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Integración de la IPO y la Ingeniería del Software: MPIu+a Granollers, Toni Dept. Informàtica i Enginyeria Industrial Universidad de Lleida tonig@diei.UdL.es Lorés, Vidal Dept. Informàtica i Enginyeria Industrial Universidad de Lleida Jesús@eps.UdL.es Sendin, Montse Dept. Informàtica i Enginyeria Industrial Universidad de Lleida msendin@eps.udl.es Perdrix, Ferran Dept. Informàtica i Enginyeria Industrial Universidad de Lleida fperdrix@diarisegre.com Resumen Actualmente, al desarrollar sistemas interactivos, ya nadie duda de la necesidad de los beneficios que comporta incorporar atributos fundamentales como son la usabilidad y la accesibilidad de los mismos. Y la disciplina de la Interacción Persona- Ordenador (IPO) proporciona el marco idóneo para tener en cuenta dichos parámetros e incorporarlos a cualquier desarrollo. No obstante, los modelos de desarrollo que la industria actualmente utiliza para la producción de sus aplicaciones siguen siendo los propuestos por la Ingeniería del Software (IS). En este artículo presentamos una propuesta, MPIu+a, para el desarrollo de sistemas interactivos que integra los modelos y tareas específicos de la Usabilidad en el ciclo de vida de la IS, sin olvidar los aspectos relacionados con la accesibilidad para las personas con distintas discapacidades. 1. Usabilidad de los Sistemas Interactivos: atributo de calidad En la elaboración de cualquier producto la calidad es uno de los aspectos más importantes para determinar si éste es mejor o peor que otro, y el desarrollo de productos interactivos no puede prescindir de este factor, sino más bien todo lo contrario. Uno de los parámetros de calidad más determinantes con relación a los sistemas interactivos es la Usabilidad de los mismos [3] hasta el punto que las más prestigiosas estandarizaciones (ISO 91, IEEE 98) vienen considerando este factor desde hace mucho tiempo. Muchas son las ventajas que la usabilidad puede proporcionar y por ello debería ser tratada cómo un factor de calidad estratégico y relevante [6]. La disciplina de la Interacción Persona- Ordenador (IPO) estudia todos los factores relativos a la interacción entre los humanos y los sistemas interactivos con el objetivo de desarrollar o mejorar la seguridad, la utilidad, la eficiencia y la usabilidad de los productos interactivos basados en ordenadores. Diseñar un producto con una alta calificación respecto a su usabilidad no es fácil de conseguir, por lo que ésta debe ser considerada en todas las fases del desarrollo, desde el momento en que este comienza hasta el momento en que el producto o servicio es puesto en disposición del público. Los usuarios deben tener la sensación –real– de que el sistema les ayudará a realizar sus tareas –y este debe hacerlo–; de otra forma serán reacios a su utilización [16]. 2. Diseño Centrado en el Usuario (DCU) Los sistemas interactivos son utilizados por personas a las cuales denominamos genéricamente cómo usuarios, los cuales no suelen “contar” para los diseñadores y desarrolladores de los sistemas hasta el momento de la puesta en funcionamiento del mismo, por tanto se ven relegados a la fase final de un proyecto cuando ya poco puede hacerse en su beneficio. El DCU de sistemas interactivos conlleva realizar un diseño pensando en y para el usuario, convirtiéndole en el punto central del desarrollo. Se le implica hasta el punto de incluirle, si cabe, cómo un miembro más del equipo de diseño. Se trata de conseguir productos fáciles de usar, efectivos y eficientes. El estándar internacional ISO, en concreto la ISO 13407, describe como un proceso de Diseño Centrado en el Usuario puede ser usado para conseguir sistemas usables. Este estándar proporciona un marco de trabajo para aplicar las técnicas en el diseño y la evaluación del DCU. La ISO 13407 especifica los tipos de actividades que deben realizarse durante el desarrollo de un sistema interactivo, no obstante no pide técnicas o métodos particulares, tan solo las recomienda. Figura 1. Interdependencia de las actividades del DCU (ISO 13407, pág. 6). Aún así los actuales sistemas interactivos se continúan desarrollando siguiendo los métodos propuestos por la Ingeniería del Software. 3. Ingeniería del Software El término de Ingeniería del Software (IS) ha sido definido por varios autores. Veamos, por poner una de ellas, la que oficialmente expone el organismo IEEE [12]: Ingeniería de Software: (1) la aplicación de un enfoque sistemático, disciplinado y cuantificable hacia el desarrollo, operación y mantenimiento del software; es decir, la aplicación de la ingeniería al software. (2) El estudio de enfoques como en (1). Desde hace muchos años los ingenieros dedicados a la producción de software vieron la necesidad de disponer de modelos de proceso (entendiendo proceso cómo un conjunto organizado de actividades que transforman entradas en salidas, las descripciones del cual juntan o encapsulan conocimiento que podrá reutilizarse) para aplicarlos al desarrollo de “su producto” tal y cómo lo realizan otras áreas de la ingeniería. Cómo resultado de estas iniciativas han surgido varios modelos de proceso los cuales están perfectamente documentados en amplio abanico de libros y documentos. Algunos autores, incluso, han dedicado gran parte de su trabajo a recopilar y actualizar toda la información existente al respecto y publicando varias versiones de libros de IS considerados unos “clásicos” hoy en día; cómo los conocidos R.S.Pressman [17], I. Sommerville [19]. Modelos de proceso, tales como el “modelo en cascada”, “el modelo en V” [21] o el “modelo en espiral” [5] han sido propuestos y puestos en practica con mayor o menor éxito. 4. Ingeniería de la Usabilidad El término de Ingeniería de la Usabilidad (IU) fue acuñado por primera vez por profesionales de usabilidad de Digital Equipment Corporation [10]. Usaron este término para referirse a los conceptos y técnicas para planificar, conseguir y verificar objetivos de la usabilidad de sistema. La idea principal es que los objetivos “medibles” de usabilidad deben ser definidos pronto en el desarrollo del software y después evaluarlos repetidamente durante el desarrollo para asegurar que se han conseguido [2][9]. Igual que en el caso de la IS varios autores han propuesto Modelos de Proceso (MP) válidos para la IU que permitan a los desarrolladores implementar sus aplicaciones bajo los parámetros de la usabilidad. Algunas de estas propuestas están enfocadas al trabajo de la evaluación heurística [15], otras al diseño contextual [1], a los casos esenciales de uso [6], al desarrollo de escenarios [18], o más de propósito más general [14][8]. A pesar de lo expuesto, actualmente, la industria no suele utilizar estos modelos sino que continúa aplicando los de la IS, los cuales no tienen en consideración la usabilidad. En el mejor de los casos una vez el producto está casi desarrollado se realizan tests enfocados a medir el grado de usabilidad del mismo. Creemos que esto es debido a que: • Los modelos de IU propuestos distan demasiado de los modelos de la IS, con lo cual el desarrollador lo ve cómo un cambio radical en su metodología de trabajo y continua con lo “de toda la vida”. • Los modelos de usabilidad propuestos hasta ahora son complejos [14][8], principalmente para aquellos integrantes de los equipos de diseño que no son profesionales de la informática. • Los ejecutivos no creen que la usabilidad está económicamente justificada [4]. Ven un aumento del proceso de desarrollo sin repercusión en las ventas. • Los responsables de marketing venden la imagen cómo base de una facilidad de uso que normalmente proviene de una simple apreciación subjetiva. • Jefes de proyecto, diseñadores y desarrolladores ven la disciplina IPO como una mera asignatura académica Hasta el presentela IPO ha sido mas bien cómo la cereza sobre el pastel [7]; viéndose cómo algo para hacer este pastel mas bonito para que proporcione un producto mas competitivo y comercial –estrategia de marketing–. La experiencia muestra que añadir la IPO como una “vestimenta para la ventana” ni es económico ni asegura la mejor solución desde una perspectiva de la usabilidad [13]. Por ello ahora es el momento pasar a hacer “el pastel de cerezas” –en lugar del pastel con la cereza cómo guinda–, y tenemos la necesidad de encontrar la manera de hacerlo utilizando las aproximaciones –cada vez mejores– de la Ingeniería de la Usabilidad con un enfoque Centrado en el Usuario. Si lo conseguimos tendremos el pastel deseado, con las cerezas distribuidas por todo el pastel de manera uniforme. Terry Winograd apunta acertadamente que el diseño de un buen software interactivo no es, ni ciencia, ni arte; no es aún una materia rutinaria de ingeniería [20]. Necesitamos, por tanto, casar la IS con la IPO [7]. Esta reflexión nos ha llevado a pensar que lo que realmente necesitamos es un Modelo de Proceso (MP) que resuelva los aspectos tecnológicos necesarios para que este panorama empiece a cambiar. Dicho MP debe, además, estar capacitado para su correcta aplicación en el más amplio abanico de casos posibles, abarcando desde aplicaciones simples hasta grandes proyectos realizados con las más modernas tecnologías y variedad de dispositivos posibles. Ha de tener un enfoque genérico a la vez que debe ser suficientemente conciso y robusto para que el desarrollador pueda implementarla sin vacilaciones. 5. MPIu+a para la integración de la IS y la IU La Ingeniería del Software, cómo hemos visto, es una aproximación al desarrollo del software que engloba la definición de requisitos de la aplicación, la definición de objetivos y el diseño/desarrollo/pruebas. La IU utiliza los componentes generales de la IS proporcionando un proceso para el diseño y desarrollo de sistemas interactivos que sean usables. El Modelo de Proceso que proponemos [11] añade al modelo de la IS, una serie de actividades bien organizadas que a grandes rasgos las podemos clasificar como: • actividades estructuradas de los análisis de los requisitos donde la usabilidad cobra una importancia vital desde el primer momento • actividades de soporte a una aproximación estructurada del diseño de la Interfaz de Usuario • actividades de evaluación de los objetivos de usabilidad mediante iteraciones –hacia dichos objetivos– en el diseño 5.1. Esquema de MPIu+a Algunos autores, como por ejemplo D. MAYHEW en [14], afirman que no existe ningún recetario que aporte principios generales de diseño de aplicaciones y guías de estilo seguras que permitan llegar a la solución ideal con sólo seguir una de sus recetas, a la vez que no puede llegarse a tal solución sin la ayuda de tales guías. Como hemos visto, entre las características principales de la usabilidad cabe destacar la claridad de la información y la consistencia, características que desde nuestra óptica también son aplicables a la accesibilidad del sistema. Otro aspecto que consideramos importante es que un método disponga de un esquema para que el usuario del modelo (componente del equipo de desarrollo) ubique en todo momento la fase del desarrollo en la que se encuentra y las posibilidades u opciones disponibles a partir de la ella para continuar su desarrollo. 5.2. Caracteristicas El esquema de la figura anterior nos muestra las diferentes fases en las que se divide el modelo de proceso de la Ingeniería de la Usabilidad y la Accesibilidad y cómo se relacionan cada una de ellas. Figura 2. Esquema del modelo MPIu+a Las principales características del esquema, que son en definitiva las principales características del modelo de proceso, son: 1. Organización conceptual. El esquema está organizado en base a una serie de módulos o etapas que determinan la fase de desarrollo en la que nos encontramos y ubica en un nodo concreto la actividad del conocimiento existente en IPO. Esto, en definitiva, no hace más que “poner cada cosa en su sitio”, dotando de las pautas a seguir durante el diseño de un sistema interactivo 2. Tres pilares básicos. Como ya se ha mencionado con anterioridad, una de las metas más importantes de este modelo de proceso es conseguir “casar” el modelo de desarrollo de sistemas interactivos de la Ingeniería del Software con los principios básicos de la Ingeniería de la Usabilidad y los de la accesibilidad proporcionando una metodología que sea capaz de guiar a los equipos de desarrollo durante el proceso de implementación de un determinado sistema interactivo. En la Ingeniería de la Usabilidad y en la IPO, en general hay dos conceptos muy importantes que deben realizarse de manera sistemática desde el inicio del desarrollo y no pueden cesar hasta la finalización del sistema: El prototipado y la evaluación El esquema refleja muy claramente, con una codificación en colores, estos tres conceptos a modo de tres pilares básicos. • La Ingeniería del Software, en el formato “clásico” de ciclo de vida en cascada iterativo o evolutivo (columna de la izquierda : Análisis/Diseño/Implementación/Instalación). • El prototipado (columna central), como metodología que engloba técnicas que permitirán la posterior fase de evaluación. • La evaluación (columna de la derecha) que engloba y categoriza a los métodos de evaluación existentes. 3. El Usuario. En los modelos de desarrollo actuales los diseñadores y/o los programadores deciden por los usuarios, escogiendo las metáforas, organizando la información y los enlaces, eligiendo las opciones de los menús, etc. Dichas personas incluso, etiquetan sus aplicaciones como amigables al usuario o “user friendly”, a pesar de que ningún usuario real haya dado su aprobación a tal característica. Si alguien tiene la potestad de calificar algo como user friendly éste es únicamente el supuesto user o usuario, que es la persona que interacciona con el sistema. Un proceso de DCU debe dejar claro de que es así sólo con mirar el esquema la primera vez. Esto es lo que queda reflejado al disponer a éste en la parte central y por encima del resto de etapas todo el modelo de proceso. Otro aspecto determinante en este modelo de proceso es que se da mucha importancia no sólo a los usuarios, sino también a los implicados en cuanto a que son personas que sin ser usuarios directos del sistema su actividad se ve afectada por el mismo. Queda claro, pues, que el usuario está en el centro del desarrollo y en las facetas en las que interviene. 4. Un método iterativo. Establecer procesos repetitivos es un aspecto natural que se da en cualquier otro ámbito de ingeniería, sea de la disciplina que sea. Por poner un ejemplo de otra disciplina, en el mundo de la edificación existe incluso antes de empezar con la excavación del terreno una serie de reuniones (iteraciones) arquitecto-cliente (desarrollador-usuario) para conseguir que el diseño del futuro edificio se adapte a las necesidades de sus inquilinos. Dicho proceso de repetición aplicado a la Ingeniería del Software también existe, aunque suele producirse en la fase final del proceso. Volvamos al ejemplo anterior. ¿Qué pasaría si las reuniones entre el cliente y el arquitecto se realizasen una vez que la estructura del edificio ya estuviese levantada?. ¿Podría, por ejemplo, cambiar la posición o el tamaño de una ventana? o incluso ¿podría abrirse una nueva ventana en una pared maestra?.... Y si ello fuese técnicamente posible ¿cuál sería su coste?. El esquema propuesto dispone de una serie de flechas cuyo objetivo no es otro que visualizar que desde todas las fases se promueve la participación activa de los usuarios, tanto en el análisis de requisitos como en el diseño y en la realización de prototipos y/o su posteriorevaluación. Pueden observarse dos tipos de flechas, unas delgadas que se corresponden con el modelo de la IS, y otras más gruesas que convierten la IS en un verdadero modelo centrado en el usuario. Éstas últimas indican, entre otras cosas, donde interviene el usuario. 5. Sencillez. Establecer procesos repetitivos es un aspecto natural que se da en cualquier otro ámbito de ingeniería, sea de la disciplina que sea. Mayoritariamente los desarrolladores de sistemas interactivos que pretendemos que la usabilidad sea un factor determinante de los mismos estamos de acuerdo en que sus interfaces, sin perder su capacidad comunicativa y funcional, tienen que ser cuanto más sencillas y simples mejor. Y si estamos de acuerdo con la premisa anterior estaremos igualmente de acuerdo con la idea de que la metodología que les permita llevar a cabo su trabajo de manera más eficiente sea también muy sencilla y simple. El esquema aquí presentado nace con esta idea como trasfondo para todo el equipo de desarrollo: Es escueto, con pocos nodos y ramificaciones y sin caminos condicionales que dificultan su comprensión. Las diferentes representaciones del sistema (diseño…) deben ser comprensibles, tanto por todos los componentes de los equipos (multidisciplinares) de desarrollo como por los usuarios y cualquier implicado que esté involucrado en el sistema, que sólo será posible construyendo dichas representaciones lo más simples posibles. 6. Adaptado al modelo mental de los equipos multidisciplinares. El constante contacto con personas procedentes de áreas de conocimiento diversas ha servido para constatar la tan referenciada necesidad y a la vez la valiosa aportación que supone trabajar con estos equipos multidisciplinares. Entre otros aspectos, experimentalmente constatamos que los modelos mentales de las diferentes personas distan mucho entre ellos, hecho que supone que surgen más dificultades de las previstas si los mecanismos de comunicación no son eficientes y las herramientas formales de modelado no son suficientemente simples. Respecto a éstos, se ha constatado que utilizar métodos descriptivos en lenguaje natural junto con herramientas de uso habitual (aspectos comprensibles por todos los miembros del equipo) facilita el proceso comunicativo entre las personas que intervienen en el desarrollo. Disponer, por otra parte, de un equipo de desarrollo formado por gente tan diversa no significa que todos ellos estén presentes en todas las fases del proyecto. Ni siquiera es preciso que todos tengan una visión completa de la evolución del desarrollo, lo que sí que es necesario es que cada uno tenga la visión necesaria y precisa del sistema desde su punto de vista y concerniente a su participación durante el proceso de desarrollo. La siguiente figura refleja, de forma esquematizada, en un cuadro bidimensional que ubica gráficamente la relación disciplina-fase MPIu+a, dicha participación. Figura 3. Relación entre las diferentes disciplinas de un equipo multidisciplinar y su “particular” visión del MPIu+a Finalmente, no podemos olvidar que tanto los usuarios como los implicados en el sistema forman parte de este conglomerado pluridisciplinar y consecuentemente el modelo es también comprensible para ellos 7. Flexibilidad. Debe destacarse también que el modelo no tiene ni un sentido lineal ni restrictivo, sino que fomenta la libre aplicación del mismo: Será el equipo de desarrollo (representados normalmente por el responsable del proyecto en desarrollos de envergadura considerable o el diseñador o programador más experimentado en desarrollos menores) junto con los propios requisitos del sistema, las particularidades de los usuarios y los resultados de las diferentes evaluaciones quien marcará cuantas iteraciones deben realizarse, como deben hacerse y el flujo de las acciones a realizar en cada iteración. 5.3. Metodología de validación del MPIu+a Hemos visto que según el punto de vista de la Ingeniería del Software los procesos descritos por las técnicas dependientes o descendientes de la disciplina IPO echan en falta un mayor grado de formalidad, mientras que por otra parte la propia IS desarrolla sistemas centrándose en los aspectos internos del sistema, en la lógica del proceso y en las estructuras de los datos olvidando los aspectos relacionados con los usuarios finales. A pesar de ello, el objetivo es común a ambas visiones, pretenden desarrollar sistemas interactivos de calidad (también hemos visto que dicha calidad necesita la aportación de ambas visiones [ISO01]). Uno de los objetivos principales de este trabajo ha sido no tan sólo proponer, sino también validar una propuesta integradora de ambas visiones incorporando además aquellos aspectos de otras disciplinas relacionadas que habitualmente son olvidadas. El método de validación escogido para la propuesta previamente presentada es la utilización de un gran número de proyectos reales desarrollados siguiendo el modelo de proceso propuesto. El verdadero laboratorio de ensayo de la metodología es la diversidad de proyectos reales y proyectos docentes los más destacados de los cuales se han mostrado al principio del documento y a los que se ha hecho constante referencia en los ejemplos de aplicación de las técnicas descritas en el documento. Este método de validación es el más arduo de realizar pero tiene la compensación de ser mediante el cual se obtienen los resultados más contrastados y determinantes. Arduo en el sentido de que es necesario entrar en el mercado industrial en busca de proyectos, en que es necesario “gastar” todo el tiempo de desarrollo, sin dejar aspectos sin resolver, —incrementado, en parte, al tratarse de una combinación de las técnicas existentes con las que se pretende investigar su validez— y en el sentido de que deben cumplirse los plazos temporales y presupuestarios establecidos en el contrato con el cliente (aspectos habitualmente olvidados en entornos de investigación). Mirando la vertiente positiva, encontramos mayor calidad en los resultados obtenidos. Al tratarse, pues, de proyectos reales tanto los usuarios finales como los implicados y los componentes del equipo de desarrollo procedentes de otras disciplinas también son reales y la validación de la usabilidad y de la accesibilidad final de cada sistema tiene unos destinatarios perfectamente determinados que manifiestan abiertamente su grado de satisfacción – insatisfacción– y de conformidad – disconformidad– con el producto entregado. La metodología incorpora un apoyo de la calidad del modelo basada en la evaluación de cada proyecto en particular y un esquema para mejorar el modelo basado en las mejoras adquiridas como resultado de su aplicación. Uno de los aspectos destacados que se pretendían era poder demostrar que seguir una metodología de trabajo centrada en el usuario es válida y adaptable para todos los tipos de paradigmas de interacción existentes. Así pues, las aplicaciones sobre las cuales se ha probado la metodología están desarrolladas bajo paradigmas tan diversos como son la Realidad Aumentada, la Computación Ubicua o el entorno web dando como resultados una validación del método, así como una serie de mejoras a la idea inicial que ha permitido concretar el modelo de proceso tal y como se ha explicado en los apartados anteriores. 5.4. Actividades de protección y de planificación Para ello, nos basamos en actividades de protección de la Ingeniería del Software para dar soporte metodológico al proceso de desarrollo con el propósito principal de obtener un producto de calidad demostrable [PRE00a]. La manera en la que el MPIu+a integra la Ingeniería del Software es extendiendo esta hacia la gestión de la calidad de la usabilidad y la accesibilidad usando: Figura 4. Actividades de protección de la IS que garantizan la calidad de los desarrollosrealizados siguiendo el MPIu+a. • La Gestión de la Configuración (GC) como el mecanismo de protección que permite gestionar el cambio durante toda la vida de servicio de un sistema interactivo. Será necesario identificar, organizar, controlar y documentar todas las modificaciones que se irán sucediendo. Esta GC empieza en el mismo instante que lo hace el desarrollo y sólo puede finalizarse cuando el producto es retirado del mercado [PRE00a]. • El Aseguramiento o la Garantía de la Calidad del Software (GCS) que sobre la base de diseñar planes específicos que consisten en la inspección, revisiones y evaluaciones realizadas, también, durante todo el ciclo de vida de la aplicación permitirá asegurar que cada parte del producto cumple perfectamente con la totalidad de los requisitos para la que fue pensada, diseñada e implementada. Ello permitirá asegurar la calidad efectiva del producto final. Las Revisiones Técnicas Formales (RFTs) es una vía de probada efectividad para llevar a término esta revisión y mejora constante de la calidad del proyecto. • La Gestión del Riesgo (GR) constituye otra actividad de protección básica. Sabemos que el riesgo hace referencia a la posibilidad de sufrir pérdidas, y cierto es que cualquier proyecto está sujeto a un cierto número de estas posibilidades, las cuales producen un impacto sobre el mismo. Este impacto puede darse en forma de disminución de la calidad final del producto, incremento de los costes de producción, retrasos en las entregas, o simplemente en fallos. La actividad de la GR es una práctica de la Ingeniería del Software que aporta procesos, métodos y herramientas suficientes para gestionar el mayor número posible de riesgos a los que un proyecto puede verse sometido y, sobre todo, decidir cómo actuar en caso de producirse en beneficio del proyecto [SEI02]. Este conjunto de actividades que “envuelven” el MPIu+a (ver figura 3) debe estar correctamente sincronizado con la planificación del proyecto, la cual debe estar permanentemente en constante revisión certificando la correcta ejecución del proceso global para que se cumpla. 6. Conclusiones Después de situar el contexto del desarrollo de aplicaciones interactivas bajo los parámetros descritos en la disciplina Interacción Persona- Ordenador, hemos expuesto nuestro punto de vista sobre las diferentes propuestas en cuanto a Modelos de Proceso de la Ingeniería de la Usabilidad, para la cual hemos propuesto un nuevo Modelo. Estamos desarrollando varias aplicaciones en diferentes paradigmas (web, sobremesa y ubicuos) las cuales utilizamos para probar la validez de la metodología presentada. Las evaluaciones finales de dichas aplicaciones nos han dado resultados muy satisfactorios en cuanto al grado de usabilidad de los mismos sin detectar incrementos considerables en el tiempo de desarrollo comparado con otras metodologías. Con este trabajo pretendemos proporcionar no solo una metodología útil y comprensible, sino que también pretendemos definir y resolver el Índice de Calidad de Usabilidad del software así cómo desarrollar una herramienta de soporte para los ingenieros que desarrollen su trabajo bajo el Modelo de Proceso propuesto. Agradecimientos El trabajo presentado en este artículo forma parte de las actividades a realizar previstas para el primer año del proyecto de investigación SISTEMAS ADAPTATIVOS Y COLABORATIVOS CON SOPORTE WEB (ADACO) de referencia TIN2004-08000-C03-03 en el marco del Plan Nacional de Investigación Científica, Desarrollo e Innovación Tecnológica 2004-2007. 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