M.Sc. Yi-Ta Hsieh väittelee torstaina 8.6.2017 klo 12 Helsingin yliopiston Exactum-rakennuksen auditoriossa CK112 (Gustaf Hällströmin katu 2b) aiheesta "Exploring Hand-Based Haptic Interfaces for Mobile Interaction Design". Vastaväittäjänä toimii professori Kaisa Väänänen (Tampereen teknillinen yliopisto), ja kustoksena professori Giulio Jaccuci (Helsingin yliopisto). Väitöstilaisuus pidetään englanniksi.

Käsin koskeltavien haptisten rajapintojen käyttö mobiilikäyttöliittymien suunnittelussa

Visuaalisen huomiokyvyn säilyttäminen mobiililaitteita käytettäessä on tärkeää sekä ympäröivien tilanteiden havainnoimisen että käyttäjän turvallisuuden kannalta. Nykyiset mobiilikäyttöliittymäratkaisut kuitenkin vaativat käyttäjää keskittämään huomionsa mobiililaitteen ruudulle, mikä rajoittaa käyttäjän kykyä käsitellä ympäristöön liittyvää visuaalista informaatiota. Eräs paljon käytetty ratkaisu tähän ongelmaan on esittää informaatiota laitteen värinän avulla. Värinäpohjainen esitystapa on kuitenkin hetkeen sidottu ja siten ohimenevä, eikä sitä ole välttämättä helppo havaita käyttäjän liikkeellä ollessa. Toinen tapa hyödyntää ns. älylaseja visuaalisen informaation esittämiseen. Tämän tavan etuna on läpinäkyvä näyttöpinta, joka ei vaadi keskittämään katsetta erilliseen laitteeseen. Älylasien tyypilliset syötemuodot kuitenkin aiheuttavat ongelmia niiden sosiaaliselle hyväksyttävyydelle, mikä estää niiden laajempaa käyttöönottoa. Niinpä tämän tutkimuksen lähtökohtana on tarve uudenlaisten mobiilikäyttöliittymien suunnittelulle siten, että käyttäjän huomio säilyy ympäristössä. Väitöskirjatutkimuksessa esitetään, että ratkaisu voi pohjautua käsin kosketeltavaan haptiseen rajapintaan.

Tutkimuksen tavoitteena on tuottaa mobiilitilanteisiin multimodaalisia käyttöliittymiä, joiden avulla käyttäjä voi vuorovaikuttaa informaation kanssa menettämättä huomiotaan ympäristöstä. Tutkimus keskittyy kolmeen tutkimuskohteeseen. Ensimmäisessä kehitetään ilmaisuvoimaisia haptisia ärsykkeitä tarkastelemalla staattisten haptisten ärsykkeiden suunnittelun mahdollisuuksia. Toinen kohde liittyy tilaan perustuvan vuorovaikutuksen suunnitteluun tilanteessa, jossa käyttäjä vuorovaikuttaa ympäristöön liittyvän informaation kanssa liikkeellä ollessaan, jolloin ympäristön visuaalinen havainnointi on tärkeää. Kolmannessa tutkimuskohteessa kehitetään uudenlainen syötemuoto älylaseille. Nämä kolme tutkimuskohdetta voidaan esittää osina jatkumoa, joka perustuu laitteen vaatiman visuaalisen huomion määrään täysin ei-visuaalisista täysin visuaalisiin käyttöliittymiin.

Jokaisen tutkimuskohteen osalta kehitettiin vuorovaikutteisia prototyyppejä: kaksi muotoa muuttavaa mekanismia mobiililaitteiden täydentämiseksi uusilla palautemuodoilla sekä haptinen hansikas, joka mahdollistaa vuorovaikutuksen ilmassa suoritettavien eleiden ja haptisen palautteen avulla. Kaikkien kolmen tutkimuskohteen tulokset korostavat käsin kosketeltavien haptisten rajapintojen etuja käytännön sovelluksissa. Ensinnäkin muotoa muuttavat rajapinnat voivat tuottaa staattisia ja jatkuvia ärsykkeitä, joita voidaan hyödyntää mobiilivuorovaikutuksessa. Toiseksi haptisen hansikkaan mahdollistama suora vuorovaikutus ympäröivien maamerkkien kanssa auttaa säilyttämään visuaalisen huomion ympäristössä ja voi saada aikaan mukaansatempaavamman käyttökokemuksen. Kolmanneksi älylasien käyttäjät hyötyvät haptisen hansikkaan anturien mahdollistamasta huomaamattomasta elevuorovaikutuksesta.

Tämä väitöskirja kehottaa mobiilikäyttöliittymien suunnittelijoita ottamaan huomioon muut kuin kädessä pideltävät laitemuodot sekä haptisten ärsykkeiden mahdollisuudet laajemmin kuin laitteen sisäänrakennetun värinäominaisuuden kautta. Väitöstutkimus myös pyytää suunnittelijoita ja muotoilijoita pohtimaan vuorovaikutussuunnittelun näkökulmasta, miten kohdata monisuorittamistilanteissa käyttäjän kognitiivisten resurssien välinen kilpailu.

Väitöskirjan saatavuus

Väitöskirjan elektroninen versio on saatavilla Helsingin yliopiston e-thesis-palvelussa osoitteessa http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-51-3464-6.

Painettuja väitöskirjoja voi tiedustella väittelijältä itseltään: yi-ta.hsieh@helsinki.fi.