Enabling user independence and creativity in ubiquitous computing environments: concepts, models, tools, user interfaces

Abstract

Η διατριβή αφορά τα συστήματα διάχυτου υπολογισμού (Ubiquitous Computing Systems - Ubicomp), και προωθεί τη συμμετοχή στη διαμόρφωση και τον έλεγχο τους από τους τελικούς χρήστες. Διερευνώνται από τη σκοπιά της διαδραστικής σχεδίασης μέθοδοι, μοντέλα και μηχανισμοί διεπαφής, έτσι ώστε οι τελικοί χρήστες να αποκτήσουν ένα μεγαλύτερο βαθμό προσβασιμότητας στα οικιακά περιβάλλοντα διάχυτου υπολογισμού.Τα αποτελέσματα της παρούσας έρευνας ισχυροποιούν την άποψη πως η πρόσβαση των χρηστών με στόχο το σχεδιασμό εφαρμογών διάχυτου υπολογισμού είναι μία προσέγγιση έγκυρη, η οποία πρέπει να διερευνηθεί περισσότερο, και να υποστηριχθεί από κατάλληλα συστήματα και πλατφόρμες διάχυτου υπολογισμού. Προωθείται η αντίληψη πως ο σχεδιασμός του συστήματος οφείλει να συμπεριλάβει την προσβασιμότητα από τους τελικούς χρήστες. Στο πλαίσιο αυτό της αναγκαιότητας δραστηριοποίησης των χρηστών δίνεται μια επισκόπηση σχετικών εργαλείων και μεθόδων διάδρασης. Τέλος, η έρευνα αυτή προσδιορίζει σφαιρικά τις διαστάσεις ενός εννοιολογικού και μεθοδολογικού πλαισίου για το σχεδιασμό συστημάτων διάχυτου υπολογισμού, τα οποία υποστηρίζουν τη δραστηριοποίηση των χρηστών και την ενδυνάμωση της δημιουργικότητάς τους.

This thesis explored, through an interaction design process, aspects of enabling end user creativity in ubiquitous computing environments and has defined related conceptual and methodological tools to enable a vision of user empowerment and independence within pervasive computing environments. Concepts, models, tools and user interfaces are explored by use of a scenario based design approach.Research presented in this thesis has made some headway in the effort to empower people to actively shape Ambient Computing environments. It has demonstrated the feasibility of letting end-users shape their ubicomp environments. Experience from system implementation case studies, as well as evaluation of expert and end-user trials, all suggest that an architectural model, where users act as composers of predefined components, is a worthwhile approach.Evaluation results show that people understand the split in the dual nature of artifacts: their tangible and sensory characteristics and their connectable software counterparts. Conceptual models and alternative information visualizations are needed to support people in creating their own applications. Such visualization methods should combine different syntax styles that act complementarily to each other, thus allowing people (including non-computer experts) to use different ways to describe to the system what they want to achieve. More intuitive/natural ways to express user wishes should be provided in parallel with more formal structures that enable more detailed descriptions and advanced control. A framework can act as an abridging tool, providing a conceptual basis and theoretical foundation, as common ground for the communication and cooperation between the disciplines involved in user-focused ubiquitous computing research. Theoretical and methodological constructs are presented, towards the definition of a broad framework that can facilitate the design of ubicomp systems supporting end user development.