FM Outi Tuiskun vuorovaikutteisen teknologian alaan kuuluva väitöskirja

Face Interface (Kasvokäyttöliittymä)

tarkastetaan 23.5.2014 klo 12 Tampereen yliopiston Pinni B-rakennuksen luentosalissa 1100, Kanslerinrinne 1, Tampere.

Vastaväittäjänä on professori Jukka Hyönä (Turun yliopisto). Kustoksena toimii professori Veikko Surakka.

Kasvokäyttöliittymä

Kasvokäyttöliittymä on uusi ihmisen ja tietokoneen välisen vuorovaikutuksen mahdollistava menetelmä, joka hyödyntää käyttäjän katseen suuntaa ja kasvojen ilmeitä vuorovaikutuksessa tietokoneen kanssa. Se on päälle puettava laite, joka yhdistää katseenseurantalaitteen ja sensorit, jotka mittaavat kasvoilla tapahtuvia erilaisia muutoksia, jotka ovat seurausta kasvolihasten aktivoitumisesta, esimerkiksi hymyilemisestä. Kasvokäyttöliittymän avulla voidaan tietokoneen näytöllä olevia kohteita osoittaa katseella ja valita ne esimerkiksi kulmia kurtistamalla tai hymyilemällä. Katseen käyttäminen ja kasvolihasten aktivoiminen ovat ihmisille luonnollisia kommunikointikeinoja muiden ihmisten kanssa, joten niiden on ajateltu soveltuvan myös ihmisen ja tietokoneen väliseen vuorovaikutukseen.

Tässä väitöskirjassa on tutkittu sekä uudenlaista kasvokäyttöliittymää että sitä, mikä kasvolihaksen liike on toimivin yhdessä katseen kanssa. Väitöskirjassa on käytetty yhteensä kolmea eri versiota kasvokäyttöliittymästä. Eri versioiden toimintaa on tutkittu järjestelmällisesti kontrolloiduissa laboratorio-olosuhteissa yksinkertaisilla osoitus- ja valintatehtävillä, joissa valittavien kohteiden kokoja ja etäisyyksiä on systemaattisesti vaihdeltu. Seuraavaa kasvokäyttöliittymän versiota on parannettu saatujen tulosten perusteella. Väitöskirja koostuu viidestä osajulkaisusta, joissa kaikissa on käytetty kasvokäyttöliittymää osoitus- ja valintamenetelmänä. Ensimmäisessä julkaisussa valintamenetelmänä käytettiin ainoastaan kulmien kurtistamista. Toisessa ja kolmannessa julkaisussa valintamenetelmänä käytettiin kulmien kurtistamisen lisäksi kulmien kohotusta. Neljännessä julkaisussa valintamenetelmänä käytettiin kulmien kurtistamisen ja kulmien kohotuksen lisäksi hymyilyä. Viidennessä julkaisussa tutkittiin kirjoittamista kasvokäyttöliittymän avulla.

Saavutetut osoitus- ja valinta-ajat ovat nopeutuneet sitä mukaa kun kasvokäyttöliittymää on kehitetty. Ensimmäisessä tutkimuksessa keskimääräinen osoitus- ja valinta-aika oli 2,5 sekuntia ja viimeisessä 1,4 sekuntia. Käyttäjät ovat oppineet käyttämään katseen suunnan ja kasvolihasten aktivoinnin yhdistävän menetelmän käytön nopeasti, sillä he ovat tarvinneet vain noin viiden minuutin pituisen harjoitteluajan. Kasvokäyttöliittymän kehittyessä käyttäjille on tullut enemmän vaihtoehtoja, sillä ensimmäisellä kasvokäyttöliittymän versiolla pystyi kohteita valitsemaan ainoastaan kulmia kurtistamalla, mutta viimeisellä versiolla kohteita pystyi valitsemaan jo kolmella eri tavalla: kulmia kurtistamalla, kulmia kohottamalla tai hymyilemällä. Tämä on huomattava etu, sillä ihmisillä saattaa olla erilaisia kokemuksia siitä, mikä kasvolihasliike on nopein tai miellyttävin käyttää kohteiden valitsemiseen. Tulokset osoittavat myös, että kasvokäyttöliittymää voi yksinkertaisten osoitus- ja valintatehtävien lisäksi käyttää vaativimmissakin tehtävissä kuten tekstin kirjoittamisessa. Väitöskirjassa saadut tulokset osoittavat, että kasvoilta mitattava informaatio on lupaava uusi menetelmä ihmisen ja tietokoneen välisessä vuorovaikutuksessa.

                                               ******

Outi Tuisku on syntynyt Helsingissä ja hän on suorittanut filosofian maisterin tutkinnon Tampereen yliopistossa. Nykyisin hän toimii tutkijana.

Tuiskun väitöskirja ilmestyy sarjassa Dissertations in Interactive Technology, Number 16, Tampereen yliopisto , Tampere 2014. ISBN 978-951-44-9463-5, ISSN 1795-9489. Väitöskirja ilmestyy myös sähköisenä sarjassa Acta Electronica Universitatis Tamperensis; 1428, Tampere University Press 2014. ISBN 978-951-44-9473-4, ISSN 1456-954X.
http://tampub.uta.fi.

Lisätietoja: Outi Tuisku, puh. 050 306 9528, outi.tuisku@sis.uta.fi