Käyttäjän teoria ja mistä sellainen löytyy
Omaan työhöni kuuluu pääasiassa käyttäjätutkimusta, joka tukee ICT-sovellusten ja erityisesti erilaisten ns. älyteknologioiden, älysovellusten ja älykkäiden ympäristöjen kehittämistä. Tehtäväni on varmistaa tai ainakin ohjata teknologia- ja sovelluskehitystä siihen suuntaan, että potentiaaliset käyttäjät kokisivat sovellukset hyödyllisinä, käytettävinä, miellyttävinä, eettisten odotusten ja normien mukaisina, kiinnostavina ja niin edelleen.
Minua kiehtoo ajatus ”käyttäjän teoriasta”, jonkinlaisesta abstraktista mutta täsmällisesti muotoillusta kuvauksesta, jonka avulla voisin päätellä, miten universaali käyttäjä kussakin älysovelluksen vuorovaikutustilanteessa käyttäytyy. Käyttäjän teoria voisi sisältää tietoa esimerkiksi siitä, miten käyttäjä omaksuu ja tuottaa tietoa, ja reagoi tunteilla ja näyttää ne. Käyttäjän teoriasta voisimme johtaa hypoteeseja, joita testaisimme käytännön kokein. Richard Feynmania ja tieteellistä luonnonlain etsintää mukaillen:
Ensin arvaamme sen [käyttäjän teorian]. Sitten päättelemme seuraukset, jos teoriamme olisi oikea. Sitten vertaamme päätelmiämme todellisuuteen havainnoimalla sitä joko luonnossa tai koejärjestelyjen avulla. Jos päätelmämme ei vastaa havaintoa, päätelmä on väärä [ja joko koejärjestelyt ovat epäonnistuneet, mikä vaatii uuden kokeen, tai teoriassa on vikaa ja sitä on muutettava].
Tähän sisältyy ajatus siitä, että käyttäjä – siis se osa ihmisestä, joka voidaan tulkita ja abstrahoida ”käyttäjäksi” ja vuorovaikutustilanteissa toimijaksi – on kuin luonnonlaki, systemaattinen ja olemassa havaitsijoista ja havainnoista riippumatta. Teoria käyttäjästä olisi meidän paras arvauksemme siitä, miten tuo luonnonlaki toimii ja vaikuttaa. Järjestelmällisellä teoriasta johdettujen hypoteesien testaamisella pääsisimme lähemmäksi ja lähemmäksi todellista käyttäjän ymmärrystä, totuutta käyttäjästä. Jotta tietäisimme olevamme oikealla tiellä tieteellisessä mielessä, voisimme käyttää popperilaista partaveistä: sekä teorian että jokaisen hypoteesin pitäisi olla falsifoitavissa, siis muotoiltu niin, että ne voi osoittaa vääräksi.
Näin on joskus yritetty toden teolla tehdä. Vielä 80-luvulla pohdittiin, voiko psykologia ja erityisesti sen (luonnon)tieteellisesti suuntautunut haara tarjota tarkkoja ihmisen tiedonkäsittelyä kuvaavia ja selittäviä malleja, joiden avulla voisimme ymmärtää ihmisen ja tietokoneen vuorovaikutusta ja suunnitella parempia käyttöliittymiä.
Ei voi, totesivat muun muassa tutkijat John M. Carroll ja Wendy A. Kellogg vuonna 1989. Kvantitatiivisesti muotoillut ja laboratorio-olosuhteissa kehitetyt kognitiviitiset mallit ovat yliyksinkertaisia ja aivan liian rajallisia, jotta niiden avulla voisi ymmärtää todellisen käyttäjän arkipäivässä kohtaamia monimutkaisia, tilannesidonnaisia vuorovaikutustilanteita.
Totta, vuorovaikutustilanteet, jokainen käyttöliittymän käyttökerta on erilainen ja uniikki. Käyttäjän tavoitteet muuttuvat, mieliala ja tuntemukset vaihtelevat, tietämys kasvaa tai syvenee, vireystila nousee ja laskee. Käyttötilanteet vaihtelevat ja käyttöliittymän sisältö päivittyy. Käyttäjä ei astu samaan käyttöliittymään kahdesti. Miten silloin voi tietää tai väittää vuorovaikutuksesta mitään yleispätevää?
Ei voikaan, totesivat jälleen Carroll ja Kellogg yli kaksikymmentä vuotta sitten. Jos jokaista vuorovaikutustilannetta pidetään ainutkertaisena ja sitä tutkitaan vain sellaisena, käyttöliittymäsuunnittelija joutuu toimimaan lähinnä mystiikan varassa. Alalta puuttuisi kokonaan systemaattinen metodologia, käsitteelliset kehikot sekä tavat ja keinot yleistää erityisiä kokemuksia.
Tähän suuntaan silti on menty. Nykyinen vuorovaikutussuunnittelu on tilannekohtaista, menetelmät ja proseduurit monenkirjavia, sanoo suunnittelun professori William Gaver. Yhteisesti hyväksyttyä tieteellistä tai edes metodologista perustaa, teoriaa käyttäjästä ja ymmärrystä siitä, miten sellaista pitäisi soveltaa, ei ole.
Osa tutkijoista toivoo ja vaatii menetelmien standardoimista, objektiivisempia onnistumisen mittareita ja teorialähtöisempää suunnittelua. Tausta-ajatuksena on, että tarkkuus ja järjestelmällisyys toisivat tutkijoiden työlle ja tuloksille lisää tieteellistä vakuuttavutta ja oikeutusta.
Samalla kuitenkin katoaisi alan luovuus, väittää William Gaver. Liika tieteellisyys pakottaisi meidät itsekontrolliin ja rajojen sisään, ja menettäisimme kykymme haastaa luovasti ja jatkuvasti vallitsevia ajattelutapoja ja käytäntöjä.
Eikä menetelmien ja ajattelutapojen sekalaisuus ei tee vuorovaikutussuunnittelusta pelkkää käytäntöä ilman teoriaa. Gaver tunnistaa useita erilaisia teoreettisen ja käsitteellisen ajattelun ja toiminnan muotoja, jotka kuvaavat, selittävät ja ohjaavat käytännön suunnittelutyötä. Esimerkiksi seuraavankaltaisia:
Suunnittelijat ja tutkijat luovat käsitteitä, joiden avulla he erittelevät töitään yleisellä, useisiin esimerkkeihin soveltuvalla tasolla. Käsitteitä ja teorioita lainataan myös ahkerasti muilta tieteenaloilta (esimerkiksi affordanssiteoria). Suunnittelun luonteesta annetaan yleisiä julkilausumia, ”manifesteja” Gaverin termein, joiden tarkoitus on rakentaa uudenlaisia suunnittelukäytäntöjä. Käsitteellisten kehikkojen avulla luokitellaan ja kehitetään suunnittelun ontologiaa (esimerkiksi käyttäjäkokemuksen teoria).
Mutta vaikka teoriaa on, ne ovat epämääräisiä ja ei-falsifioitavia, ja siksi myös epätieteellisiä popperilaisessa mielessä. Mutta näin siis kuuluu ollakin, sanoo Gaver. Suunnittelutyön luonteesta johtuen sen teoriat eivät voi olla osoitettavissa vääräksi. Tai jos olisivatkin, siinä ei olisi paljon mieltä. Loppujen lopuksihan suunnittelun tarkoituksena ei ole paljastaa yhtä riippumatonta, absoluuttista totuutta, vaan luoda yhä uusia todellisuuksia: uusia alkuja, uusia reaktioita ja uudelleentulkintoja maailmasta.
Suunnittelu paitsi tutkii, myös muuttaa maailmaa.
Epämääräisyydestään huolimatta teoria näkyy suunnittelussa, nimittäin suunnittelijan mielessä ja hänen suunnittelutyön aikana tekemissään lukuisissa päätöksissä. Suunnittelija joutuu ratkaisemaan hankalan, monimutkaisen ongelman, johon ei ole oikeaa ratkaisua edeltäkäsin, ja joka on hyvin tilannekohtainen. Gaverin näkemyksen mukaan suunnittelija käyttää huomaamattaankin runsaasti erilaisia, parhaan arvionsa mukaisia teorioita suunnittelun tuloksen, artefaktin, luomisessa. Nämä teoriat ovat liian monimutkaisia muotoiltavaksi yleisenä, abstraktina kirjoituksena tai kaaviona. Mutta suunnittelupäätöksiä tehdessään suunnittelija sisällyttää teoriat itse artefaktiin.
Siksi itse artefakti, suunnittelun tulos – käyttöliittymä, vuorovaikutuskonsepti, älysovellus – onkin se, jota pitäisi tutkia vuorovaikutuksen ja älykkään ympäristön käyttäjän ymmärtämiseksi, ja myös teorian luomiseksi.
Samankaltaiseen johtopäätökseen päätyivät myös Carroll ja Kellogg aikoinaan. Vuoden 1989 artikkelissaan he puhuvat artefaktista teorian yhdyssiteenä, theory nexus, joka ilmentää useita erillisiä psykologisia väitteitä itsessään, suunnittelun tuloksena. Käyttöliittymiä tulkitsemalla alamme ymmärtää ihmisen ja tietokoneen välistä vuorovaikutusta ja siihen liittyviä ilmiöitä sekä käyttäjän teoriaa.
Artefakti, suunnittelun tulos, on tärkein, ja teoria on toissijainen, sanoo Gaver. Siksi vuorovaikutuksen ja käyttöliittymien tutkimuskin on yhä enemmän niin sanottua suunnittelututkimusta, ”research through design”, viitaten siihen, että artefaktien suunnittelu on olennainen osa tutkimusta itsessään.
Joten jos haluan ymmärtää älykkään ympäristön käyttäjää ja luoda hänestä teorian, Gaveria seuraten keino onkin tutkia niitä artefakteja, joita on suunniteltu älykkääseen ympäristöön. Näistä artefakteista tulisi tunnistaa suunnittelijoiden epäsuoria teoreettisia väitteitä käyttäjästä. Näin voisin ehkä rakentaa kaipaamani käyttäjän teorian. Sen hyvyyden kriteeri olisi hedelmällisyys, teorian kyky inspiroida uutta suunnittelua. Mutta rooli olisi kuitenkin olla selittävä, lähinnä artefakteja kommentoiva. Teoria olisi kuvaava ja luovuuteen innoittava mutta ei ennustava.
Ja minä kun juuri halusin ennustaa ihmisen käyttäytymistä, jotta voisin suunnitella hyviä älykkäitä ympäristöjä. Toistaiseksi siis saan pärjätä ilman kaikenkattavaa käyttäjän teoriaa. Toki luovuuteenkin – yhä uusien älykkäiden sovellusten luomiseen – kannustavat teoriat ovat mielenkiintoisia. Ja jos hedelmällisimmät teoriat jäävät eloon, voin ainakin ennustaa, että älykkäiden ympäristöjen kehitys vain kiihtyy.
Lähteet:
Carroll, J.M. & Kellogg, W.A. (1989). Artifact as theory-nexus: hermeneutics needs theory-based design. CHI ’89 Proceedings of the SIGCHI conference on Human factors in computing systems: Wings for the mind.
Gaver, W. (2012). What should we expect from research through design? Proceedings of the 2012 ACM annual conference on Human Factors in Computing Systems.
***
Tämän postauksen jälkeen Teknokritia-blogi jää kesälomalle. Aurinkoista kesää ja syksyllä palataan!
Marketta
Voisiko ubikukka sanoa ”Vettä, kiitos”?
Kukkien kastelu unohtuu minulta usein. Aina tuntuu olevan jotain muuta tähdellisempää tekemistä. Mutta onneksi on tekniikka, palvelijamme.
Ubiikkiteknologian kehittyessä tieto- ja viestintätekniikkaa – prosessoreita, antureita, sähköisiä muisteja – upotetaan joka paikkaan, joka esineeseen ja joka koloon. Kaikki nämä olisivat myös yhteydessä verkkoon, toisiin esineisiin ja paikkoihin, joko internetin kautta tai suoraan keskenään.
Jokaisella paikalla, esineellä ja kololla olisi ikioma digitaalinen identiteetti, uniikki virtuaaliheijastus verkossa.
Tämä talo. Tämä ovi. Tämä ikkuna. Tämä pelargoni. Kaikki löydettävissä netistä.
Ubiikkiajan pelakuulla voisi olla virtuaalikaksonen verkossa. (kuva: KENPEI/Wikimedia Commons)
Mitä ubiikkimaailmassa tapahtuu, kun pelakuu alkaa näyttää nuutuneelta?
Vaihtoehtoja olisi enemmän kuin nyt. Esimerkiksi:
- Kännykkääni kilahtaa hälytys: Pelargoni kaipaa kastelua. Sijainti: kuistin ikkunalauta, suunta länsi. Kosteusprosentti: 20% (e.d. 22%). Ennuste: 15% klo 17:00. Ennakoitu elinikä: n. 72 tuntia. Animaatiossa näkyy kukka, joka vääntelee käsiään yhteen ja hymyilee anovasti.
- Pelakuun älyruukkuun upotetut ledivalot alkavat välähdellä aina, kun kävelen ohi. Kuivuustilan edetessä alkaa kuulua myös hiljainen Tzing! Tzing! Tzing!
- Pelakuu ilmoittaa kuivuudesta talolle, joka huomaa minun olevan matkalla ja käskee ikkunan vetää verhon kukan eteen.
- Pelakuu on puoliorgaaninen kyborvokki, joka ei käytä vettä vaan saa kaiken kasvamiseen tarvittavan energian hiilidioksidista ja auringonvalosta. Kyborvokkeja saa ilmaiseksi älytalokaupan päälle. Hyvin varusteluista tavarataloista voi hankkia myös premium-mallin, joka vastaa, kun sille jutellaan.
- Pelakuu ei ole enää ikkunalaudalla ollenkaan, mutta voin katsoa sitä säätämällä piilolinssini lisätyn todellisuuden puutarha-asetukselle. Eli kun olen kyllästynyt siihen, että kaikki näyttää Saksikäsi-Edwardin karkkimaailmalta, räpäytän silmiäni ja napsautan sormiani ja olenkin Eedenin puutarhassa. Naps vain! Liikuttelen etusormea ja vaihdan viikunapuut pelakuihin. Naps naps!
Ja niin edelleen. Vaihtoehtoja riittää.
Pelargonioiden niin kuin muidenkin kasvien kasvattamisessa eräs tärkeä juttu on, että niihin pitää kiinnittää huomiota. Ilman huolenpitoa ne eivät kasva, vaan kuihtuvat ja kuolevat. Minä uhraan pelakuulle aikaani, vettä ja satunnaisesti myös tilkan lannoitetta. Pelakuu vastaa kukkimalla rehevästi.
Voisiko tämä kukka sanoa ”Vettä, kiitos”? (kuva: Andreas Dobler/Wikimedia Commons)
Minä en käske pelakuuta, vaan pyydän. Kukka ei ole kontrolloitavissa. Luulen, että juuri siinä on se taika, miksi ihmiset ylipäänsä hoitavat kasveja. Voin aina kehittyä paremmaksi pelargonioiden kasvattajaksi, enkä koskaan ole siinä täydellinen. Palaan yhä uudestaan parantamaan suoritustani, ja uskollinen pelakuu antaa minulle anteeksi ja tekee uusia lehtiä pudonneiden tilalle.
Mutta voisi se joskus itsekin muistuttaa minua kastelusta. Vaikka sanomalla Naps!
Tai voisikohan se sanoa: ”Vettä, kiitos”?
Älykkäät ympäristöt ja millaista niissä olisi elää
Arkiympäristöömme on ilmaantunut yhä uusia merkkejä ubiikkiteknologian tulosta.
Älykännyköitä, tabletteja ja kannettavia näkyy kaikkialla. Olemme langattomassa yhteydessä verkkoon jatkuvasti, ja se on vaatimus, ei ylimääräinen hyvä. Interaktiivisia ilmoitustauluja on ilmaantunut sinne tänne, samoin älytauluja kouluihin. Palvelu kuin palvelu alkaa löytyä verkosta, ja ne mokomat alkavat tuntea tapamme ja sosiaalisen verkostomme sekä tietävät sijaintimme. Aikakauslehdistä löytyy 2D-koodeja, joiden kautta pääsee kätevästi kännykällä lisätiedon äärelle.
Kännykkääsi tietoa kirjoittajasta. Lataa ilmainen UpCode-ohjelma, käynnistä se ja anna ottaa koodista kuva. (Koodi: QArt Coder, http://research.swtch.com/qr/draw)
Auton tuulilasi on näyttö, joka antaa ajo-ohjeet ja kertoo nopeuden ja liikennemerkit. Kotiin kannetaan älymittareita reaaliaikaista sähkönkulutusta seuraamaan. RFID-tagit yleistyvät kaupassa ja logistiikassa. Vuorovaikutus muuttuu luonnollisemmaksi: hiiri ja näppis vaihtuvat kosketukseen, eleisiin ja puheeseen.
Mitä tapahtuu ubiikkiteknologian eli kaikkialle ympäristöön sulautuvan, kommunikoivan ja vuorovaikuttavan teknologian vain lisääntyessä?
Jossain vaiheessa näyttöjä, softaa ja kaistaa on niin paljon, että oppilaat opiskelevat täysin etänä, bisneskumppanit tapaavat enää virtuaalisesti, potilaat hoitavat itse itsensä kotona tai lääkärin etäoperoimana. Ympäristömme on pullollaan sensoreita, jotka mittaavat ja seuraavat meitä ja ympäristön tilaa, ja säätävät olosuhteita tai ilmoittavat poikkeamista. Tai palkitsevat meitä virtuaalipokaaleilla, kun olemme saavuttaneet jonkin tavoitteemme.
Fyysiset esineet ja asiat ympärillämme ovat puoleksi digitaalisia, vuorovaikutteisia ja muokattavissa. Ubimaalilla maalatun seinän väri vaihtuu käden pyyhkäisyllä. Kahvinkeittimen kanssa voi jutella puoliälykkäästi päivän kalenterimerkinnöistä ja kommentoida yhdessä maailman uutisvirtaa.
Ympäristö olisi älykäs: muistava, oppiva, ennakoiva, kommunikoiva, palveleva. Vaihdettavissa virtuaalisesti sen näköiseksi kuin haluat.
Hauskaa, juu. Mutta millaista äly-ympäristössä olisi elää?
Ehkä sen toimintaa voi – hieman ilkikurisesti – ennustaa sillä perusteella, millaista on nyt elää alkeisubiikkiteknologian eli tietokoneen kanssa.
Ohjelmistot toimivat enimmäkseen, joskus jumittuvat, joskus sotkevat toisiaan tai koko systeemin. Tietokone kaatuu, netti pätkii. Virus rikkoo tiedostoja tai haittaohjelma ehtii lähettää roskapostia nimissäsi miljoonalle ihmiselle. Luottotietosi varastetaan. Häirikkö kiusaa sinua facessa tai mesessä ja kirjoittaa törkykommentteja blogiisi nopeammin kuin ehdit niitä poistaa.
Aina kun avaat koneen, sinun halutaan päivittävän jotain. Storet ja pilvet pullistelevat uusia, kivoja, aivan välttämättömiä appseja, jotka ovat ilmaisia, paitsi jos niillä oikeasti haluaa tehdä jotain tuottavaa. Kaikki haluavat huomiotasi: verkostosi, ohjelmasi, käyttöliittymäsi, mainokset verkkosivuilla ja ilmaisohjelmissa.
Voiko virus sulkea tämän, maailman tärkeimmän oven?
Mitä ennustamme tämän perusteella?
Laitteet ja esineet kotonamme, pöydillämme ja hyllyissämme toimisivat enimmäkseen, joskus jumittuisivat, joskus sotkisivat toisiaan tai koko systeemin. Seinät, huonekalut ja vaatteet ilmoittelisivat päivityksistä ja tietoturvauhkista, haluaisivat uusia ominaisuuksia, vilkuttaisivat tiedotuksia ja mainoksia.
Älyseinällesi virtaisi roskapostia. Lifeblogisi näyttäisi kadottaneen kaksi vuotta elämästäsi. Kahvinkeitin ei suostuisi keittämään lempiespressoasi ennen uutta softaversiota. Päivityksen jälkeen sänky ei enää kysyisi kalenterilta hälytyksiä, eikä kukaan herättäisi sinua ajoissa. Virus iskisi jääkaappiin etkä saisi maitoa. Luottotietosi varastettaisiin.
Maailma ei siis oikeastaan muuttuisi mitenkään. Harmeja on aina.
Ubiikkiteknologia on sotkuista, sanovat Paul Dourish ja Genevieve Bell, Divining a Digital Future – Mess and Mythology in Ubiquitous Computing -kirjan kirjoittajat. Meillä on jo aika älykkäät ympäristöt, ja älykkyyden lisääntyminen tuskin muuttaa kokemustamme tekniikan kanssa toimimisen hankaluudesta ja sekavuudesta. Ubiikkiteknologian myötä tulee paljon uusia, kiinnostavia juttuja, tapamme ja käytäntömme muuttuvat, työskentelytapamme on jotain aivan muuta kuin nyt – mutta ympäristö ei aina toimi odotustemme tai halumme mukaan.
Näin ajatellen älykkäät ympäristöt eivät tunnu kovin kummalliselta jutulta. Äly-ympäristöissä haukuttaisiin toimimatonta tietokonetta ihan niin kuin ennenkin. Ja puhuttaisiin seinille. Mutta sitäkin on tehty aina.
Klassikko: Mark Weiserin Ubiquitous Computing
(kuva: Milan Kovarovic / Jurvansuu, M. 2011. Roadmap to a Ubiquitous World. VTT Research Notes 2574.)
Yhdysvaltalainen Xerox PARC -tutkimuslaitoksen tutkija Mark Weiser (1952-1999) esitti 1990-luvun vaihteessa idean tietotekniikasta, joka leviää kaikkialle ja sulautuu ympäristöön niin, ettemme enää ajattele sitä tietoisesti eikä se häiritse meitä. Tämä ubiikki- tai ubiteknologia (engl. ubiquitous computing) olisi yhtä huomaamatonta tekniikkaa kuin kahvinkeitin tai auto: käytämme niitä mutta emme ajattele, miten.
Weiser näki mielessään huoneen, jossa olisi pöydille ja seinille ympäriinsä levitettynä muistilappuja, papereita ja tauluja. Mutta näistä jokainen olisikin vuorovaikutteinen näyttö, jota ohjaisi vähän sähköä vaativa ja halpa prosessori. Jokainen prosessori ja näyttö olisi kytketty yhteiseen tietoverkkoon. Jokainen näyttö, pieninkin, olisi suora ovi yhteiseen digitaaliseen tietovarantoon. Jokaista näyttöä voisi muokata yhä uudestaan ja uudestaan.
Weiser vertasi ubiteknologiaa luku- ja kirjoitustaitoon. Kun olemme oppineet käyttämään luki-teknologiaa – aakkosia, kielioppia, kyniä, papereita jne. – emme enää tiedosta teknologian käyttöä. Me vain käytämme sitä tavoitteidemme saavuttamiseen, olkoon ne sitten oppimista, jakamista, itsensä ilmaisua tai mitä vain.
Rakastumisia, hyvästijättöjä, perheasioita, itsensä kehittämistä. Weiser halusi painaa tietotekniikan näkymättömiin, ei nostaa sitä inhimillisten tavoitteidemme tielle.
Tutkimusrahoittaja Tekes houkuttelee suomalaisia kehittämään ubiteknologiaa (ilmoitus Tekniikka&Talous-lehdessä 27.4.2012)
Kaksikymmentä vuotta on kulunut, ja Weiserin ubivisio on toteutumassa hyvää vauhtia. Kännykät, kannettavat, netit ja langattomat yhteydet ovat sulautuneet arkeemme saumattomasti. Yhä enemmän tietoa upotetaan verkkoon ja prosessoidaan siellä, ja jokainen tietotekninen laite on ovi tähän valtavaan, jatkuvasti kasvavaan ja muuntuvaan tietopilveen.
Eikä pilvessä ole vain kuivaa faktaa, vaan yhä enemmän herkullista sosiaalista tietoa. Kuka kuuluu mihinkin, kuka tykkää mistäkin. Hedelmällistä niille, jotka osaavat sitä käyttää. Tulevaisuudessa yhä merkittävämpää.
Oikeastaan tietotekniikka samalla sekä katoaa tietoisuudestamme että tunkee sinne entistä enemmän. Jos yhteisön jäsenyys määritelläänkin digitaalisessa maailmassa, ubiteknologian mutkattomasta käytöstä tulee kansalaistaito ja pärjäämisen ehto.
Mark Weiser (kuva: Wikipedia)
Weiser, Mark 1991. The Computer for the 21th Century. Scientific American, September 1991, 94-104.
Lyhyesti Weiseristä ja artikkelin kopio
Wikipedia: Jokapaikan tietotekniikka
Wikipedia: Mark Weiser (engl.)
Teknokritia 