Abstract The integration of digital technologies into urban life and environments has accelerated rapidly over the past few decades. It has been well established that this digital augmentation is changing the way we use and experience urban places; however, more studies, especially at the micro-level and from an architectural point of view, must be conducted in order to increase our understanding of the phenomenon. In this thesis, I examine the experience and evaluation of digitally augmented public urban places through four case studies, analysing participants’ experiences of adaptive lighting pilots and urban displays deployed in real world settings. Digital augmentations were found to be able to alter the genius loci significantly; furthermore, findings from these case studies demonstrate and explain how co-design, existing use patterns and user groups in urban places, climate and weather, and sense of place affect digital augmentations. The thesis makes a methodological contribution in the form of evaluation probes. This method was developed by modifying the cultural probes method for the purposes of evaluative research of design artefacts. The proposed method allows for the emic evaluation of design artefacts without direct researcher presence. In other case studies, I have used ethnographically inspired methods to gather research materials. In analysing research materials I make a theoretical contribution by introducing the concept of emplacement into architectural research. This concept highlights the importance of place in our experience as embodied individuals. Based on my empirical results, I argue for the design of meaningful emplaced experiences through digital augmentation. I also chart the design challenges that have emerged from my studies, utilising them to develop a holistic model that aims to describe experiences of digital augmentation in public urban places. Overall, the thesis proposes participatory design evaluation as a new approach in the field of architecture. It refers to the examination and utilisation of research participants’ intersubjective accounts in the evaluation of design artefacts from an experiential point of view. I argue for the benefits of this approach for the further inclusion of research knowledge in design and planning processes. / Tiivistelmä Viimeisten vuosikymmenten aikana digitaaliset teknologiat ovat asettuneet osaksi kaupunkielämää ja kaupunkipaikkoja. Tämä ilmiö, joka on helposti havaittavissa jokapäiväisessä elämässä, on tunnistettu myös tutkimuskirjallisuudessa, missä ilmiötä on kutsuttu nimellä kaupunkipaikkojen digitaalinen augmentointi. Tähän mennessä ilmiön on todettu muuttavan kokemuksiamme kaupunkipaikoista. Lisäksi on tunnistettu, että aihetta tulisi tarkastella myös erityisesti mikrotasolla sekä arkkitehtuurin alan näkökulmasta. Tässä väitöskirjassa tarkastelen julkisten kaupunkipaikkojen digitaalista augmentointia tapaustutkimusten avulla. Analysoin tätä varten osallistujien digitaalisen augmentaation kokemuksia, mitkä ovat tapahtuneet tutkimushankkeiden sisällä tuotettujen, aidoissa kaupunkiympäristöissä tehtyjen pilottien ja konstruktien yhteydessä. Lähestymistavaltaan työni on mikrotason evaluatiivista laadullista suunnittelututkimusta. Väitöstutkimukseni käsittää myös menetelmällistä kehitystyötä. Tämän kehitystyön tuloksena esittelen evaluaatioluotainmenetelmän. Menetelmä on kehitetty alkuperäisen kulttuuriluotainmenetelmän pohjalta. Esitän analyysin alkuperäisestä menetelmästä sekä tuloksia omista empiirisistä tutkimuksistani ehdotettua menetelmää tukevina perusteina. Muut tutkimuksessa käyttämäni menetelmät ovat alkuperältään etnografisia; olen kuitenkin soveltanut menetelmiä arkkitehtuuritutkimuksen käyttöön. Analysoidakseni näitä empiirisiä tuloksia olen myös tehnyt teoreettista kehitystyötä esittelemällä arkkitehtuurintutkimukseen emplacement-käsitteen (suom. paikantuneisuus). Olen käyttänyt tätä käsitettä analysoidakseni empiirisiä tutkimusmateriaaleja abduktiivisesti. Käsitteellä pyrin ymmärtämään ja teorisoimaan paikan roolia digitaalisten augmentointien ruumiillisessa kokemuksessa ja suunnittelussa. Kokonaisuudessaan kehitän väitöskirjassa osallistavaa suunnitteluevaluaatiota (engl. participatory design evaluation lähestymistapana. Tällä tarkoitan useiden intersubjektiivisten ja kokemuksellisten näkökulmien tuomista ja käyttämistä suunnittelutuotteiden evaluatiivisessa eli arvioivassa tutkimuksessa. Väitöksessäni puollan tämän lähestymistavan hyödyllisyyttä arkkitehtuurisuunnittelussa ja -tutkimuksessa.

Abstract This dissertation aims to uncover emerging practices in how people seek information while on the move in augmented urban spaces. The backdrop for a majority of the work presented here is the City of Oulu in Finland, where we have installed a variety of new ubiquitous computing infrastructure and services including, among others, a network of large interactive public displays called UBI-hotspots. The hotspots serve as a versatile platform on top of which new types of services can be developed, deployed and tested in an authentic urban setting with real, non-coached users and a sufficiently long timespan to truly evaluate the impact of such services on the everyday life and practices of the city and its citizens. The case studies presented in this dissertation aim at understanding the effect of such highly visible additions to the urban space from the point of view of human information behaviour. I seek to understand the underlying information seeking strategies people employ while foraging the hotspots for information, and the types of information people see as valuable while attending their daily business in the downtown area of the City. Questions such as how do people utilize the new sources of information in their daily information seeking tasks, and what is the preferred medium for information delivery, are addressed. The theoretical framework for the studies is derived from both ubiquitous and urban computing, and from the field of human information behaviour research. The main findings of the presented studies indicate that people have adapted the new infrastructure and services as parts of their daily information seeking tasks. The detailed usage data logged by all hotspots provide insight into the browsing habits of users, and analysis of inter-session navigation show that various latent strategies of information seeking exist. Further, findings indicate that there is a clear difference between the types of services people perceive as useful prior to using the hotspots, and services that people actually use on the hotspots. Also, findings indicate that people are willing to download information items from the hotspots to their mobile devices for later reference, thus adding information to their personal information repository. / Tiivistelmä Tämä väitöskirja pyrkii löytämään ja selittämään uusia tapoja joilla ihmiset etsivät informaatiota älykkäissä kaupunkitiloissa. Tausta suurelle osalle työstä on Oulun kaupunki, jonne olemme asentaneet erilaisia jokapaikan tietotekniikan laitteistoja sekä palveluja. Erityisesti väitöskirjassa tutkitaan suurten julkisten näyttöjen – ”UBI-näyttöjen” – verkostoa. UBI-näytöt toimivat monipuolisena alustana jonka päällä uusia palveluja voidaan kehittää sekä testata autenttisessa kaupunkitilassa todellisten käyttäjien toimesta riittävän pitkällä aikavälillä, joka puolestaan mahdollistaa palveluiden todellisen merkittävyyden arvioimisen suhteessa ihmisten jokapäiväiseen informaatiokäyttäytymiseen sekä informaatiotarpeisiin. Väitöskirjassa esitetyt tapaustutkimukset pyrkivät ymmärtämään tällaisten erittäin näkyvien tietoteknisten laitteiden vaikutusta ihmisten käyttäytymiseen informaatiotutkimuksen näkökulmasta. Tarkastelun kohteena ovat ihmisten jokapäiväiseen tiedonhakuun liittyvät strategiat heidän käyttäessään UBI-näyttöjä, sekä erilaiset informaatiotyypit joita ihmiset pitävät tärkeinä hoitaessaan jokapäiväisiä asioitaan kaupunkitiloissa. Kysymykset kuten kuinka ihmiset käyttävät uusia informaation lähteitä etsiessään tietoa jokapäiväisiin tarpeisiinsa sekä millä laitteilla ihmiset mieluiten etsivät ko. tietoa ohjaavat suurta osaa tutkimuksesta. Tutkimuksen teoreettinen viitekehys muodostuu jokapaikan tietotekniikan tutkimuksesta, urbaanin tietotekniikan tutkimuksesta, sekä ihmisten informaatiokäyttäytymisen tutkimuksesta. Tutkimuksen tärkeimmät löydökset osoittavat että ihmiset ovat ottaneet uudet tietotekniset resurssit osaksi päivittäistä informaatiokäyttäytymistään. Yksityiskohtainen lokitieto yhdistettynä haastattelu- ja havainnointidataan tarjoaa syvällisen näkemyksen käyttäjien tiedontarpeisiin. Dataa analysoimalla olemme havainneet joukon strategioita joita ihmiset käyttävät etsiessään tietoa kaupunkitiloissa. Tutkimus osoittaa myös, että ihmisten oletettujen tiedontarpeiden sekä havainnoidun käyttäytymisen välillä on suuria eroavaisuuksia. Käyttäjät ovat myös halukkaita lataamaan tietosisältöä matkapuhelimiinsa myöhempää käyttöä varten, täten lisäten tietoa omaan henkilökohtaiseen tietovarastoonsa.

Abstract Resting-state (RS) measurements during functional magnetic resonance imaging (fMRI) have become an established approach for studying spontaneous brain activity. RS-fMRI results are often obtained using explorative approaches like spatial independent component analysis (sICA). These approaches and their software implementations are rarely evaluated extensively or specifically concerning RS-fMRI. Trust is placed in the software that they will work according to the published method descriptions. Many methods and parameters are used despite the lack of test data, and the validity of the underlying models remains an open question. A substantially greater number of evaluations would be needed to ensure the quality of exploratory RS-fMRI analyses. This thesis investigates the applicability of sICA methodology and software in the RS-fMRI context. The experiences were used to formulate general guidelines to facilitate future method evaluations. Additionally, a novel multiple comparison correction (MCC) method, Maxmad, was devised for adjusting evaluation results statistically. With regard to software considerations, the source code of FSL Melodic, popular sICA software, was analyzed against its published method descriptions. Unreported and unevaluated details were found, which implies that one should not automatically assume a correspondence between the literature and the software implementations. The method implementations should rather be subjected to independent reviews. An experimental contribution of this thesis is that the credibility of the emerging sliding window sICAs has been improved by the validation of sICA related preprocessing procedures. In addition to that, the estimation accuracy regarding the results in existing RS-fMRI sICA literature was also shown not to suffer even though repeatability tools like Icasso have not been used in their computation. Furthermore, the evidence against conventional sICA model suggests the consideration of different approaches to analysis of RS-fMRI. The guidelines developed for facilitation of evaluations include adoption of 1) open software development (improved error detection), 2) modular software designs (easier evaluations), 3) data specific evaluations (increased validity), and 4) extensive coverage of parameter space (improved credibility). The proposed Maxmad MCC addresses a statistical problem arising from broad evaluations. Large scale cooperation efforts are proposed concerning evaluations in order to improve the credibility of exploratory RS-fMRI methods. / Tiivistelmä Aivoista toiminnallisella magneettikuvantamisella (engl. functional magnetic resonance imaging, fMRI) lepotilassa tehdyt mittaukset ovat saaneet vakiintuneen aseman spontaanin aivotoiminnan tutkimuksessa. Lepotilan fMRI:n tulokset saadaan usein käyttämällä exploratiivisia menetelmiä, kuten spatiaalista itsenäisten komponenttien analyysia (engl. spatial independent component analysis, sICA). Näitä menetelmiä ja niiden ohjelmistototeutuksia evaluoidaan harvoin kattavasti tai erityisesti lepotilan fMRI:n kannalta. Ohjelmistojen luotetaan toimivan menetelmäkuvausten mukaisesti. Monia menetelmiä ja parametreja käytetään testidatan puuttumisesta huolimatta, ja myös menetelmien taustalla olevien mallien pätevyys on edelleen epäselvä asia. Eksploratiivisten lepotilan fMRI-datan analyysien laadun varmistamiseksi tarvittaisiin huomattavasti nykyistä suurempi määrä evaluaatioita. Tämä väitöskirja tutki sICA-menetelmien ja -ohjelmistojen soveltuvuutta lepotilan fMRI-tutkimuksiin. Kokemuksien perusteella luotiin yleisiä ohjenuoria helpottamaan tulevaisuuden menetelmäevaluaatioita. Lisäksi väitöskirjassa kehitettiin uusi monivertailukorjausmenetelmä, Maxmad, evaluaatiotulosten tilastolliseen korjaukseen. Tunnetun sICA-ohjelmiston, FSL Melodicin, lähdekoodi analysoitiin suhteessa julkaistuihin menetelmäkuvauksiin. Analyysissa ilmeni aiemmin raportoimattomia ja evaluoimattomia menetelmäyksityiskohtia, mikä tarkoittaa, ettei kirjallisuudessa olevien menetelmäkuvausten ja niiden ohjelmistototeutusten välille pitäisi automaattisesti olettaa vastaavuutta. Menetelmätoteutukset pitäisi katselmoida riippumattomasti. Väitöskirjan kokeellisena panoksena parannettiin liukuvassa ikkunassa suoritettavan sICA:n uskottavuutta varmistamalla sICA:n esikäsittelyjen oikeellisuus. Lisäksi väitöskirjassa näytettiin, että aiempien sICA-tulosten tarkkuus ei ole kärsinyt, vaikka niiden estimoinnissa ei ole käytetty toistettavuustyökaluja, kuten Icasso-ohjelmistoa. Väitöskirjan tulokset kyseenalaistavat myös perinteisen sICA-mallin, minkä vuoksi tulisi harkita siitä poikkeavia lähtökohtia lepotilan fMRI-datan analyysiin. Evaluaatioiden helpottamiseksi kehitetyt ohjeet sisältävät seuraavat periaatteet: 1) avoin ohjelmistokehitys (parantunut virheiden havaitseminen), 2) modulaarinen ohjelmistosuunnittelu (nykyistä helpommin toteutettavat evaluaatiot), 3) datatyyppikohtaiset evaluaatiot (parantunut validiteetti) ja 4) parametriavaruuden laaja kattavuus evaluaatioissa (parantunut uskottavuus). Ehdotettu Maxmad-monivertailukorjaus tarjoaa ratkaisuvaihtoehdon laajojen evaluaatioiden tilastollisiin haasteisiin. Jotta lepotilan fMRI:ssä käytettävien exploratiivisten menetelmien uskottavuus paranisi, väitöskirjassa ehdotetaan laaja-alaista yhteistyötä menetelmien evaluoimiseksi.