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G OALS AND SCOPE OF THE DISSERTATION

Esta se¸c˜ao tem como objetivo avaliar a precis˜ao e a cobertura do m´etodo proposto. Para isso compara os resultados obtidos pelo m´etodo proposto utilizando um conjunto de dados de uma equipe de manuten¸c˜ao com um di´ario de viagem anotado pelo pr´oprio autor desta disserta¸c˜ao. O di´ario de viagem foi obtido atrav´es do acompanhamento e observa¸c˜ao de uma equipe de manuten¸c˜ao durante a execu¸c˜ao das tarefas.

5.3.1 Conjunto de dados

O conjunto de dados utilizado na valida¸c˜ao ´e da mesma natureza do experimento anterior, relatado na Se¸c˜ao 5.2.1, por´em foi colhido em outro per´ıodo de tempo. O conjunto de dados aqui usado foi colhido nos dias 02 e 03 de Julho de 2015 de uma equipe de manuten¸c˜ao. O n´umero de pontos espa¸cotemporais coletados ´e 2.575, com acur´acia m´edia de 8,46 metros, variando entre 4 e 16 metros.

Durante este per´ıodo cinco tarefas foram planejadas (395043, 395013, 395031, 395185, 395088), com dura¸c˜oes esperadas entre 20 e 240 minutos. Os locais de execu¸c˜ao das tarefas planejadas j´a estavam georeferenciados no sistema da empresa e as dura¸c˜oes previstas para as tarefas planejadas foram obtidas por especialistas de dom´ınio. Apenas trˆes tarefas foram relatadas pela equipe: 395043, 395013, 395031. A Ta- bela 17 elenca as inconsistˆencias anotadas durante o acompanhamento da equipe.

Tabela 17 – Inconsistˆencias observadas no di´ario de viagem

Tipo Inconsistˆencia Espacial Inconsistˆencia Temporal Dura¸c˜ao (HH:MM) Tarefa - (E01) Sem Inconsistˆencia (T01) Sem Inconsistˆencia 02:46 395043 - (E01) SemInconsistˆencia (T01) SemInconsistˆencia 01:36 395013

Simples (E06) Esquecimento de relato, relato posterior (T01) Sem Inconsistˆencia 00:40 395031

Composta (E11) Tarefa sem relato (T21) Dura¸c˜ao de stop conforme planejado, por´em sem relato 01:10 395185

Composta (E11) Tarefa sem relato (T21) Dura¸c˜ao de stop conforme planejado, por´em sem relato 01:38 395088

Simples (E17) Stop ocioso - 00:02 -

Simples (E17) Stop ocioso - 00:06 -

Simples (E17) Stop ocioso - 00:06 -

Simples (E17) Stop ocioso - 00:14 -

Simples (E17) Stop ocioso - 00:03 -

Simples (E17) Stop ocioso - 00:03 -

Simples (E18) Retrabalho - 02:47 395043

Simples (E18) Retrabalho - 00:39 395043

Simples (E18) Retrabalho - 00:23 395043

O di´ario de viagem colhido em campo, na ´ıntegra, se encontra no Apˆendice D.

5.3.2 Configura¸c˜ao do m´etodo

Para a valida¸c˜ao do m´etodo foram utilizados quatro grupos de parˆametros, mostrados na Tabela 18. A varia¸c˜ao destes parˆametros foi realizada para verificar a precis˜ao e cobertura do m´etodo com parˆametros r´ıgidos e male´aveis. O m´etodo proposto foi executado para cada grupo de parˆametros utilizando o mesmo conjunto de dados.

Tabela 18 – Parˆametros do m´etodo

Grupo IB-SMoT Adaptado CB-SMoT

Threshold Espacial (metros) Threshold Temporal (segundos) Velocidade M´edia M´axima (m/s) Tempo M´ınimo (segundos) Velocidade M´axima (m/s) A 80 600 0,6 600 1,8 B 40 300 0,3 300 0,9 C 20 150 0,15 120 0,45 D 30 200 0,3 150 0,9

Os stops gerados pelo nosso m´etodo com cada grupo de parˆametros est˜ao quantificados na Tabela 19. stops ociosos pr´oximos da empresa (em um raio de at´e 50 metros) foram descartados. Nenhum PoI foi encontrado pr´oximo a um stop ocioso (em at´e 20 metros)

Tabela 19 – Stops gerados pelos grupos de parˆametros Grupo de Parˆametros Stops do IB-SMoT Adaptado Stops do CB-SMoT A 8 2 B 8 3 C 17 9 D 8 6 5.3.3 Resultados da Avalia¸c˜ao

A Tabela 20 sintetiza a compara¸c˜ao dos resultados do m´etodo, separados de acordo com os grupos de parˆametros apresentados na Ta- bela 18. Note que o grupo de parˆametros “D” se mostra mais adequado para o reconhecimento de inconsistˆencias no conjunto de dados aplicado (equipe de manuten¸c˜ao de empresa de saneamento).

Tabela 20 – Avalia¸c˜ao de Precis˜ao e Cobertura Grupo N´umero de inconsistˆencias retornadas N´umero de inconsistˆencias corretas retornadas Cobertura (%) Precis˜ao (%) A 10 9 64,28 90 B 11 11 78,57 100 C 26 10 71,43 38,46 D 14 14 100 100

Os resultados de precis˜ao e cobertura apresentados na Tabela 20 permitem afirmar que o m´etodo proposto ´e capaz de auxiliar na identifica¸c˜ao precisa de inconsistˆencias espa¸cotemporais entre suas tra- jet´orias, planos e relatos da execu¸c˜ao tarefas distribu´ıdas no espa¸co geogr´afico. A classifica¸c˜ao espacial e temporal, aliada com poss´ıveis PoIs ajudam a investigar poss´ıveis problemas e comportamentos ina- dequados que podem ocorrer durante o per´ıodo analisado.

6 TRABALHOS RELACIONADOS

Todos os trabalhos relacionados nesta se¸c˜ao fazem uso da tra- jet´oria do objeto m´ovel, mas tamb´em aliam outros dados para poder compreender melhor o comportamento do objeto m´ovel. Geralmente, eles visam auxiliar na compreens˜ao do comportamento do objeto m´ovel. Uma forma de incrementar a an´alise de comportamento de obje- tos m´oveis ´e construir um di´ario de viagem. As propostas de Doherty e Papinski (2006) e Rindsf¨user et al. (2003) se assemelham entre si pois constroem um di´ario de viagem a partir de um aplicativo m´ovel. In- forma¸c˜oes como tipo de atividade, n´umero de participantes e instantes iniciais e finais s˜ao inseridos pelo usu´ario em dispositivos m´oveis e pos- teriormente processados. A inten¸c˜ao ´e adicionar semˆantica `a trajet´oria do usu´ario e construir sua agenda.

Os trabalhos introduzidos por Chen et al. (2012) e Yuan et al. (2013) tamb´em se prop˜oem a criar di´arios de viagem. Ambos utilizam as trajet´orias do objeto m´ovel, al´em disso, o primeiro utiliza conex˜oes de pontos de acesso Wi-Fi e sinais de telefones celulares para detectar sua localiza¸c˜ao. O segundo constr´oi um di´ario a partir do hist´orico de transa¸c˜oes de um smart card.

J´a o trabalho de Raj et al. (2008) mescla dados coletados de GPS e outros sensores para reconhecer atividades realizadas pelo ob- jeto m´ovel. O trabalho se prop˜oe a identificar a tarefa que o indiv´ıduo executa. Entre os sensores utilizados est˜ao acelerˆometro, microfone (para gravar conversas e sons ambientes), foto-transistores (para me- dir as condi¸c˜oes de luz), termˆometros e barˆometros. Logo, o uso de diversos sensores exige muita configura¸c˜ao e ajustes. Al´em disso, o processamento de dados multimodais pode ser bastante dif´ıcil e cus- toso.

Uma outra abordagem para an´alise do comportamento se baseia no local em que o objeto m´ovel permanece parado (HUANG; LI; YUE, 2010). Se ele permanece parado em um determinado lugar os autores classificam este local como um ponto de interesse. Dois importantes conceitos s˜ao utilizados nesta abordagem (e tamb´em pelo m´etodo pro- posto): stops e pontos de interesse (PoI).

A proposta de Huang, Li e Yue (2010) utiliza um conjunto de PoI’s previamente cadastrados para detectar os locais onde os objetos m´oveis realizaram um stop. De acordo com o autor, uma tarefa ´e com- posta pelo local, instante de in´ıcio, dura¸c˜ao e objetivo. O objetivo ´e ent˜ao extra´ıdo da categoria do respectivo PoI. Naturalmente, a quan-

tidade e a qualidade do conjunto de PoI’s utilizados ´e decisiva para o sucesso do m´etodo. Al´em disso, tal m´etodo n˜ao ´e capaz de detectar quando um mesmo PoI pode significar semˆanticas distintas (e.g., um restaurante pode ser o local de almo¸co de um objeto m´ovel e o local de trabalho de outro).

Os m´etodo apresentados em Lira et al. (2014b, 2014a) tem o ob- jetivo de identificar grupos de indiv´ıduos que s˜ao leais a determinados estabelecimentos. As propostas definem m´etricas espaciais e temporais para considerar um objeto m´ovel fiel a um determinado estabeleci- mento. Ambas propostas utilizam dados gerados por redes sociais e pontos de acesso.

Os m´etodos apresentados por Spinsanti, Celli e Renso (2010), Furletti et al. (2013), Kiefer e Stein (2008) e Xie Ke Deng (2009) s˜ao similares. Eles tentam determinar quais pontos de interesse o objeto m´ovel visitou. Para isto, tais m´etodos utilizam as trajet´orias dos meios de transporte utilizados pelos indiv´ıduos. Os dois primeiros m´etodos utilizam probabilidade para tentar inferir o local visitado e a suposta atividade. O terceiro aplica um processamento sobre as trajet´orias para extrair caracter´ısticas do movimento, como velocidade, ˆangulo, etc. J´a o m´etodo de Xie Ke Deng (2009) introduz o conceito de influˆencia para determinar o quanto um PoI influencia uma trajet´oria. Esta influˆencia ´e calculada com base no comportamento de outras trajet´orias em uma determinada janela espa¸cotemporal.

Tarefas planejadas foram utilizadas em Clark e Doherty (2008) por meio de um cronograma r´ıgido (determinando instante inicial e fi- nal de execu¸c˜ao de cada tarefa). A execu¸c˜ao da tarefa ´e relatada pela ferramenta criada por Doherty e Papinski (2006). O intuito do traba- lho ´e detectar antecipa¸c˜oes e posterga¸c˜oes de tarefa. Tais informa¸c˜oes s˜ao confirmadas em entrevistas com os executores das tarefas ap´os pro- cessamento do m´etodo.

A abordagem de Torres (2009) prop˜oe a compara¸c˜ao da tra- jet´oria com as tarefas planejadas para o objeto m´ovel executar. A ideia tamb´em utiliza os algoritmos IB-SMoT e CB-SMoT para a de- tec¸c˜ao das paradas. No entanto, o foco de tal trabalho ´e a cria¸c˜ao de uma ferramenta para rastreamento de objetos m´oveis para fins comer- ciais. Nenhum relato de execu¸c˜ao ou di´ario de viagem ´e levado em considera¸c˜ao.

O m´etodo proposto nesta disserta¸c˜ao prop˜oe aliar diferentes fon- tes de dados para analisar o comportamento do objeto m´ovel. Ele con- fronta as trajet´orias dos objetos m´oveis, tarefas planejadas (sem utili- zar cronograma r´ıgido) e relatos de execu¸c˜ao de tarefas. Al´em disso, o

m´etodo prop˜oe a utiliza¸c˜ao de cole¸c˜oes de dados ligados para determi- nar locais relevantes nas imedia¸c˜oes de stops ociosos e assim auxilar na an´alise de comportamento.

A vers˜ao inicial do m´etodo proposto em Silva e Fileto (2014) n˜ao utiliza o IB-SMoT, apenas o CB-SMoT. Entretanto, a proposta precisou ser melhor elaborada pelo fato de que o CB-SMoT pode gerar epis´odios stops alongados (e.g., congestionamentos), o que causava detec¸c˜ao de inconsistˆencias equivocadas. A adi¸c˜ao de uma adapta¸c˜ao do IB-SMoT no m´etodo elimina a ocorrˆencia destes stops, pois detecta stops a partir de intersec¸c˜ao espa¸cotemporal entre um segmento de trajet´oria de um objeto m´ovel com o local de execu¸c˜ao de uma tarefa planejada para tal objeto m´ovel. Tal manobra permitiu a detec¸c˜ao de outro tipo de inconsistˆencia: retrabalho. Outras vantagens do m´etodo proposto ´e uma classifica¸c˜ao hier´arquica para as inconsistˆencias detectadas e o v´ınculo de stops ociosos com PoIs pr´oximos obtidos de bancos de dados geogr´aficos ou dados ligados.

A Tabela 21 sumariza a compara¸c˜ao do nosso m´etodo com alguns dos trabalhos anteriormente citados. As colunas “Trajet´orias”, “Tare- fas”, “Relatos de Execu¸c˜ao” indicam se o m´etodo utiliza a respectiva fonte de dados. A coluna mais a direita evidencia que nenhum outro m´etodo classifica inconsistˆencias de trajet´orias com tarefas planejadas ou relatadas. O m´etodo proposto desenvolvido nesta disserta¸c˜ao e des- crito em Silva e Fileto (2014) ´e o primeiro a considerar as trˆes fontes de dados, de acordo com nosso conhecimento.

A evolu¸c˜ao de tal m´etodo aqui descrita se distingue dos outros m´etodos relacionados por ser capaz de detectar uma variedade ampla de inconsistˆencias espa¸cotemporais, al´em de auxiliar na investiga¸c˜ao das raz˜oes de cada inconsistˆencia detectada. Para melhor flexibilidade, o m´etodo n˜ao imp˜oe um cronograma r´ıgido (com instante inicial e final pr´e estabelecido). Ele se baseia no conjunto de tarefas que devem ser executadas, bem como o local e dura¸c˜ao planejados para executar cada tarefa, permitindo que cada objeto m´ovel decida quando realiza cada tarefa.

T ab ela 21 – Com p ara¸ c˜ ao com trabalhos relacionados T rabalho T ra jet´ orias T arefas Planejadas Relatos de Execu¸ c˜ ao Outras fon tes de dados Classifica¸ c˜ Inconsist ˆencias ( CLARK; DOHER TY , 2008) Sim Sim (Cronograma) N˜ ao N˜ ao N˜ ao ( FURLETTI et al. , 2013) Sim N˜ ao N˜ ao Go ogle Place API e Op enStreetMap N˜ ao ( HUANG; LI; YUE , 2010) Sim N˜ ao N˜ ao P oI’s pr ´e-cadastrados N˜ ao ( RAJ et al. , 2008) Sim N˜ ao N˜ ao Sensores (acelerˆ ome tr os , microfones) N˜ ao ( TORRES , 2009) Sim Sim N˜ ao N˜ ao N˜ ao M ´eto do prop osto Sim Sim Sim BDs espaciais (e.g., Wikimapia, F ourSquare) ou LOD (e.g., Link edGeoData) Sim

7 CONCLUS ˜AO E TRABALHOS FUTUROS

Esta disserta¸c˜ao apresenta um m´etodo computacional para de- tectar e classificar inconsistˆencias espa¸cotemporais entre trajet´orias, tarefas planejadas e relatos de execu¸c˜ao. De acordo com nossa pes- quisa bibliogr´afica, este ´e o primeiro m´etodo da literatura a considerar todas estas fontes de dados e a classificar as inconsistˆencias de acordo com discrepˆancias cadastrais, espaciais e temporais. Suas principais contribui¸c˜oes s˜ao: (i) formaliza¸c˜ao dos conceitos de tarefa planejada, relato de tarefa e conjuntos de stops usados como entrada do m´etodo; (ii) concep¸c˜ao, implementa¸c˜ao e testes de tarefas de pr´e-processamento para suprir necessidades detectadas em testes de vers˜oes preliminares do m´etodo proposto; (iii) descri¸c˜ao do m´etodo proposto para detec¸c˜ao de inconsistˆencias por meio de um workflow e detalhamento das suas ta- refas chave; (iv) defini¸c˜ao de combina¸c˜oes de crit´erios para classifica¸c˜ao de inconsistˆencias; (v) implementa¸c˜ao de um prot´otipo do m´etodo pro- posto e testes com dados reais; e (vi) defini¸c˜ao, implementa¸c˜ao e testes de p´os-processamento que liga stops ociosos a PoIs nas suas imedia¸c˜oes visando auxiliar nas an´alises das poss´ıveis raz˜oes dessas paradas.

As principais vantagens que o m´etodo proposto oferece em rela¸c˜ao aos trabalhos relacionados incluem:

1. Uso de trˆes fontes de dados (trajet´orias, tarefas planejadas e re- latos de execu¸c˜ao de tarefa);

2. Capacidade de detec¸c˜ao de v´arios tipos de inconsistˆencias em compara¸c˜ao com os m´etodos do estado-da-arte;

3. Flexibilidade para entrada de dados, sem utilizar um cronograma r´ıgido (com instantes espec´ıficos para in´ıcio e t´ermino da tarefa); 4. Uso de parˆametros espa¸cotemporais para se adaptar a diferentes

conjuntos de dados;

5. Classifica¸c˜ao hier´arquica das inconsistˆencias detectadas; e 6. Contextualiza¸c˜ao de stops ociosos com PoIs em suas imedia¸c˜oes.

As inconsistˆencias detectadas e classificas retornadas pelo m´etodo proposto ajudam a investigar problemas e poss´ıveis comportamentos inadequados (e.g, stops ociosos, fraudes, retrabalho). Isto foi verifi- cado nos experimentos apresentados e validado atrav´es de medidas de precis˜ao e cobertura.

As possibilidades de aplica¸c˜ao da detec¸c˜ao e classifica¸c˜ao de in- consistˆencias chama a aten¸c˜ao de diversos dom´ınios de aplica¸c˜ao, mas, principalmente, gerenciamento de recursos (e.g., equipes, pessoas). Isto porque o m´etodo pode alimentar diretamente indicadores de produtivi- dade e rendimento (e.g., equipes, pessoas). Mas ´e poss´ıvel vislumbrar a aplica¸c˜ao do m´etodo em dom´ınios como planejamento urbano, com´ercio e turismo nos quais pode-se fazer uso de dados gerados a partir de ras- tros de redes sociais: tweets, posts, check-ins georeferenciados; agendas p´ublicas (e.g., Google Agenda); e eventos em redes sociais.

O desenvolvimento da proposta rendeu artigo com resultados experimentais publicado como full paper no Simp´osio Brasileiro de Geo- inform´atica (GeoInfo): Silva e Fileto (2014). Uma vers˜ao melhorada foi submetida, a convite, como um dos melhores artigos daquela edi¸c˜ao do Geoinfo, ao Journal of Information and Data Management (JIDM) Silva e Fileto (2015).

Como horizontes para a continuidade do projeto, destacam-se: • Avaliar o desempenho do m´etodo com outros conjuntos de dados

em diferentes dom´ınios de aplica¸c˜ao;

• Desenvolvimento de m´etodos para ajustar automaticamente pa- rˆametros do m´etodo proposto de modo a retornar dados mais valiosos para conjuntos de dados distintos;

• Explorar anota¸c˜oes de trajet´orias para obter informa¸c˜oes adicio- nais para explica¸c˜oes de comportamento (e.g., lugares e eventos visitados, a¸c˜oes, inten¸c˜oes); e

• Analisar desvios de rotas atrav´es de Routing Services durante o deslocamento entre as tarefas planejadas;

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