Reading：From Hand-Held to Body-Worn:Embodied Experiences of Design and Use of a Wearable Movement-Based Interaction Concept

From Hand-Held to Body-Worn:
Embodied Experiences of the Design and Use of a Wearable Movement-Based Interaction Concept
Jin Moen
Interactive Institute Power Studio
Box 1197, SE-164 26 Kista, Sweden
http://www.tii.se/power/
jin.moen@tii.se
+46-733 38 02 74

ABSTRACT
本文認為運動為基礎的互動設計應該是來自非技術面的，以人為本的角度看，以建立具體化和參與互動的經驗。此外，討論社會和環境方面需要，應考慮到運動為基礎的互動設計。本文介紹的設計過程和用使者探索一種可穿戴式運動為基礎的互動概念，建立以探討全身運動的互動模式。出發點是使用者通過自己身體的運動經驗交流和互動，啟發現代舞蹈的使用和理論方法。作為互動方面的設計準則概念原型，我們使用方面有來自實地研究的身體表達。使用者探索的概念表明了初步的例子，人們如何進行運動為基礎的互動和它們是如何影響社會交往方面。

Keywords

Movement quality(動作品質), movement-based interaction(運動基礎的互動), kinesthetics(動覺), wearable artifacts(可穿戴式人造物), embodied interaction(具體化的互動), social context of use(社會背景的使用)

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一、問題背景
　　人機互動一開始主要是在桌面環境和工作有關的研究。由於科技發展快速，如今電腦可以嵌入到傳統的日常物品，這些人工製品有各種形狀，形式和表現，具體化以及無形的，無處不在於我們生活空間裡。為了考慮到社會文化背景，我們需要更深入地了解，「使用者、環境和人工製品之間的互相影響」。為了建立以人為本的條件，人機互動是我們需要尋找新的互動形式，像是超越按鈕按下，以及點擊滑鼠或觸碰螢幕。

二、該文獻的影響、貢獻與重要性
　　人機互動大多數採取的做法是技術驅動的，也就是說，它是技術能力，界定於應用和互動設計。本研究以非技術方向引入現代舞蹈做為溝通的裝置，藉由現代舞蹈可發現深入了解身體表達和人類運動做為在該領域尋找新的靈感。本研究的目的是促進新的互動形式，也就是「以運動為基礎的互動」做為互動形式的方向。

●本研究採取「現代舞做」為選擇的做法是出於以下幾個原因：

1. 它提供了一個現有的詞彙來描述運動，以及它的質量和經驗，是基於身體的經驗和經驗　　中的知識所形成的。
2. 現代舞蹈鼓勵個人風格和個人喜好。
3. 現代舞蹈所關心的是找到運動的本質，並表示運動，而不是形式。
   

三、理論基礎與研究工具

●本研究採用Blom and Chaplin來探討五個概念，說明不同方面的人類運動以及他們如何有助　於創造運動表現的意義：

1. 動覺的認識(Kinesthetic awareness)：訓練動作的感覺差異性，以增對身體的知識，感受到自己的局限性和可能性。
2. 動作的斷句(Phrasing)：包含所有運動的韻律和斷句，它可以存在於運動本身，或反映了內部跳動的節奏在於舞蹈者身上。
3. 動作的形式(Forming)：人們創造的形式或模仿，以創造意義。
4. 動作的關聯(Relating)：我們需要了解我們自己的運動方式和喜好動作的品質。通過運動，我們就可以表達以及動覺移情作用，藉由他人的運動，我們可進一步了解自己與他人。
5. 抽象概念(Abstracting)：更高層次的抽象概念已經不再處理認知意義的運動，而且實現自給自足的。
   

●拉邦動作元素：

1. 「時間」、「空間」和「力量」是三個相互依存的運動元素，用來描述和形狀的運動質量。
2. 拉邦動作的元素特點描述相對的最大程度：時間的快慢;空間的遠近;重量的強弱;流動的約束與釋放。
   

●符合「運動方面」和「以運動為基礎的設計標準」如下：

●介紹BodyBug原型

1. 為了產生的「流動」為基礎的互動概念被稱為BodyBug。
2. 利用傳感器的變化，再根據運動不同的投入，BodyBug開始沿著電線做出它的移動速度，方向或距離。
3. 本研究利用BodyBug研究原型，主要為了提供更多的知識，尤其是在探討經驗豐富中動覺運動的互動。在測試過程中，更能了解自己的身體和存在的物理空間的關係。
4. 參考BodyBug影片網址：http://tw.youtube.com/watch?v=wR7xKpe87PE

四、相似問題的現有成果

1. 使用EyeToy的視頻遊戲 ，參考影片http://tw.youtube.com/watch?v=Au4d5anfjnA
2. 不同版本的音樂視頻遊戲熱舞革命 ，參考網站http://tw.youtube.com/watch?v=XZdYsg8lB4k
3. PHANTOM的觸覺裝置，參考網站http://tw.youtube.com/watch?v=-i9Wm2rTsao&translated=1

　　以上是全身或局部互動應用，以及利用螢幕的視覺輸出，獲得反饋制度。藉由這種制度可以得到互動的方向重點，也可以限定各種各樣的運動，但是這些應用只限於固定的位置，無法視為移動或是穿戴的物體。

讀：當鞋子開始思考

當鞋子開始思考：數位革命退場，數位演化發燒
When Things Start to Think
作者：葛申菲爾德Neil Gershenfeld
譯者：王昱海
出版社：天下文化
出版日期：2002年04月08日
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　　此書作者藉由日常生活及媒體實驗這兩方面，說明了數位科技對人們的影響，以及對未來重大的演變，在數位資訊時代裡，我們應該著手用機器來改善這個世界，並非用機器來創造一個新世界，有少數的成熟技術會被淘汰，但「新技術的構想通常是從舊技術的智慧焠鍊而出」，更重要的事，要能掌握住什麼是當今運作得不錯的事物精髓，才能可以改善未來。可想而知，數位科技的演化帶動了世界的發展，這個世界將會越來越有趣！

　　本文所要表達的重點所在於「新科技必須好到讓人忘了它的存在」，書上也談到了「混沌理論」概念。（混沌理論是在研究不定形物質與無限空間的無序性），此書主要描述如何把複雜的實質環境帶到精確的電腦世界中，就像大自然的表現雖然複雜，但背後必然隱含簡單的解釋，因為混沌的發現，這種對未知事物的假設又得以延續下去。混沌理論證明了兩種系統(看似複雜卻是簡單的系統、看似簡單卻是簡單的系統)之間還有另一種系統(看似複雜的確是複雜的系統)。

　下面舉例是此書結合新科技的產出：

1. 數化大提琴-->利用「琴絃振動信號」來改善並提昇舊式大提琴的音量。
2. 穿在身上的電腦(wearable computer)-->藉由「眼鏡型顯示器」，在注視工作時同時閱讀指令，利用「磁碟」儲存手冊資料，再藉由網路自動記錄下操作的過程。
3. 數據手套(data glove)-->是一個滿布電線的手套，用來測量手的姿勢和位置。
4. 人域網路(PAN, personal area network)-->幫助我們創造出把邏輯與肢體結合在一起的實境，PAN的範圍縮小到人體大小。藉由PAN，我們把肢體動作也加上邏輯的意義了。
5. 3D列印機->就像電腦控制的膠槍一樣，把一顆顆材料黏在適當的位置，在三維空中留痕跡。「3D列印機」建構零件的方式就像樂高一樣擴充，可以加上感測器、致動器、有計算、通訊的能力。
   
   
   

Reading：Reflecting Human Behavior to Motivate Desirable Lifestyle

Reflecting Human Behavior to Motivate Desirable Lifestyle

Tatsuo Nakajima1 Vili Lehdonvirta Eiji Tokunaga1, Hiroaki Kimura1
1Department of Computer Science and Engineering,
Waseda University
ıHelsinki Institute for Information Technology
{tatsuo,vili,eitoku,hiroaki}@dcl.info.waseda.ac.jp, vili.lehdonvirta@hiit.fi

ABSTRACT

環境的生活方式反饋系統是嵌入式計算機系統，主要改變一個人的生活方式，並且反映了有針對性行為的人。其他互動系統，包括“嚴肅型遊戲”已經用於相同目的的領域，如營養，保健和能源節約，但他們的缺點有不準確的自我報告、使用者的負擔、缺乏有效的反饋。環境的生活方式反饋系統要克服這些挑戰，依據被動的觀察，平靜的陳述風格和情感的內容進行反饋。在本文中，我們提出一個環境的生活方式反饋系統的概念和提供見解的設計和實施兩個原型系統，虛擬水族館和蒙娜麗莎書架。特別是，我們討論的理論和實踐有效的反饋設計借鑒小學行為心理學和小規模的使用者研究。這項工作的目的是幫助一般的設計環境有說服力的技術和環境相互作用。

Keywords
Interaction design(互動設計), Serious game(嚴肅型遊戲), Ambient feedback(四周反饋), Persuasive technology(有說服力的技術), Behavior modification(行為改變), Intelligent smart objects, Motivation(刺激), Experience design(經驗設計)
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一、問題背景
週遭生活型態的反饋系統是由嵌入式計算機系統設計的，它能激發並且改變一個人的生活方式，也解釋出人們在行為背後訴求的情感涵意，但有些反饋系統是會讓使用者感受到不良的設計、不準確的內容等等…相關的缺點，並且會有一種「負擔」的感覺。

二、該文獻的影響、貢獻與重要性
本研究的目的是幫助反饋系統能具有說服力的技術在這個周遭環境中,以及深入了解在一般週遭環境中的互動。本研究採用了週遭環境的生活型態來進行反饋系統架構和設計原則，並介紹了兩個原型系統：
1. 虛擬水族館-->促進牙齒保健。
2. 蒙娜麗莎書架-->保持組織性的書架。
由本研究的原型設計可得知要選擇一種較適當的描述隱喻，平衡積極與消極的反饋意見，並且做為系統的有效性。

三、理論基礎與研究工具
本研究採用環境的生活方式反饋系統，是一套三個設計原則和總體系統架構。
◎設計原則：

1. 被動觀察(Passive observation)：觀察「使用者的行」為作為系統的輸入資料，而不是使用鍵盤或是其 他代理行為，這是利於提供「即時反饋(immediate feedback)」，做為有效操作性的關鍵因素。
2. 情感接觸(EmotionalEngagement)：利用「情感接觸(Emotional Engagement)」做為一系列的情緒反應，但不一定要有強烈或是深入的情緒反應才可以使用。
3. 周遭的反饋信息(Ambient Feedback)：周遭生活型態的反饋系統設計是融入周圍的環境並且傳達訊息。

◎總體系統架構：

1. 生活型態追踪(Lifestyle Tracking)：生活型態追踪的構成是由「使用者行為」做為此架構系統的資訊。藉由不同的感應器做為使用者日常行為的追蹤依據。
   
   Example：
   『虛擬水族館案例』：利用刷牙做為「Cookie」可得知獨特的識別號碼，可推斷出使用者在系統上特定的時間，再藉由「藍芽」分析出「Cookie ID」及「3軸加度(3-axis acceleration)」。
   『蒙娜麗莎書架案例』：利用影像追蹤技術(video Tracking)偵測每一本書籍的視覺碼(visual code)。
   
2. 反饋邏輯(Feedback Logic)：本研究區分為「日常活動的行為條件」、「心理模式」與「操作安排」。
   2.1 心理模式： 在操作性上，反饋的內容可分為「強化(reinforcement)」和「懲罰(punishment)取決於「鼓勵的行為」是或「沮喪的行為」。
   強化和懲罰更進一步分為四種類型：
   ●積極強化(Positive reinforcement)：提供了一個有利的刺激反應做為鼓勵的使用者行為。
   ●消極強化(Negative reinforcement)：消除了厭惡刺激的反應做為鼓勵的使用者行為。
   ●積極的懲罰(Positive punishment)：提供了一個厭惡刺激的反應做為沮喪的使用者行為。
   ●消極懲罰(Negative punishment)：消除了有利刺激反應做為沮喪使用者行為。
   
   2.2 操作安排：與時間安排的刺激行為有關，可分為「即時」和「累計」的反饋。
   ●即時反饋：給使用者做為可取行動的線索。
   ●累計反饋：給使用者長期追蹤累計次數的行為，並且提出它的參與方式。
   
   Example：
   『虛擬水族館案例』：1)每天至少兩次2)一次至少三分鐘3)使用正確的方法
   『蒙娜麗莎書架案例』：1)書籍應安排整齊一致2)至少一本書籍要借出閱讀。
   
   
3. 反饋呈現(Feedback Presentation)：使用者傳達反饋訊息做為較適合的形式，此形式應符合環境原則的反饋和情感的參與。
   
   Example：
   『虛擬水族館案例』
   即時反饋：開始刷牙水族箱開始清掃；正在刷牙魚在玩耍並清掃，快完成時會形成一個優雅的舞蹈；結束刷牙恢復牠們正常的活動。
   累計反饋：若忽略刷牙魚會死亡；若持續刷牙魚會產卵。
   虛擬水族館採用了積極的強化，以鼓勵方式做為生活型態。用戶是為了獲得一個愉快的感覺(牙齒都刷正確的話，會看見魚們優雅的舞蹈。)
   
   『蒙娜麗莎書架案例』：
   即時反饋：書本取下蒙娜麗莎某個位置的影像會消失；書本位置不對會扭曲蒙娜麗莎的圖片
   累計反饋：若沒有取下書本蒙娜麗莎則會變老；若有持續取下書本蒙娜麗莎會保持年輕。
   蒙娜麗莎書架依靠積極的懲罰，因為它提供一種不愉快的經驗。每當用戶放錯或沒有取下書籍時，蒙娜麗莎會扭曲或是老化現象。
   
   從圖中得知此架構由用戶和計算機三個部分組成：生活型態追踪(Lifestyle Tracking、反饋邏輯(Feedback Logic)，反饋呈現(Feedback Presentation)。從用戶的角度來看，用戶在日常活動的表現藉由嵌入式的環境感應器做為分析，並接受反饋邏輯做出較適合的呈現。
   

↑總體結構的生活環境型態反饋系統

四、相似問題的現有成果

1. 可應用於「節約能源」做為生活環境型態的反饋系統。由於氣候變化，人們意識到必須減少國內能源的使用。在實踐方面，人們很難改變轉化生活的方式，例如在不使用時，關掉燈光或電視機。精心的設計尚未把情緒參與在反饋裡，所有有關的行動都可能會具體的差異。
   
2. 人們在鏡子激發理想的生活方式去改變是一個可能性。未來的一面鏡子可以顯示出使用者佩戴一個新的、虛擬的一套衣服或位於不同的位置，實際上反映出使用者想不想要物品，此系統可以激發用戶的購買決定。
3. 『虛擬水族館案例』參考影片：http://tw.youtube.com/watch?v=YAErT98T1kw

讀：情感設計

情感設計
--我們為何喜歡（討厭）日常用品
Emotional Design
作者：Donald A. Norman
譯者：翁鶺嵐、鄭玉屏、張志傑
出版社：田園城市文化事業
出版時間：2008年5月
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情感與情緒對於日常的決策十分重要的，它可幫助你抉擇好與壞之間，且減少思考，並提供決策的方向。除此之外，當你看到某些產品時，你會覺得有趣而買下它，也許它的功能性沒有很強大，但是它總是會讓你會心一笑或是帶給你情感的回憶，所以設計師除了要有豐富體驗的設計技能之外，還要有感受者的體驗技能。

此書作者Norman把情感因素加入在設計裡，而「設計心理學」則是討探功能性與使用性，很少談到美觀與情感。 以下是擷取書中所提到三個不同的層次，也帶來不同的感受。

大腦運作的三個不同層次
1.本能層次（自動預置層）
2.行為層次（控制日常行為的大腦運作）
3.反思層次（大腦思考的部分）

作者對應人類三種大腦運作層次，提出三種設計層次的特性如下：
1.本能層次的設計（先於意識、思線）-->　外觀（形成第一印象）
　1)時間：現在
　2)自然法則
2.行為層次的設計（體驗：功能、成效、可用性）-->　使用的樂趣和效用
　1)時間：現在
　2)和使用有關，外觀不那麼重要，「效能」很重要
　3)好的行為設計四項要素：功能性、理解性、使用性、身體的感覺
3.反思層次的設計（文化、經驗、教育、個別差異）-->　自我形象、個人滿足、記憶
　1)時間：過去、未來
　2)反思設計的本質---- 一切都在觀者的心中

<<設計令人愉悅的產品>>派屈克‧喬丹以李奧納‧泰格的研究為基礎，區分出四種愉悅感：
1.生理的愉悅-->本能層次、行為層次
2.社交的愉悅-->行為層次、反思層次
3.心理的愉悅-->行為層次
4.理念的愉悅-->反思層次

讀：設計心理學

設計心理學
--以使用者為中心、安全易用的日常生活用品設計原理
作者：Donald A. Norman
譯者：卓耀宗博士
出版社：遠流出版社
出版時間：2000年6月1日
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現今社會上，有許多設計是不良的且有待去改善它，像是安全門，當人們在慌張失措時，以人的本性會是向外推，而不是向內拉，尤其是火災等情況，就會有很明顯這方面的現象。然而好的設計產品，是能幫助使用者清楚理解如何地操作，也證實「易視性高」的產品特徵是可以提昇使用性的重要設計原則，這也是我們朝著這方面去努力的。以下是書中擷取設計原理與技巧。

好的設計原則：
1.提供一個好的概念模式
　設計者（設計模式）-->系統（系統影像）<-->使用者（使用模式）
　(理想狀況是設計者與使用者中的設計模式必須要一致，但設計者不一定會直接與使用者溝通，此時設計者必須透過系統影像來表示，並且必須確定該產品各方面都與適當的心智模式一致，才不會產生誤會。)
2.易視性
　有關的零件必須顯而易見
3.配對原理
　(1)容易看出來的功能
　(2)控制和功能兩者關系密切，這就是自然配對
4.回饋原則
　使用者的每個動作應得到立即且明顯的回應

設計產品的七大注意事項
1.使用易理性和易用性的設計原則
2.用來幫助設計行動七階段的問題
　1)決定這個用品的功能
　2)有什麼可能的行動
　3)決定使用者意願和物件動作之間的配對
　4)執行行動
　5)可以看出系統是否處於使用者為應該的狀況
　6)決定系統狀況和使用者的詮釋之間的配對
　7)可以看出系統是處於何一狀況
3.外界知識與腦中知識之間應增減平衡
4.把預設用途和局限應用到日常用品（特別應用於易視性和回饋）
5.防患失誤的設計
　1)理解失誤發生的原因且設計減少它
　2)「Undo」的功能（也就是取消剛做的動作）
　3)錯誤易察覺並容易矯正
　4)不要認為使用者在犯錯
6. 設計者誤入歧途
　1)美觀第一
　2)設計者本身不是典型的使用者
　3)設計者的顧客未必是使用者
7. 以使用者為中心的設計