere la integración de fuentes de información geoespacial y no geoespacial.


Facilidad de uso y la interacción colaborativa 

Investigaciones sobre el uso de los sistemas complejos han ganado un poco de atención en las ultimas décadas . A medida que la industria de la computación está madurando, la atención se ha desplazado desde una perspectiva puramente técnica y la máquina orientada a una más amplia comprensión de la computadora sólo como una parte de un ecosistema socio-técnico. La interfaz de usuario ya no se considera sólo como una pantalla decorativa. De hecho, el desafío de los sistemas con un buen diseño de usabilidad se convirtió en una parte importante del ciclo de desarrollo de software. De hecho, la necesidad de interfaces adecuadas y útiles para los sistemas de apoyo a la gestión de emergencias ha recibido recientemente una atención especial. Lo que hace el problema más complejo es el hecho de que rara vez se producen los desastres a gran escala y los principales incidentes. Por lo tanto, los usuarios a menudo no están familiarizados con la interfaz del sistema de gestión de emergencias. Por otra parte, los equipos de manejo de emergencias están siempre bajo un inmenso estrés y presión, lo que exige la interfaz de estar atado lo más cerca posible a las necesidades reales de los usuarios.


En situaciones de emergencia requieren una intensa colaboración entre muchas personas de diferentes organizaciones, y malas decisiones tomadas en una organización puede afectar a las decisiones tomadas por otras organizaciones, se necesita el apoyo de los datos de colaboración exploración, planificación y toma de decisiones, lo que plantea nuevos retos para los diseñadores de la interfaz de usuario y los ingenieros de usabilidad.


El Sistema de SoKNOS

Es un sistema complejo de la integración de múltiples aplicaciones que abordan una amplia gama de tareas relevantes para la gestión de emergencias. Estos pueden dividirse en cuatro áreas: integración de la información, la agregación de información, creación de información y visualización e interacción .Esta imagen muestra la visión general de la arquitectura de SoKNOS.

Integración de Información

En un sistema de gestión de emergencias, la información viene de diferentes fuentes y los datos tienen que integrarse. Dicha información puede ser interno (recursos propios de la organización, los datos sobre los problemas actuales, medidas y procesos, mejores prácticas, etc), así como la información externa que puede variar de información general, como mapas, informes de tráfico o el clima, a la información muy específica, como los valores de medición del sensor. Un sistema SoKNOS también puede proporcionar una vista (total o parcial) de sus datos como un servicio Web, de manera que las organizaciones colaboradoras pueden acceder a los datos de cada uno. Un repositorio de servicios web almacena dichos servicios, así como información meta funcionales y no funcionales, tales como el tipo y formato de los datos proporcionados por un servicio, la organización que hospeda el servicio, etc. Un proceso y un repositorio de gobierno proporcionan adicional información sobre los planes predefinidos y las mejores prácticas que se pueden aplicar en una situación de emergencia.

Agregación de Información 

Las fuentes de información mencionadas anteriormente se puede acceder a través de un único interfaz, el motor común de consulta. Es capaz de distribuir una consulta a los diferentes servicios de información, interna y externa, y la agregación de los resultados. La información se puede recoger de diferentes fuentes de información con el fin de proporcionar una vista detallada en esa entidad. Este motor se acompaña de dos componentes especializados: un motor de información geográfica, que es capaz de agregar los datos espaciales, y un motor de mensaje, que se utiliza para el filtrado y la agrupación de mensajes. 

Creación Información

Además de la integración de la información, la creación de información consistente es un tema importante en los sistemas de gestión de emergencias. Las órdenes se crean, nuevos objetos espaciales se dibujan en el mapa, se han previsto acciones, y así sucesivamente. Facilitar el acceso a los sistemas en los que se crean y gestionan los datos permite varias comprobaciones de coherencia. Por ejemplo, las unidades no pueden ser asociados con más de una medida, medidas que abordan problemas deben tener un lugar, y así sucesivamente.

Visualización e Interacción

Como ya se ha abordado anteriormente, la usabilidad es un aspecto clave en el desarrollo de un sistema de gestión de emergencias. Por lo tanto, hemos puesto especial énfasis en el desarrollo de una interfaz intuitiva y fácil de usar para el sistema SoKNOS integrado. 

Aquí se observa un ejemplo de la interfaz.

Integración en el nivel de interfaz de usuario

Al igual que en la mayoría de las áreas, numerosas soluciones de software ya se han desarrollado a través de los años en el campo de la gestión de emergencias. La mayoría de los equipos de respuesta de emergencia utilizan diversos independientes, parcialmente apoyado soluciones para las tareas seleccionadas, como una base de datos de recursos, procesamiento digital de mensajes, etc soluciones integradas, sin embargo, suelen ser raros. En su lugar, las aplicaciones existentes se utilizan de lado a lado. Los usuarios tienen que cambiar entre aplicaciones, de manera que su foco se pierde, y la información puede estar oculta. Además, las relaciones entre los datos almacenados en diferentes aplicaciones no son visibles. Por ejemplo, un mensaje que le informa sobre la llegada de una unidad de rescate está almacenada en un sistema de mensajes y no tiene ninguna conexión con la base de datos de recursos que contiene información sobre esa unidad. Por lo tanto, el usuario tiene la carga cognitiva adicional de estar recordando esas relaciones.

Con SoKNOS, se ofrece un sistema que combina los sistemas de software existentes en una solución integrada. Las aplicaciones de software más a menudo siguen una arquitectura de tres capas, que consisten en: (a) los datos, (b) la lógica de negocio, y (c) una interfaz de usuario. En consecuencia, hay diferentes enfoques para la integración de sistemas: la integración de datos, integración de la lógica de negocio, y la integración de interfaces de usuario. 

En SoKNOS :

• Una capa de integración, como un portal proporciona un único punto de acceso a la información, en lugar de tener que cambiar de aplicación.

• Interfaces de usuario integrados proporcionan la posibilidad de mostrar explícitamente las relaciones entre los datos almacenados en diferentes aplicaciones.

• A diferencia de las interfaces de usuario integrados, las aplicaciones integradas en los datos o la capa de lógica de negocio tienen una interfaz de usuario recién creada . Por lo tanto, los usuarios que ya están familiarizados con las aplicaciones existentes experimentarán esfuerzos de aprendizaje inferiores con interfaces de usuario integrada.

• Reutilización de interfaces de usuario existentes reduce significativamente el costo de desarrollo del sistema, ya que los esfuerzos de desarrollo de una nueva interfaz de usuario unificada no están presentes.

Facilidad de uso y la interacción colaborativa

La usabilidad juega un papel importante en el diseño de un sistema de gestión de emergencia. Para proporcionar una buena usabilidad, la interfaz de usuario de dicho sistema tiene que dar cuenta de los dos escenarios de uno o varios usuarios e incorporar plenamente las posibilidades del mundo analógico en dicho sistema. Se identificaron los retos principales de la interfaz de usuario de un sistema de gestión de emergencias, es decir, reducir al mínimo el esfuerzo de aprendizaje, lo que permite la interfaz que se adapta a los roles de usuario, minimizando los errores, lo que permite la rendición de cuentas de las acciones y el apoyo para la interacción colaborativa. Para hacer frente a estos desafíos, SoKNOS propone la caja de herramientas, una metáfora que permite coherentes, así como el papel y la interacción adaptativa de toda la interfaz de usuario SoKNOS. La metáfora de la caja de herramientas se basa en la idea de la metáfora transformar la idea de una caja de herramientas del mundo real para la computadora de interfaz humana, ofreciendo un modelo mental familiar de su funcionamiento la funcionalidad de cada plugin se accede a través de las herramientas contenidas en la caja de herramientas, y cada caja de herramientas está personalizada para un usuario específico.Además, el usuario lleva su caja de herramientas para el lugar de trabajo.

Reducir al mínimo la tasa de error y la fase de aprendizaje 

La literatura indica que la restricción de las funciones en una interfaz de usuario puede tanto mejorar la capacidad de aprendizaje de la interfaz, así como reducir la tasa de error promedio. Además, hay pruebas de que los usuarios están fácilmente abrumados por el gran número de características proporcionadas por hoy en día los sistemas informáticos . Esto fue confirmado por los usuarios finales esto fue confirmado por los bomberos y la policía en las entrevistas llevadas a cabo dentro del proyecto SoKNOS. Sin embargo, entre los defensores de las estrategias que abordan este problema, existe controversia sobre las ventajas de las interfaces adaptativas frente a las adaptable. Las interfaces de adaptación se adaptan automáticamente al usuario, mientras que las interfaces adaptables son personalizados activamente por el usuario. Estos últimos sufren especialmente por el hecho de que los usuarios rara vez modifican el software si no se interesa.  

Conclusión 

Sistemas para situaciones de emergencia plantean muchos desafíos. Información procedente de diversas fuentes y sistemas tienen que ser integrados, procesados consistentemente, y  visualizarse en una manera apropiada. La interacción con estos sistemas debe ser lo suficientemente intuitiva para permitir un funcionamiento a prueba de fallos, incluso en una situación de estrés, y la gente dentro de la organización y de diferentes organizaciones tienen que ser capaces de cooperar y trabajar en colaboración, tanto a nivel local cercano y separados en diferentes lugares. 

Con SoKNOS, se ha mostrado un prototipo de aplicación para hacer frente a estos desafíos. Se compone de cuatro áreas relevantes integración de la información, la agregación, y la creación, así como la visualización y la interacción. En cada una de esas áreas, se desarrollan soluciones novedosas e innovadoras. Como los sistemas de gestión de emergencia son altamente complejo, la facilidad de uso de tal sistema es de importancia fundamental en situaciones de manejo de emergencias. Se llevaron dos líneas de investigación dentro del proyecto SoKNOS el objetivo de mejorar la usabilidad: sistemas están integrados en el nivel de interfaz de usuario de forma que las interfaces de usuario familiar se vuelven a utilizar, y los objetos de datos pueden ser rastreados a través de diferentes aplicaciones. 

Por otra parte, métodos se han desarrollado para apoyar el trabajo de colaboración del personal de emergencia. Las primeras evaluaciones con bomberos, policías y gente de la THW Alemán (Agencia de Ayuda Técnica)  ya han demostrado que las líneas de investigación discutidos en este documento están orientadas a una solución que pudiera abordar con éxito los retos especiales sistemas de gestión de emergencias imponen en la usabilidad, los métodos desarrollada en SoKNOS mejoraría sustancialmente los modos de usabilidad e interacción con sistemas de gestión de emergencias futuras.