As principais linhas de pesquisa do PENSI são:

A teoria da Engenharia Semiótica é uma teoria de Interação Humano-Computador que tem por objetivo entender e explicar os fenômenos envolvidos no projeto, avaliação e uso de um sistema interativo. A teoria da Engenharia Semiótica entende a interface de um sistema como sendo uma comunicação do projetista para o usuário através da interface. Esta mensagem transmite ao usuário quem o projetista acredita que ele seja, que problemas ele pode resolver com o sistema e como. À medida que o usuário interage com a interface, ele vai entendendo a mensagem do projetista. Como esta mensagem é enviada indiretamente pela interface, ela de fato Ai?? uma metamensagem do projetista para o usuário. Esta teoria foi desenvolvida no Brasil, mais especificamente no Grupo de Pesquisa em Engenharia Semiótica (SERG), da PUC-Rio, sob a coordenação da Prof. Clarisse Sieckenius de Souza. Atualmente ela é amplamente utilizada no Brasil e reconhecida internacionalmente.

A pesquisa desenvolvida no PENSI sobre a teoria da Engenharia Semiótica busca tanto um avanço e aprofundamento da teoria, quanto coleta de dados sobre a aplicação da teoria ou dos métodos fundamentados nela para novos domínios, contextos ou tecnologias.

A comunicabilidade é uma qualidade de uso de um sistema interativo fundamentada na teoria da Engenharia Semiótica. Comunicabilidade é definida como sendo a propriedade de um sistema transmitir ao usuário de forma eficaz e eficiente as intenções e princípios de interação que guiaram o projeto do sistema. Quando há falhas nesta comunicação do projetista para os usuários, estas são rupturas na comunicação.

Atualmente existem dois métodos consolidados que têm por objetivo avaliar a comunicabilidade de um sistema: o Método de Inspeção Semiótica (MIS) e o Método de Avaliação de Comunicabilidade (MAC), ambos qualitativos e interpretativos. O MIS é um método de inspeção, enquanto que o MAC envolve a observação de usuários em um ambiente controlado.

A pesquisa desenvolvida no PENSI sobre os Métodos de Avaliação de Comunicabilidade envolvem tanto a investigação de sua aplicabilidade a diversos contextos, domínios ou tecnologias, quanto a proposta de formas de adaptação ou da criação de novos métodos de comunicabilidade onde o MIS ou MAC não se aplicam.

Sistemas colaborativos trazem novas questões para a pesquisa de IHC, uma vez que o usuário se comunica não apenas com o sistema, mas também com os outros usuários através do sistema. A teoria da Engenharia Semiótica entende que neste caso a meta-mensagem sendo enviada pelo projetista deve também transmitir suas decisões sobre o grupo: quem pode interagir com quem, sobre o quê e através de que códigos ou protocolos.

A pesquisa do PENSI nessa área envolve tanto a proposta de modelos e ferramentas que possam apoiar o projeto destes sistemas, quanto métodos que permitam a avaliação de sua qualidade de uso. Temos investigado também questões específicas em redes sociais.

Ambientes educacionais apresentam novos desafios para o projeto e avaliação de interfaces, uma vez que estes sistemas devem não apenas permitir uma interação de qualidade, mas atingir um objetivo educacional através do seu uso. Assim, diretrizes consolidadas para IHC nem sempre se aplicam ao domínio educacional. Por exemplo, apesar de normalmente se querer prevenir os erros dos usuários na interface, no domínio educacional muitas vezes o professor pode querer induzir o aluno ao erro para permitir que ele perceba ou aprenda determinado conteúdo. A fim de considerar as nuances deste domínio, na teoria da Engenharia Semiótica, idealmente, o professor se torna coautor de ambientes educacionais de apoio ao aprendizado (desenvolvidos para os alunos). Nesta linha, a pesquisa do PENSI inclui a proposta de modelos e métodos que apoiem o desenvolvimento e avaliação de ambientes de apoio ao aprendizado.

Novas tecnologias muitas vezes têm características próprias que impactam a interação com o usuário. Por exemplo, robôs permitem ou requerem interação não apenas com a interface de controle, mas também com o próprio robô; ou telefones celulares que têm um espaço limitado de tela.

Novos contextos também requerem considerações específicas, como é o caso de jogos. Em jogos, aspectos para avaliação da qualidade da interação devem envolver aspectos relativos ao entretenimento.

Assim, a pesquisa do PENSI envolve a investigação de novos aspectos de interação que devem ser considerados no projeto e avaliação de interfaces de controle de robôs (ou seja, o controle do robô é feito através de uma interface que não está localizada no robô) e de jogos.

Para a teoria da Engenharia Semiótica, a metamensagem do projetista para o usuário reflete a solução sendo proposta é “congelada” no tempo. Em outras palavras, mesmo se houver mudança no contexto e necessidades dos usuários, ou mesmo na visão do projetista sobre a solução, a interface existente não muda. No entanto, o desejável seria que o sistema pudesse ser adaptado às necessidades específicas dos usuários e às mudanças na sua realidade. Para isso, o projetista deve criar interfaces que possam ser customizadas ou estendidas pelos próprios usuários. Na visão da Engenharia Semiótica, o usuário passa então a ser coautor da metamensagem do projetista, que à a interface.

Garantir o acesso a todos as pessoas a sistemas computacionais é fundamental na sociedade atual. Diferentes deficiências muitas vezes requerem diferentes soluções computacionais que permitam o acesso à informação desejada. No PENSI, as investigações sobre acessibilidade têm focado na interação por pessoas surdas. A pesquisa sobre acessibilidade para surdos tem considerado também sua interação em domínios ou contextos específicos, como redes sociais ou jogos.