Käytettävyystestauksen ja käyttöliittymän läpikäynnin vertailu OpeOodin avulla

Tutkielmassa vertaillaan kahta käyttöliittymien arviointimenetelmää, käytettävyystestausta (usability testing) ja käyttöliittymän läpikäyntiä (pluralistic usability walkthrough). Vertailu tehdään tutkimalla kummallakin menetelmällä samaa käyttöliittymää, opettajien kurssinhallintatyökalua OpeOodia. Arvioinneissa käytettävät testitehtävät perustuvat haastatteluilla selvitettyihin todellisiin käyttötilanteisiin. Käyttöliittymän ongelmat luokitellaan käytettävyystekijöiden ja vakavuuden mukaan. Ongelmat esitetään myös näytöittäin. Työssä etsitään menetelmillä löytyvien ongelmien eroja ja pohditaan syitä niihin. Tutkimuksen perusteella menetelmät näyttävät täydentävän toisiaan, käyttöliittymän läpikäynnillä saadaan yksityiskohtaista tietoa käsitellyistä näytöistä, mutta käytettävyystestauksella voidaan tutkia suurempi osa järjestelmästä.

Scrum-prosessimallin käyttöliittymäriskien minimointi simulointipohjaisella GDD-käyttöliittymäsuunnittelumenetelmällä

Scrum-prosessimalli jättää menettelyt ohjelmiston käyttöliittymän tuottamiseen auki ja käyttöliittymä syntyy pahimmillaan toimintolistan pohjalta ohjelmoinnin sivutuotteena. Näin syntynyt järjestelmä soveltuu suurella riskillä huonosti käyttötarkoitukseensa. Tässä tutkielmassa analysoitiin Scrum-prosessimallin käyttöliittymäriskikohtia, joita löytyi kolme: asiakkaan toivomat ominaisuudet päätyvät sellaisinaan ohjelmiston vaatimuksiksi, toimintolistan pohjalta syntyy käytettävyydeltään heikkoja käyttöliittymäratkaisuja ja käyttöliittymän arviointi sprintin katselmoinnissa tuottaa epäluotettavia tuloksia. Tutkielmassa käsitellään Scrum-prosessimallin käyttöliittymäriskien minimointia simulointipohjaisella GDD-käyttöliittymäsuunnittelulla. Riskien minimointia tarkastellaan esimerkkitapauksen avulla, jossa ohjelmistoyritys Reaktor toteutti ammattikorkeakoulun toiminnansuunnittelujärjestelmän vuosisuunnitteluosion. Esimerkkitapauksessa Scrumin käyttöliittymäriskit saatiin minimoitua selvittämällä loppukäyttäjien käyttötilanteet kontekstuaalisilla haastatteluilla, suunnittelemalla käyttöliittymä GDD-menetelmällä ja arvioimalla käyttöliittymää hyödyllisyysläpikäynneillä. Alkuperäisessä Scrumissa liiketoiminnallisesta kannattavuudesta vastaava tuotteen omistaja ja toteutustiimi ottavat vastuulleen myös käyttöliittymän toimintalogiikan. GDD:n myötä vastuu toimintalogiikasta siirretään käyttöliittymäsuunnittelijalle, jolloin Scrumin roolit muuttuvat. Tässä työssä käsitellään GDD-käyttöliittymäsuunnittelun tuomat muutokset Scrumin rooleihin ja käytäntöihin. Scrumin käyttöliittymäriskien minimoinnin jälkeen toteutusvaiheeseen jää vielä Scrumista riippumattomia käyttöliittymäriskejä. Tämän työn esimerkkitapauksessa keskeisin näistä oli käyttöliittymätoteutukseen päätyneet puutteelliset interaktiot. Riski eliminoitiin hyväksymismenettelyllä, jossa ohjelmoija antaa toteutetun ominaisuuden käyttöliittymäsuunnittelijalle tarkistettavaksi. Hyväksymismenettelyn avulla projektin työnjako selkiytyi, toteutustyön laatu parani ja toteutustiimin ja käyttöliittymäsuunnittelijoiden välinen kommunikaatio tehostui.

Tekstikatkelmahakumenetelmien toteuttaminen tiedonhakujärjestelmässä

Information retrieval of concise and consistent text passages is called passage retrieval. Passages can be used in an information retrieval system to improve its user interface and performance. In this thesis passage retrieval is compared to other forms of information retrieval. Implementation of passage retrieval as a feature of an information retrieval system is discussed. Various existing passage retrieval methods, their implementation and their efficiency are compared. I evaluated two different implementations of passage retrieval: direct passage retrieval and combined passage retrieval. In comparison combined passage retrieval turned out to be more efficient.

Kenttätutkimusaineiston hyödyntäminen käyttöliittymäsuunnittelussa

Tässä työssä arvioidaan kenttätutkimusaineiston hyödyntämisen etuja käyttöliittymäsuunnittelussa. Tulokset perustuvat kahden samasta ohjelmasta eri tavalla suunnitellun käyttöliittymän arviointiin. Käytettävissä on aikaisemmin suunniteltu käyttöliittymä ja tässä työssä suunniteltava uusi käyttöliittymä, jonka suunnittelussa hyödynnetään kenttätutkimuksesta saatua aineistoa. Aluksi tässä työssä käydään läpi kenttätutkimuksen perusteet, tehdään suunnitelma kenttätutkimuksesta ja käydään tekemässä käyttäjien työtiloissa kenttätutkimusta kontekstuaalisen haastattelun menetelmän mukaisesti. Seuraavaksi käydään läpi käyttöliittymäsuunnittelun teoriaa, esitellään tässä työssä käytettävä GDDsuunnittelumenetelmä ja tehdään sen tarvitsemat tavoitepohjaiset käyttötapaukset kenttätutkimusaineiston pohjalta. Tämän jälkeen simuloidaan uusi käyttöliittymä käyttäen ainoastaan kenttätutkimuksesta saatua aineistoa. Lopuksi simuloitua ja aiemmin suunniteltua käyttöliittymää arvioidaan oikeilla käyttäjillä läpikäyntipalavereissa ja analysoidaan tulokset. Tuloksissa osoitetaan miten todellisten käyttötilanteiden simulointi tuottaa erilaisia käyttöliittymäratkaisuja verrattuna toimintojen toteuttamiseen. Käyttöliittymäratkaisujen ongelmien pohjalta todetaan, että on hyvin tärkeää ymmärtää käyttäjien todellinen työprosessi. Pelkästään kaikkien tarpeellisten toimintojen toteuttaminen ei takaa hyvää käyttöliittymää. On tärkeää miten toiminnot ja tietosisältö on aseteltu käyttöliittymään. Simuloinnissa ne suunnitellaan käyttöliittymään käyttäjien työn kannalta paremmassa järjestyksessä. Tämä nopeuttaa käyttäjien työskentelyä ja parantaa opittavuutta, koska tietoa ja toiminnallisuutta ei tarvitse etsiä käyttöliittymästä. Tekstin lopussa arvioidaan tässä työssä käytettyjen menetelmien soveltamista käytäntöön käyttöliittymäsuunnitteluprosessiin käytetyn ajan ja läpikäyntipalaverien analyysin perusteella.

Psychologically-Based and Content-Oriented Experience in Entertainment Virtual Environments

In daily life, rich experiences evolve in every environmental and social interaction. Because experience has a strong impact on how people behave, scholars in different fields are interested in understanding what constitutes an experience. Yet even if interest in conscious experience is on the increase, there is no consensus on how such experience should be studied. Whatever approach is taken, the subjective and psychologically multidimensional nature of experience should be respected. This study endeavours to understand and evaluate conscious experiences. First I intro-duce a theoretical approach to psychologically-based and content-oriented experience. In the experiential cycle presented here, classical psychology and orienting-environmental content are connected. This generic approach is applicable to any human-environment interaction. Here I apply the approach to entertainment virtual environments (VEs) such as digital games and develop a framework with the potential for studying experiences in VEs. The development of the methodological framework included subjective and objective data from experiences in the Cave Automatic Virtual Environment (CAVE) and with numerous digital games (N=2,414). The final framework consisted of fifteen factor-analytically formed subcomponents of the sense of presence, involvement and flow. Together, these show the multidimensional experiential profile of VEs. The results present general experiential laws of VEs and show that the interface of a VE is related to (physical) presence, which psychologically means attention, perception and the cognitively evaluated realness and spatiality of the VE. The narrative of the VE elicits (social) presence and involvement and affects emotional outcomes. Psychologically, these outcomes are related to social cognition, motivation and emotion. The mechanics of a VE affect the cognitive evaluations and emotional outcomes related to flow. In addition, at the very least, user background, prior experience and use context affect the experiential variation. VEs are part of many peoples lives and many different outcomes are related to them, such as enjoyment, learning and addiction, depending on who is making the evalua-tion. This makes VEs societally important and psychologically fruitful to study. The approach and framework presented here contribute to our understanding of experiences in general and VEs in particular. The research can provide VE developers with a state-of-the art method (www.eveqgp.fi) that can be utilized whenever new product and service concepts are designed, prototyped and tested.

Peliprojektin aikataulutus

Tässä pro gradu -tutkielmassa aikataulutetaan itsenäisen pelinkehittäjän peliprojekti. Aikataulutus on matematiikan ala, jonka tavoitteena on järjestää projektitehtävät optimaaliseen järjestykseen asetetun tavoitteen mukaan. Käytännössä tavoite voi olla esimerkiksi mimimoida painotetun valmistumisajan summaa. Tutkielma koostuu neljästä pääosiosta: aikataulutuksen teoriasta, aikataulutettavan datataulukon muodostuksesta, laskennallisista esimerkeistä ja aikataulutusohjelman esittelystä. Teoriaosuudessa esitetään peliprojektin aikataulutukseen tarvittavat matemaattiset merkinnät ja lemmat todistuksineen. Tutkielman teoriaosuuden todistukset ovat peräisin Michael Pinedon kirjasta Scheduling - Theory, Algorithms, and Systems vuodelta 2008. Pinedon teos on tutkielman keskeisin kirjallisuuslähde. Tutkielman toisessa pääosiossa esitetään, miten peliprojektista saadaan muodostettua aikataulutettava datataulukko. Datataulukon mallinnuksessa apuna toimi turkulainen pelinkehittäjä Timo Naskali. Yhteistyössä Naskalin kanssa peliprojekti saatiin mallinnettua mahdollisimman tarkasti laskettavissa olevaksi datataulukoksi ilman liiallisia yksinkertaistuksia. Peliprojektin mallintamisen lisäksi tutkielmassa tullaan käymään läpi paljon erilaisia esimerkkitehtäviä, joissa sovelletaan esiteltyä teoriaa. Esimerkit on tehty hyvin selkeiksi kirjaamalla ylös paljon laskujen välivaiheita. Esimerkkitehtävien vaikeustaso kasvaa kappaleen edetessä, sillä monimutkaisempia tilanteita tarkasteltaessa datataulukoihin joudutaan lisäämään uusia parametrejä. Viimeisessä esimerkkitehtävässä käytössä on jo koko mallinnettu datataulukko. Tutkielmaa varten koodattiin myös aikataulutusohjelma, joka mahdollistaa isojen datataulukoiden laskemisen tietokoneen avulla. Aikataulutusohjelmassa on graafinen käyttöliittymä, mutta ohjelma tallentaa tulokset myös tekstitiedostoksi. Tutkielman loppuosassa käsitellään aikataulutuksesta saatavaa hyötyä. Johtopäätöksissä pohditaan myös potentiaalisia jatkomahdollisuuksia tutkielman aiheeseen.

Panossyöttökasvatusprosessin automatisointi

Tutkimuskäyttöön tarkoitettujen rekombinanttiproteiinien tuottaminen fermentoimalla on yleinen menetelmä bioteollisuudessa. Mikrobit kasvatetaan fermentorissa, joka tarjoaa kontrolloidun kasvuympäristön ja sopivat tuotto-olosuhteet halutulle tuotteelle. Eräs fermentointimuodoista on korkeatuottoinen ja pitkäkestoinen panossyöttökasvatus, jossa saavutetaan panoskavatusta merkittävästi korkeampi solutiheys jatkamalla panosvaiheen jälkeen kasvua rajoittavan substraatin syöttöä. Laboratoriomittakaavassa fermentorikasvatusten tilavuudet vaihtelevat litrasta kymmeniin ja niissä kasvatusta seurataan sekä ohjataan joko fermentorista tai tietokoneesta. Tyypillisessä fermentointiprosessissa operaattori tarkkailee muun muassa vaahdonkorkeutta sekä käynnistää pumppuja olosuhteiden muuttuessa. Tällaiset tehtävät ovat teollisen mittakaavan laitteistoissa usein automatisoituja. Diplomityön tarkoituksena oli päivittää kahden Turun yliopiston biotekniikan laboratoriossa sijaitsevan BioFlo® -sarjan pöytäfermentorin MS-DOS -pohjainen tietokoneohjausohjelma nykyaikaiseksi ja lisätä siihen etäseuranta ja -ohjaus. Ohjelmaan oli tarkoitus liittää erillinen optinen solutiheysanturi, jonka lukemien häiriötä haluttiin myös vähentää signaalinkäsittelyllä. Lisäksi vaahdonestoaineen ja indusorin lisäykset haluttiin automatisoida panossyöttökasvatuksessa. Vaahdonkorkeuden havaitsemisen mahdollisuutta konenäön menetelmin haluttiin selvittää, jotta vaahdonestoaineen automaattiset lisäykset voitaisiin toteuttaa nettikameran syötteen perusteella. Koekasvatuksilla osoitettiin päivitetyn ohjausohjelman toimivan panos- ja panossyöttömuodoilla. Uuden käyttöliittymän avulla pystyttiin automatisoimaan panoskasvatuksen lisäykset ja syöttönopeuden muutokset sekä tunnistamaan kasvatusliuosten vaahdonkorkeutta vaahdonestoaineen lisäykseen riittävällä kahden senttimetrin tarkkuudella. Lisäksi käyttöliittymä mahdollisti kasvatuksen ohjauksen ja seurauksen myös etänä. Työssä kehitetty ohjausohjelma julkaistiin avoimena ohjelmana ilman etä- ja nettikameratoimintoja. Ohjelma toimii hyvin BioFlo® -sarjan fermentorien käyttöliittymänä, mutta avoimen lähdekoodin ansiosta kuka tahansa voi hyödyntää ohjelmaa pohjana myös uusissa projekteissa tai muissa fermentorimalleissa.

Ketterän ohjelmistokehittämisen hyödyntäminen käyttöliittymäkehityksessä asiakkaiden todellisen tarpeen ymmärtämiseksi

Työn tavoitteena oli toimintatutkimuksen kautta tutkia ketterän ohjelmistokehityksen keinoin toteutetun käyttöliittymäkehityksen kykyä vastata asiakkaiden todellisiin tarpeisiin. Työssä haettiin tapaustutkimusyritykselle olemassa olevan työkalun uuden version käyttöliittymän toteutusvaihtoehtoja ja toteutettiin korkean tarkkuuden prototyyppejä näitä hyödyntäen. Ketterän ohjelmistokehityksen arvot ja periaatteet soveltuivat kehitysprosessissa käytettäviksi erinomaisesti. Iteratiivinen lähestymistapa kehitykseen ja läheinen yhteistyö tapaustutkimusyrityksen ja kandidaatintyöntekijän kanssa mahdollistivat yrityksen odotusten täyttämisen. Työkalun käyttöliittymä saatettiin tasolle, joka mahdollistaa jatkokehittämisen aloituksen. Kattavamman testauttamisen sisällyttäminen kehitysprosessiin olisi edesauttanut vielä paremman lopputuloksen saavuttamista.

Kuntalaisten osallistaminen ja karttapohjaisen kyselypalvelun käytettävyys

Tämä tutkimus selvittää, miten vuorovaikutteinen karttakäyttöliittymä (PPGIS) soveltuu aineistonkeräysmenetelmäksi kuntien maankäytön suunnittelussa, millaiseksi käyttöliittymän käyttäjät kokevat sovelluksen käytön ja miten sen käytettävyyttä voidaan kehittää. Tutkimusongelmaa lähestytään kansalaisosallistumisen ja osallistavan suunnittelun sekä käyttöliittymien käytettävyysarviointien näkökulmista. Tutkimuksen taustalla on julkisessa hallinnossa käynnissä oleva suunnitteluparadigman muutos, kun suunnittelussa panostetaan yhä enemmän paikallisten äänen kuuluvaksi tekemiseen. Teorian pohjalta luodaan arviointikehikko, jolla vuorovaikutteista karttakäyttöliittymää ja sen käytettävyyttä arvioidaan sekä itse karttakäyttöliittymän näkökulmasta että suunnittelijan näkökulmasta. Suunnittelijan näkökulmassa huomioon otetaan prosesseihin mukaan saatavat kuntalaiset, jotka osallistumalla kertovat omat näkökulmansa elinympäristöstään. Suunnittelijan näkökulmaa edustaa myös prosesseissa kerätyn tiedon laatu. Mitä tarkempaa kerätty tieto on luonteeltaan, sitä helpompi sitä on jatkojalostaa itse suunnittelutyöhön käytettäväksi. Käyttöliittymää arvioidaan yleisten karttasovellusten suunnitteluohjeiden perusteella siten, että suunnitteluohjeiden aiheet on sisällytetty teemoihin, jotka koskevat karttakäyttöliittymän sisältöä, yleistä käytettävyyttä sekä kartalla navigointia ja järjestelmän hallintaa. Tutkimuksessa annetut kehitysehdotukset karttakäyttöliittymän käytettävyyden parantamiseksi koskevat esimerkiksi karttasovelluksen kartan optimointia, työkalujen ja kartta-aineistojen lisäämistä sekä ohjeiden täydentämistä. Osallistavassa suunnittelussa pyritään tukemaan kuntalaisten osallisuutta ja vuorovaikutteinen karttakäyttöliittymä on keino tavoitteen saavuttamiseksi. Sen vuoksi on tärkeää, että karttakäyttöliittymien käytettävyyttä arvioidaan ja parannetaan. Vuorovaikutteinen karttakäyttöliittymä on kustannustehokas tiedonkeräysmuoto, joka tarjoaa uuden kanavan tuottaa paikallista tietoa suunnittelun tueksi. Uutena menetelmänä se vaatii kuitenkin aikaa, jotta kuntalaiset oppivat käyttöliittymän sujuvan käytön ja kerätty tieto käytetään aidosti hyödyksi suunnittelussa. Se, miten suunnittelija käyttää tietoa, jota hän on kuntalaisilta kerännyt, voi vaikuttaa tulevaisuuteen ja kuntalaisten halukkuuteen osallistua suunnitteluun