WikiCrimes - Um Sistema Colaborativo para Mapeamento Criminal

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    08-Jan-2017

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  • WikiCrimes - Um Sistema Colaborativo para Mapeamento Criminal

    Vasco Furtado1, Jos Eurico2 , Leonardo Ayres1 , Rafael Alves1, Marcos de Oliveira3 1-Universidade de Fortaleza -UNIFOR, Fortaleza-CE, Brasil;

    2-Pontifcia Universidade Catlica -PUC-Rio, Rio de Janeiro-RJ, Brasil;

    3-University of Otago, Dunedin-Otago, New Zeland

    vasco@unifor.br, jfilho@inf.puc-rio.br, leoayresm@yahoo.com, rafaelalves@wikicrime.org

    moliveira@infoscience.otago.ac.nz

    Resumo

    Vivenciamos a cultura do compartilhamento, prova

    disso a Web 2.0 e os sistemas que dela fazem parte,

    wikis, blogs, fotologs, redes sociais... WikiCrimes uma

    tpica aplicao da Web 2, sendo norteado pela mesma

    filosofia da enciclopdia Wikipdia. O sistema oferece um

    ambiente colaborativo, baseado no uso de mapas e

    manipulao direta, para cadastro e pesquisa de

    ocorrncias criminais. O slogan do sistema

    Compartilhe informaes sobre crimes. Saiba onde no

    seguro!.

    1. Introduo

    A web pode ser vista em dois momentos distintos. No primeiro, denominado Web 1.0, foi dominado por aes de consulta informao disponvel por canais tradicionais de difuso. O segundo momento, ou Web 2.0, a cultura de compartilhamento da informao passou a predominar e onde antes se viam poucos produtores de informao, passou a ser dominada por uma vasta quantidade destes. Vemos um sem nmero de aplicaes no estilo Wikipdia, alm de blogs, flogs, fotologs e diferentes tipos de comunidades virtuais compartilhando informaes. ancorado neste momento da Web e tambm da emergente necessidade de um maior conhecimento e difuso sobre a violncia que vivenciamos em nosso cotidiano que nasce a Proposta de WikiCrimes (www.wikicrimes.org). WikiCrimes baseia-se na filosofia da Wikipdia para elaborao de um sistema colaborativo de mapeamento criminal. O sistema, baseado em mapas geoprocessados, possibilita, via manipulao direta destes, o registro e a pesquisa de ocorrncias criminais. Seu slogan bsico Compartilhe informaes sobre crimes. Saiba onde no seguro!. Neste artigo descreveremos WikiCrimes, sua motivao, tecnologia utilizada e os desafios de pesquisa que se apresentam com seu uso. Para esse fim, a organizao do artigo se faz em sete sesses, contando com a introduo. A segunda

    sesso descreve as fases da Web e aborda a temtica dos sistemas colaborativos, abrindo espao para a apresentao do conceito por trs de WikiCrimes, apresentado na sesso trs. A sesso quatro apresenta a arquitetura do sistema WikiCrimes, sendo a sesso cinco direcionada para a interface do sistema e suas funcionalidades. Os prximos passos do desenvolvimento tecnolgico de WikiCrimes so apresentados na sesso seis e por fim, na sesso sete apresentamos uma breve exposio de alguns desafios cientficos na rea de computao que se apresentam no projeto.

    2. Fases da Web e Sistemas Colaborativos

    Podemos observar a web sob dois momentos distintos, e uma forma de distingui-los olhando a quantidade de produtores e consumidores de informao. Na web tradicional (ou Web 1.0) h poucos produtores e muitos consumidores. Os principais produtores so pessoas especializadas (web designers), empresas (pblicas e privadas) e mdia tradicional. O internauta tpico s acessa as informaes disponibilizadas por estes produtores. Na web 2.0 a diferena quantitativa entre produtor e consumidor diminui sensivelmente, pois diversas aplicaes enfatizam a produo de informao por qualquer internauta. Vem assim a onda de blogs, fotologs, wikis, comunidades on-line, redes sociais, etc. Com esta produo de contedo massificada, mecanismos de colaborao como a Wikipdia vieram quase que naturalmente. Outro tipo de aplicao que comea a surgir visa integrao de informaes vindas de diferentes fontes (mashup). Se for possvel definir uma fronteira entre a web 2.0 e uma futura web 3.0 ou web semntica, ela certamente passa pela idia de realizar programas que faam automaticamente integrao de informaes. possvel observar que estamos em um momento onde a colaborao est em alta. Cabe ento formalizar melhor o conceito formal de sistemas colaborativos. Entendemos sistemas colaborativos como ferramentas computacionais que do suporte a interao (direta ou indireta) entre certo nmero de pessoas com objetivos individuais e/ou

  • coletivos. A pesquisa sobre sistemas colaborativos se ramifica em diversas reas e assume diferentes terminologias inter-relacionadas como Groupware, Computer-Mediated-Communication (CMC), Computer-Support Cooperative Work and Learning (CSCW/CSCL). Computer-Mediated Communication, pode ser vista como a grande rea que engloba a pesquisa da comunicao mediada por computador, incluindo os sistemas colaborativos. Groupware se refere tecnologia aplicada a computadores e redes projetadas para possibilitar o trabalho em grupos. Esta tecnologia pode ser utilizada para comunicar, cooperar, coordenar, resolver problemas, competir e/ou negociar. Exemplos de tecnologias de groupware so os e-mails, newsgroups, wikis, videoconferncias e chats [5].

    CSCW e CSCL se referem s reas de estudo que examinam o projeto, adoo e utilizao de ferramentas de groupware no contexto de trabalho e aprendizado.

    3. WikiCrimes, Compartilhe informaes

    criminais, saiba onde no seguro.

    A veracidade e preciso das informaes sobre onde

    ocorrem crimes bem como as informaes sobre a tipificao desses crimes sempre esteve na pauta das discusses sobre Segurana Pblica no Brasil e em diversos outros pases. Tradicionalmente essas informaes so monopolizadas pelas instituies policiais caracterizando-se assim por um mecanismo altamente centralizado. Esse monoplio acaba por criar uma tenso na relao dessas instituies com a sociedade, pois, comumente, se contrape ao preceito da publicidade e da transparncia das informaes que requer um regime democrtico. Alie a esse contexto, as crises que tm caracterizado o dia-a-dia das instituies policiais bem como suas limitaes para prestar um servio pblico de qualidade que tendem a reduzir a confiana do cidado nessas instituies. Esses fatores compreendem algumas das razes para o agravamento das sub-notificaes: baixo ndice de notificaes de crimes ocorridos. Tornou-se comum escutar de algum que foi assaltado dizer que no deu queixa a polcia por considerar que isso no surtiria algum efeito. Pesquisas feitas com vitimados em alguns estados brasileiros mostram que a sub-notificao pode, em reas densamente povoadas, chegar a 60% para certos tipos de delitos. O resultado disso pode ser desastroso em termos da formulao de polticas pblicas e em especial no planejamento da ao policial, pois o mapeamento criminal oficial pode estar refletindo uma tendncia bem diferente da que ocorre na vida real. A idia por trs de WikiCrimes fornecer um espao comum de interao entre as pessoas para que as mesmas faam as notificaes e possam acompanhar onde os crimes esto ocorrendo. Parte-se do princpio que quem detm a informao sobre

    um crime o cidado. Se ele desejar torn-la pblica pode faz-lo. Desta forma a participao individual, de forma colaborativa, pode gerar uma sabedoria das massas. Ou seja, se houver participao ativa o mapeamento criminal passa a ser feito colaborativamente e todos tero o benefcio de ter acesso s informaes sobre onde ocorrem crimes. WikiCrimes uma aplicao tpica da Web 2.0. Ele permite a seus usurios acessarem e realizarem registros de ocorrncias criminais no computador diretamente em uma determinada localizao geogrfica representada por um mapa. Por esta razo esta atividade se chama mapear o crime. Entendemos WikiCrimes como um projeto do cidado para o cidado.

    4. Arquitetura da Proposta

    Toda a arquitetura de WikiCrimes seguiu alguns

    padres de projeto j bastante comuns no mercado de desenvolvimento de aplicaes Web. O padro MVC (modelo-viso-controle) foi implementado atravs do framework JSF (Java Server Faces) [7]. Trata-se de um framework para aplicaes Web baseadas em Java que simplifica o desenvolvimento de interfaces de usurio. Ele utiliza uma abordagem baseada em componentes onde possvel atravs de um conjunto de componentes de interface pr-definido, criar outros customizados para uma determinada aplicao. Alm disso, o framework gerencia os estados desses componentes e associa a eventos de maneira semelhante. Esse conjunto padro de componentes de interface de usurio possibilita, por exemplo, uma validao padronizada. JSF ainda inclui:

    suporte a internacionalizao; conversores e validadores (com a possibilidade

    de customiz-los); Managed-Beans; Regras de navegao.

    Outra caracterstica interessante de JSF a possibilidade de integr-lo com outros frameworks e com isso aproveitar algumas caractersticas dos mesmos. Foi o que fizemos em WikiCrimes. Integramos JSF com mais dois frameworks: o Spring e o Hibernate. O framework Spring foi utilizado principalmente por sua inverso de controle. Ele funciona da seguinte forma: No WikiCrimes temos as camadas de apresentao (view), de servios, de acesso aos dados (DAO) e o prprio banco de dados. A inverso de controle do Spring permite que isolemos a ligao entre essas camadas em um s ponto de configurao (applicationContext.xml). Dessa forma, evitamos a necessidade, por exemplo, de criarmos fbricas de conexes para obter os DAOs na camada de servios ou obter um servio na camada de apresentao. Basta assim definir quem depende de quem e o Spring se encarrega de instanciar e configurar essas dependncias.

  • Outra caracterstica do Spring sua natural integrao com Hibernate. Isso porque ele possui algumas classes que auxiliam a construo de DAOs. Em WikiCrimes estendemos a classe HibernateDaoSupport do Spring e implementamos os mtodos do DAO utilizando o HibernateTemplate retornado pelo mtodo getHibernateTemplate desta classe do Spring. Alm de tambm "injetar" os DAOs nos objetos de negcios pelo prprio container do Spring.

    O Hibernate um framework para mapeamento objeto relacional escrito em Java. Ele gera as chamadas SQL liberando o desenvolvedor do conhecimento de detalhes de implementao do banco de dados o que permite se trabalhar somente com a abstrao da orientao a objetos. 4.1. Camadas do Sistema A camada de aplicao de WikiCrimes tambm foi separada em camadas como pode ser visto na Figura 1. A camada de apresentao ou visualizao a responsvel pela interao do usurio com o sistema bem como a apresentao dos resultados dessas interaes. Alm de componentes JSF ela possui diversas classes JavaScripts que so executadas no lado cliente. Elas variam desde simples validaes at mesmo a completa interao com os mapas (utilizando a API do Google Maps que falaremos na prxima seo). A camada de Servios possui todas as regras e lgicas do WikiCrimes. Variam desde servios de identificao de usurio (registro, login, logout) como de incluso de crimes, comentrios, envio de mensagens eletrnicas, confirmaes e estatsticas. A camada de integrao e acesso aos dados se utiliza de Hibernate como j mencionamos e o banco de dados, MySql foi configurado com triggers e stored procedures para o clculo de estatsticas (totalizadores da quantidade de crimes por cidade, por exemplo).

    Figura 1: Camadas do sistema.

    4.2. Google Maps API

    No lado cliente, utilizamos a API do Google Maps. Ela permite toda a interao e manipulao do mapa atravs de classes Javascript. Alm disso, utilizamos alguns servios por ela disponibilizados como o Geocoding e algumas requisies XMLHttpRequest.

    O Geocoding o processo de traduo de endereos, avenidas ou ruas para nmeros que o localizam (para ser mais especfico: latitude e longitude). Esses servios foram utilizados para facilitar a localizao de reas ou pontos especficos no mapa onde os crimes devem ser registrados (ou somente acessados). A visualizao dos alfinetes representando os crimes (marcadores) feita atravs de chamadas a requisies XMLHttpRequest que se responsabilizam pela carga dos marcadores.

    5. A interface de WikiCrimes

    WikiCrimes est em sua segunda verso. Nessa, o projeto de sua interface foi revisto e re-estruturado, tendo como base as ferramentas epistmicas propostas na teoria da Engenharia Semitica [1] e nas metas de usabilidade[6]. Outra atividade importante foi a reviso e complemento da documentao de design do sistema com base na proposta eXtreme Communication-Centered Design [2][3] da Engenharia Semitica. O re-projeto da atual interface teve como base, dentre outros documentos, o diagrama de metas (Figura 2), diagramas de tarefas [4] e modelo de interao, sendo o primeiro e terceiro documentos baseados na linguagem de modelagem MoLIC. Estes documentos nos indicaram a necessidade de um direcionamento mais claro da interface para o cumprimento das metas dos usurios. Tambm se identificou a necessidade de reviso dos signos de interface, dos dilogos do designer e da elaborao de uma ajuda do sistema.

    Como resultado das alteraes na interface do sistema (Figura 3) obtivemos uma melhor comunicao designer-usurio e conseqentemente um menor numero de erros de cadastro e de aes equivocadas por parte dos usurios.

  • Figura 2: Diagrama de metas de WikiCrimes em MoLIC.

    Figura 3: Interface de WikiCrimes remodelada.

    6. Estado Atual de Desenvolvimento

    Tecnolgico

    Neste ciclo de desenvolvimento do sistema estamos desenvolvendo uma rea de interface e funcionalidades dedicadas a anlise estatstica a serem realizadas sobre os dados coletados. Na Figura 4 podemos visualizar um exemplo dessa anlise em um grfico que mostra a diviso dos crimes cadastrados no WikiCrimes por turno. O

    escopo do grfico o conjunto de todos os pases que tenham crimes cadastrados no sistema.

  • Figura 4: Exemplo de anlise estatstica.

    Outro exemplo, visualizado na Figura 5, sobre o

    mesmo escopo demonstra a diviso histrica dos tipos de crimes cadastrveis pelo sistema nos ltimos seis meses.

    Figura 5: Distribuio de crimes nos ltimos meses.

    O intuito desta sesso de anlises estatsticas a

    disponibilizao para o usurio final do sistema de macro informaes atravs de uma modelagem dimensional dos dados cadastrados pelo sistema. Esta modelagem inspirada por tcnicas de Knowledge Discovery [8] e Data Warehouse [9].

    Outro trabalho em andamento a definio de agrupamentos. Estes agrupamentos so feitos com base em um algoritmo que permitir a viso das instncias de crimes no mapa em diferentes nveis, de acordo com o nvel de zoom da tela, o total de crimes por rea de visualizao e a proximidade geogrfica dos crimes. Um agrupamento ter um cone, agrupador, especfico para representar um conjunto de instncias de crimes. A adoo da tcnica de agrupamento evita a excessiva poluio visual de cones individuais de crimes em reas com muitos registros. O agrupador apresentado na tela, ao ser clicado pelo usurio, informa quantos crimes ele representa. Para ver individualmente a disposio destes crimes no mapa, basta que o usurio aumente o zoom do mapa na rea onde o agrupador se encontra. A internacionalizao, hoje pronta para o portugus e ingls, tambm est sendo complementada para o francs e o espanhol.

    7. Desafios Cientficos Alm do componente tecnolgico multifacetado que caracteriza WikiCrimes, alguns desafios cientficos se impem e merecem especial ateno. Trs deles esto

    sendo objeto de estudo atualmente pela equipe de WikiCrimes. Primeiramente, vale a pena mencionar os estudos feitos com o intuito de disponibilizar WikiCrimes em ambientes de redes sociais e em dispositivos mveis. Essas aes visam aproximar WikiCrimes de seus usurios levando-os a participar da comunidade WikiCrimes em diferentes momentos e que extrapolam o mero acesso ao site. Um prottipo para funcionamento como Widget de Orkut[10] est sendo preparado bem como uma verso mobile para rodar em telefones celulares. O segundo tema de pesquisa em investigao refere-se ao desenvolvimento de um software capaz de ler pginas de jornais on line descrevendo notcias sobre crimes e registr-las automaticamente em WikiCrimes. Trata-se aqui de investigar mtodos semnticos de explorao de contedo na web alm de mtodos de processamento de linguagens naturais. Por fim, no menos importante, estamos envidando esforos para desenvolver um algoritmo de clculo de reputao dos usurios de WikiCrimes. Esse clculo ser fundamental para orientar os usurios de WikiCrimes sobre o quo confivel os registros de crimes so para uma determinada rea escolhida.

    Agradecimentos

    WikiCrimes um trabalho desenvolvido com o apoio de vrias pessoas sem as quais seria impossvel seu funcionamento. Em particular, agradecemos a todos os componentes do grupo de Engenharia de Conhecimento da UNIFOR, IVIA, Instituto Atlntico.

    Referncias [1] de Souza, C.S. The Semiotic Engineering of Human-Computer Interaction, MIT Press, 2005.

    [2] Aureliano, V.C.O., Silva, B.S., Barbosa, S.D.J. Extreme Designing: Binding Sketching to an Interaction Model in a Streamlined HCI Design Approach. VII Simpsio Brasileiro sobre Fatores Humanos em Sistemas Computacionais (IHC06), Natal, RN, Brazil, November, 2006.

    [3] Barbosa, S.D.J., Paula, M.G., Lucena, C.J.P. Adopting a Communication-Centered Design Approach to Support Interdisciplinary Design Teams. Proceedings of Bridging the Gaps II: Bridging the Gaps Between Software Engineering and Human-Computer Interaction, Workshop at the International Conference of Software Engineering, ICSE 2004, Scotland, May, 2004.

    [4] Barbosa, S.D.J., de Souza, C.S., Paula, M.G., Silveira, M.S.: Modelo de Interao como Ponte entre o Modelo de Tarefas e a Especificao da Interface. Anais do V Simpsio sobre Fatores Humanos em Sistemas Computacionais, IHC2002. Fortaleza, CE, Brazil, October, pp. 2739, 2002.

    [5] Grudin, J., and Poltrock, S. Computer Supported Cooperative Work and Groupware. Tutorial presented at CM

  • SIGCHI Conference on Human Factors in computing Systems, New Orleans, LA: ACM, 1991

    [6] Preece, J., Rogers, Y.,Sharp, H. Design de Interao: Alm da interao homem-computador, Porto Alegre, Brasil: Bookman, (2005). [7] Mahmoud, O.H.. Developing Web Applications With Java Server Faces. Disponible at: http://java.sun.com/developer/technicalArticles/GUI/JavaServerFaces/ last access in 03-10-2008, 2004.

    [8] Hilderman, R.J., Hamilton, H.J., Knowledge Discovery and Measures of Interest. Kluwer Academic Publishers, 2001.

    [9] Kimball, R., Ross, M. The data warehouse toolkit: the complete guide to dimensional Modeling. Wiley, 2002.

    [10] www.orkut.com.

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