Biosignaalit jokapäiväiseen käyttöön

Fysiologisten signaalien mittaaminen antureilla mahdollistaa ihmisten kognitiivisten ja emotionaalisten muuttujien määrällisen arvioinnin. Tällaista hermoston vasteita mittaavaa tutkimusta kutsutaan psykofysiologiaksi.

Tuore kirjallinen katsaus antaa yleistä tietoa psykofysiologian sovellutuksista ihmisen ja tietojärjestelmien vuorovaikutuksen tutkimukseen. Mittaaminen on suosittua mutta vaikeaa: esimerkki mittaamisesta on niin kutsuttu ” Quantified Self” – liike, jossa yhteisön jäsenet mittaavat elintoimintojaan esimerkiksi urheilusuoritusten aikana. Laajempaa organisaatiotason mittaamista suunnittelevat voivat hyödyntää katsausta tiiviinä viitteenä monen fysiologisen signaalin hyödyntämisessä.

Benjamin Cowleyn johtama tutkimusryhmä on laatinut alustavan selvityksen psykofysiologian käytöstä kognitiivisen tilan mittaamisessa ja tunnevasteiden arvioinnissa. Näitä mitattuja signaaleja voidaan hyödyntää vaikkapa adaptiivisissa eli mukautuvissa käyttäjärajapinnoissa, joita ovat tällä hetkellä käytössä olevat adaptoituvat tekoälyratkaisut, esimerkiksi pelillistämistä hyödyntävät opiskelumuodot.

- Vaikkapa käytettävän tietojärjestelmän näyttämä tietomäärä voi esimerkiksi personoitua hyödyntämään autonomisen hermoston aktiivisuuden muutoksia, toteaa Benjamin Cowley.

 Lisäksi erilaisten anturien tuottamaa tietoa hyödynnetään itsensä mittaajien keskuudessa (Quantified Self -liike). Mittausta hyödyntämällä voidaan parantaa elämän laatua ja esimerkiksi päästä parempiin harjoittelutuloksiin.

– Quantified Self -liike on erilaisten mittaustekniikoiden ja laitteiden yleistymisen myötä saavuttanut suosiota myös laajemmassa yleisössä, Cowley jatkaa.

Liikkeen idea voidaan yleistää myös organisaatiotasolle, jolloin esimerkiksi tiimin toimintaa ja toimintakykyä voidaan parantaa hyödyntämällä mitattua fysiologista tietoa.

Biosignaalien mittaaminen on vaikeaa

Signaaleja ja arvioitavia muuttujia vain on niin paljon, että yksinkertaisen graafin tuottaminen on melko monimutkaista. Tutkimuksen tekeminen signaalien avulla vaatii paljon tietotaitoa ja kehno tulkinta johtaa helposti virhepäätelmiin.

Tästä syystä Benjamin Cowleyn johtama tutkimusryhmä laati alustavan selvityksen psykofysiologian käytöstä kognitiivisen tilan mittaamisessa ja tunnevasteiden arvioinnissa. Selvitystä voidaan käyttää myös käsikirjana selvitettäessä signaalien mahdollistamia käyttökohteita. Ryhmä koostuu tutkijoista Tekesin Tietotyön Vallankumous-hankkeessa.

Uusi katsaus paneutuu laajasti vuorovaikutuksen ja toimintakyvyn tutkimukseen

Cowleyn ja ryhmänsä katsaus tarjoaa tietoa yleisimmin käytetyistä termeistä kognition, emootioiden ja fysiologisten signaalien kuvaamisessa. Katsauksessa on 10 vastetta ja mitattavaa biosignaalia. Katsaus antaa myös yleistä tietoa, ohjeita ja keskeisimpiä ongelmia psykofysiologian sovellutuksista ihmisen ja tietojärjestelmien vuorovaikutuksen tutkimukseen.

Valtaosa aiemmin tehdyistä selvityksistä alalla keskittyy kliinisen ja urheilulääketieteen sovelluksiin, kun taas uusi katsaus paneutuu laajasti vuorovaikutuksen ja toimintakyvyn tutkimukseen.

Erityisesti laajempaa organisaatiotason mittaamista suunnittelevat voivat hyödyntää katsausta tiiviinä viitteenä monen fysiologisen signaalin hyödyntämisessä.

Katsaus The Psychophysiology Primer: A Guide to Methods and a Broad Review with a Focus on Human–Computer Interaction on julkaistu kansainvälisesti julkaisussa Foundations and Trends® Human–Computer Interaction. 

Cowleyn lisäksi kirjoittajina ovat Marco Filetti, Kristian Lukander, Jari Torniainen, Andreas Henelius, Lauri Ahonen, Oswald Barral, Ilkka Kosunen, Teppo Valtonen, Minna Huotilainen, Niklas Ravaja ja Giulio Jacucci.

Lisätietoja englanniksi:

Benjamin Cowley, puh. +358 43 825 6762, s-posti ben.cowley@helsinki.fi

Lue lisää aiheesta: Koulutus, kasvatus ja oppiminen