Abstract Modern life has increasingly become intertwined with technology, and recent years have witnessed a growth in technologies that support people in, for instance, leading healthier and more sustainable lifestyles. At the centre of this growth has been persuasive systems design, which has been shown to have a positive effect on individuals’ behaviour and their use of systems. This dissertation consists of five studies, encompassing a literature review, two quantitative studies with a total of 227 respondents, and two constructive studies that address the central research question of the dissertation: How can integrating judgment and decision-making processes and persuasive software design patterns enhance the development of behaviour change support systems? The primary theoretical framework for the research is the Persuasive Systems Design model. This is a model that outlines the key requirements for developing persuasive systems, consisting of the theoretical underpinnings, persuasion context analysis, and four feature categories. In recent years, improving the design of persuasive systems to better achieve their intended objectives has been an important topic. This dissertation, in addition to examining the role of persuasive software features in influencing behaviour, also integrates behavioural economics and software design patterns into the design of persuasive systems. Additionally, the interplay between the categories and other constructs such as perceived competence is investigated through statistical analyses. Overall, results reveal that persuasive system features have an impact on the efficacy of behaviour change support systems. Additionally, integrating behavioural economics concepts that explain the reasons why individuals deviate from expected behaviour and software design patterns can help improve the development of persuasive systems and further enhance their efficacy. / Tiivistelmä Teknologia on yhä tiukemmin osa nykyelämää. Viime vuosina on tapahtunut kasvua ja kehitystä teknologioissa, jotka tukevat ihmisiä esimerkiksi elämään terveellisemmin ja ympäristöä säästäen. Tämän kasvun keskiössä on ollut vakuuttavien järjestelmien suunnittelu, jonka on osoitettu vaikuttavan positiivisesti sekä ihmisten käyttäytymiseen että järjestelmien käyttöön. Tämä väitöskirja käsittää viisi tutkimusta, sisältäen kirjallisuuskatsauksen, kaksi kvantitatiivista tutkimusta yhteensä 227 vastaajalla, ja kaksi konstruktiivista tutkimusta, jotka yhdessä vastaavat väitöskirjan päätutkimuskysymykseen: Kuinka arviointi- ja päätöksentekoprosessit sekä vakuuttavien järjestelmien suunnittelumallit yhdistämällä voidaan edistää käyttäytymisen muutosta tukevien järjestelmien kehitystä? Ensisijainen teoreettinen viitekehys tutkimukselle on vakuuttavien järjestelmien suunnittelumalli (Persuasive Systems Design model). Kyseinen malli määrittää keskeiset vaatimukset vakuuttavien järjestelmien kehittämiselle. Tärkeänä aiheena on ollut vakuuttavien järjestelmien suunnittelemisen edistäminen, jotta niillä voitaisiin paremmin saavuttaa aiotut päämäärät. Vakuuttavien järjestelmien ohjelmisto-ominaisuuksien vaikutuksesta käyttäytymiseen tutkimisen lisäksi väitöskirja yhdistää myös behavioristisen taloustieteen ja ohjelmistosuunnittelumallit vakuuttavien järjestelmien suunnitteluun. Lisäksi kategorioiden ja muiden käsitteiden, kuten koetun pätevyyden, vuorovaikutusta on tutkittu tilastollisen analyysin keinoin. Kaiken kaikkiaan tulokset paljastavat vakuuttavien järjestelmien ominaisuuksilla olevan vaikutusta käyttäytymisen muutosta tukevien järjestelmien vaikuttavuuteen. Lisäksi integroimalla behavioristisen taloustieteen konsepteja, jotka selittävät syitä, joiden vuoksi yksilöt käyttäytyvät odotetusta poikkeavasti, ohjelmistosuunnittelumalleihin, voidaan auttaa edistämään vakuuttavien järjestelmien kehittämistä ja parantaa niiden vaikuttavuutta.

Abstract The potential of information technologies to enable fundamental and enduring change in individuals’ health and well-being activities has recently gained significant research and policy attention. Moreover, there has been increasing interest in persuasive systems that are designed to induce and influence people to change their attitudes and behaviors. This dissertation consists of five studies, including two qualitative studies and three quantitative field studies (including 616 real users of such persuasive systems), that are closely related and successively build upon each other to jointly address the central research question: To what extent persuasive systems design has an influence on consumers’ intention to adopt health behavior change support systems? The foremost conceptual foundation is the work on persuasive systems design, which further elaborates the features, affordances, and capabilities of systems that can be effective in inducing short-term as well as sustained behavior. The focal point is on the four distinct categories of persuasive systems design: (i) primary task support; (ii) dialogue support; (iii) perceived system credibility; and (iv) social influence. The interplay between the categories and other related constructs, such as unobtrusiveness and design aesthetics, is investigated through rigorous statistical analyses, including partial least structural equation modeling. The results demonstrate that persuasive systems design has a significant impact on consumers’ adoption of health behavior change support systems in different stages of adoption. The work addresses a problem salient to research, policy, and practice and builds upon strong theoretical and conceptual foundations. The research also extends prior technology adoption literature in information systems in a useful way by examining questions related to the design of systems in a novel and consequential domain. / Tiivistelmä Informaatioteknologian rooli ja potentiaali yksilöiden terveyden ja hyvinvoinnin edistämisessä on viime aikoina saanut merkittävää huomiota sekä tutkimuskentällä että julkisessa keskustelussa. Kasvavaa kiinnostusta on osoitettu erityisesti vakuuttaviin tietojärjestelmiin, jotka ovat suunniteltu vaikuttamaan ihmisten asenteisiin ja käyttäytymiseen. Väitöskirja koostuu yhteensä viidestä tutkimuksesta, joista kaksi on laadullisia tutkimuksia ja kolme määrällisiä kenttätutkimuksia. Kenttätutkimuksissa järjestelmiä on tutkittu yhteensä 616 loppukäyttäjällä. Väitöstyön tutkimukset liittyvät läheisesti toisiinsa ja vastaavat yhdessä keskeiseen tutkimuskysymyksen: missä määrin vakuuttavien järjestelmien suunnittelumenetelmillä on vaikutusta kuluttajien aikomukseen ottaa käyttöön terveyskäyttäytymisen muutoksia tukevia järjestelmiä? Työn tärkein käsitteellinen perusta kytkeytyy vakuuttavien järjestelmien suunnitteluun, jossa käsitellään yksityiskohtaisesti järjestelmien ominaisuuksia, käyttömahdollisuuksia ja valmiuksia, jotka voivat olla tehokkaita sekä lyhyen aikavälin että pysyvän käyttäytymisen muutoksen tukemisessa. Väitöstyön keskeinen näkökulma on neljässä vakuuttavan suunnittelun kategoriassa: (i) ensisijaisen tehtävän tukemisessa; (ii) käyttäjän ja järjestelmän välisen vuoropuhelun tukemisessa; (iii) järjestelmän koetussa uskottavuudessa ja (iv) sosiaalisessa vaikutuksessa. Kyseisten kategorioiden vuorovaikutusta ja yhteyksiä on tutkittu tilastollisten analyysien ja rakenneyhtälömallien kautta. Sen lisäksi työssä on paneuduttu aiheeseen tiiviisti liittyvien tekijöiden, kuten teknologian “tunkeilemattomuuden” ja suunnitteluestetiikan merkitykseen teknologian käyttöönotossa. Väitöskirjan tulokset osoittavat, että vakuuttavien järjestelmien suunnittelumenetelmillä on merkittävä vaikutus kuluttajien aikeisiin ottaa käyttöön ja käyttää terveyskäyttäytymisen muutoksia tukevia järjestelmiä. Väitöstyö perustuu vahvaan teoreettis-käsitteelliseen viitekehykseen ja käsittelee tutkimusongelmaa, joka on relevantti tutkimuksen, käytännön sekä julkisen päätöksenteon kannalta. Väitöstutkimus lisää hyödyllisellä ja uudella tavalla tietojärjestelmätieteen tietämystä teknologioiden käyttöönottoon liittyen.

Abstract Behavior change support systems (BCSSs) help people to achieve personal goals that they cannot necessarily achieve on their own. Typical BCSSs include health-related systems and applications. Significant policy and research attention has been aimed at information technologies that enable behavior change in regard to individuals’ health and wellbeing activities. The aim of this dissertation is to build a comprehensive view of health BCSSs, ranging from technology adoption to engagement, persuasion, and habit formation. As its main research question, the present thesis asks: What can user experiences of health BCSS reveal about behavior change? In addition, it proposes a framework for different approaches, which can help developers solve ethical issues in their BCSS design. This dissertation comprises four qualitative studies and one conceptual study. Hermeneutics has been the most influential research method in conducting these studies. Ontologically, hermeneutics leans toward socially constructed reality. The primary conceptual lenses for interpreting the data are the BCSS framework and Persuasive Systems Design model. This thesis extends prior research on eHealth, including non-adoption, flow esperience, use adherence, habit formation, and ethics. The results emphasize that persuasive systems design can affect user experience in different stages of system adoption and learning a new, healthier lifestyle. The presented work addresses health behavior change as a complex issue. Many individuals regard system usefulness in terms of perceived value for themselves rather than in terms of the system’s instrumental value. People are less likely to use the systems if they do not fit into their daily routines. Flow experience appears not to play as fundamental part in the BCSS use experience as is expected. The results suggest that self-monitoring, reminders and tunneling can help users to achieve better outcomes. These persuasive features can help increasing subject’s compliance and commitment, which in turn can help individuals to achieve better habits. Additionally this thesis presents a framework where different ethical approaches are divided to three distinct categories. / Tiivistelmä Käyttäytymismuutosta tukevat tietojärjestelmät auttavat ihmisiä saavuttamaan henkilökohtaiset tavoitteensa, joita he eivät välttämättä yksin saavuttaisi. Tyypillisesti tällaiset järjestelmät ja applikaatiot liittyvät terveyteen. Sekä tutkimuksessa että julkishallinnossa on kiinnitetty huomiota, kuinka yksilöiden terveyttä ja hyvinvointia voidaan edistää informaatioteknologian avulla. Tämän väitöskirjan tarkoituksena on rakentaa kokonaisvaltainen näkemys terveyttä edistävistä käyttäytymismuutosta tukevista tietojärjestelmistä lähtien järjestelmän käytöstä ja osallistavuudesta, suostuttelevuuteen ja tapojen muodostumiseen. Väitöskirjan keskeisin tutkimuskysymys on: mitä käyttäjien kokemukset terveyttä edistävistä käyttäytymismuutosta tukevista tietojärjestelmistä paljastavat mitattavasta käyttäytymismuutoksesta? Lisäksi tämä väitöskirja tarjoaa viitekehyksen, joka voi auttaa suunnittelijoita ratkaisemaan eettisiä ongelmakohtia, kun he suunnittelevat käyttäytymismuutosta tukevia tietojärjestelmiä. Väitöskirja pitää sisällään neljä kvalitatiivista osajulkaisua ja yhden konseptuaalisen osajulkaisun. Hermeneutiikka on osajulkaisujen kannalta keskeisin tutkimusmenetelmä. Ontologisesti hermeneutiikka nojaa sosiaalisesti konstruoituun todellisuuteen. Aineiston tulkitsemisen kannalta keskeisimmät konseptuaaliset viitekehykset ovat olleet BCSS framework ja Persuasive Systems Design model. Väitöskirja laajentaa aiempaa tutkimuksellista näkökulmaa eHealth-teemasta pitäen sisällään näkökulmat järjestelmän hylkäämisestä, flow-kokemuksesta, järjestelmän käyttöön sitoutumisesta, elintapojen muodostumisesta ja eettisyydestä. Väitöskirjan tulokset korostavat, että suostuttelevien järjestelmien suunnittelumenetelmät voivat vaikuttaa käyttäjäkokemukseen eri vaiheissa järjestelmän käyttöönotosta uuden terveellisemmän elintavan omaksumiseen. Väitöskirjassa esitellyt osajulkaisut osoittavat, että terveyttä edistävä käyttäytymismuutos on monimutkainen kokonaisuus. Moni haastatelluista koki järjestelmän hyödyllisyyden liittyvän enemmän itsensä kehittämiseen kuin välineelliseen hyötyyyn. Ihmiset olivat vastentahtoisia käyttämään järjestelmää, jos se ei sopinut heidän arkielämäänsä. Väitöskirjan tulokset antavat ymmärtää, että itsemonitorointi, muistutukset ja tunnelointi auttavat käyttäytymismuutosta tukevien tietojärjestelmien käyttäjiä saavuttamaan parempia lopputuloksia. Nämä suostuttelevat elementit voivat helpottaa käyttäjiä noudattamaan ohjeita ja sitoutumaan muutosprosessiin kohti terveellisempiä elämäntapoja. Väitöskirja tarjoaa lisäksi viitekehyksen, jossa erilaiset eettiset lähestymistavat on jaotelty kolmeen eriteltävään kategoriaan.

Abstract Organizations continuously strive to engage customers in the services development process. The social web facilitates this process by enabling novel channels for voluntary feedback-sharing and collaborative interaction through social media and technologically advanced environments. The component parts of these environments are information systems that are linked with social media and designed for large displays to support interactivity. The work performed during this research involved the design and assessment of operational software features for encouraging user engagement through publicly displayed information systems. Drawing upon socio-psychological theories and interconnecting them to the seven social influence design principles listed in the Persuasive Systems Design model, this dissertation examines the role of persuasive software features in altering human behavior with respect to engagement in feedback-sharing and collaborative interaction. The dissertation consists of five quantitative studies, including one Twitter survey (involving 403 respondents) and four experiments with publicly displayed Twitter-based systems (involving 284 users), that successively complement each other to address the main research question: How can social influence design principles persuade people to engage with publicly displayed systems that are integrated with social media? The results of these studies reveal interplay between the design principles and indicate that they have the capacity to improve the persuasiveness of information systems and predict the behavioral intentions of users to engage with such systems in the future. Based on these findings, a framework for studying socially influencing systems (SIS) is proposed. This framework is potentially instrumental in achieving a richer understanding of how to effectively harness social influence for enhanced user engagement through socio-technical environments and for the future development of persuasive information systems. / Tiivistelmä Organisaatioiden palvelukehityksen tavoitteena on sitouttaa ja innostaa asiakkaita. Sosiaalinen verkko edistää tätä prosessia tarjoamalla uusia väyliä niin vapaaehtoiselle palautteenjaolle kuin sosiaalisessa mediassa ja edistyneissä teknologisissa ympäristöissä tapahtuvalle interaktiiviselle yhteistyöllekin. Nämä ympäristöt koostuvat tietojärjestelmistä, jotka on yhdistetty sosiaaliseen mediaan, ja jotka on suunniteltu interaktiota edistäville suurille näytöille. Tässä tutkimuksessa on suunniteltu ja arvioitu ohjelmisto-ominaisuuksia, joiden tarkoitus on suostutella ja osallistuttaa julkisesti esilläolevien tietojärjestelmien ja näyttöjen kautta. Tutkimus nojaa sosiopsykologiseen teoriapohjaan, ja yhdistää näitä seitsemään sosiaalisen vaikuttamisen suunnitteluperiaatteeseen, jotka on kuvattu vaikuttavien suunnittelumenetelmien mallissa. Tämä väitöstyö tutkii vaikuttavien ohjelmistollisten ominaisuuksien osuutta käyttäytymisen muuttamisessa kohdistuen erityisesti siihen, miten loppukäyttäjää voidaan suostutella jakamaan palautetta ja ottamaan osaa interaktiiviseen yhteistyöhön. Työ koostuu viidestä määrällisestä tutkimuksesta, jotka vastaavat tutkimuskysymykseen: kuinka sosiaalisen vaikuttamisen suunnitteluperiaatteet voivat suostutella ja vakuuttaa ihmiset käyttämään julkisesti esilläolevia järjestelmiä, jotka on yhdistetty sosiaaliseen mediaan? Tutkimuksista yksi on Twitter-kyselytutkimus (403 vastaajaa) ja neljä tutkimusta tehtiin julkisesti esilläolevalla Twitter-pohjaisella järjestelmällä (284 vastaajaa). Tutkimusten tulokset osoittavat mainittujen suunnitteluperiaatteiden keskinäisen vuorovaikutuksen, sekä kuinka niiden avulla voidaan parantaa tietojärjestelmien vaikuttavuutta ja ennustaa tulevaa käyttöä. Tutkimustulosten pohjalta työssä luodaan viitekehys sosiaalisesti vaikuttavien järjestelmien tutkimukseen. Tämä viitekehys on keskeisessä asemassa pyrittäessä saavuttamaan syvällisempi ymmärrys siitä, kuinka käyttäjiä voidaan suostutella hyödyntämällä sosiaalista vaikuttamista. Viitekehystä voidaan käyttää myös vaikuttavien järjestelmien kehittämisessä.

Abstract This thesis aims to contribute to the restructuring of the research field of ICT in education by trying to reduce the complexity of the research with an analysis of the research from the perspective of research of science. The analysis provides a second order observation of research especially from a paradigm point of view. The concept of paradigm has been re-defined by applying Niklas Luhmann's (1995) theory of social systems. The main research task of this thesis is to describe the paradigms structuring scientific communication in research on ICT integration in education. The research questions here are based on the understanding that paradigms are structures of the social communicative systems of science, creating expectations for the researcher about the scientific nature of the research. The definition of the paradigm as a selective structure in a social communicative system of science implicitly defines that the communication within the system is language by nature. In this research, to separate it from linguistics, the focus is in the use of language in research context, not in language itself. In practice, the paradigms of research on ICT integration in education are analyzed through qualitative analysis of metaphors containing ontological assumptions of research and rhetoric convincing the scientific community of the scientific nature and the interest of research. The sample articles have been selected according to such a criteria that they can be seen representing the core of the scientific communication in the field. From the education point of view, the mainstream of research on ICT integration in education has led to an immersion of the learning theoretical foundation of the research into techno-economic paradigms - and in a sense led to fading of broader educational and social perspectives. The mainstream of the research is shadowing the research that has social and cultural approaches and critical research interests related to a changing education system and global educational problems. Although the research puts emphasis on constructive learning theories, techno-economic paradigms of the research field continue the tradition of instructional technology, which is framing the concept of "e-Education". This mainstream is not viable in solving the current problems of education globally. This is not to say that the research field of ICT in education is growing obsolete. On the contrary, the research is needed urgently but it should focus also on the broader educational and social developments in a global context. / Tiivistelmä Tämä tutkimus liittyy tieto- ja viestintätekniikan opetuskäytön poikkitieteellisen tutkimusalueen jäsentämiseen ja selkiinnyttämiseen. Tutkimuksen lähestymistapa on tutkimuksen tutkimus, jossa tutkimusaluetta tarkastellaan reflektiivisesti ns. toisen tason havainnointina. Tutkimuksessa lähestytään tieto- ja viestintätekniikan opetuskäytön tutkimusaluetta paradigma -käsitteen avulla, joka määritellään Niklas Luhmann'in (1995) sosiaalisen järjestelmän teoriaa hyödyntäen tieteellisen kommunikaatiojärjestelmän valikoiviksi rakenteeksi. Tutkimusongelmat keskittyvät näiden rakenteiden kuvailemiseen olettaen, että nämä valikoivat rakenteet luovat tutkijoille odotuksia tutkimuksen perusolettamuksista. Paradigmat tieteellisen kommunikatiivisen järjestelmän rakenteina perustuvat kieleen, jota käytetään tutkimusten raportoinnissa sekä muussa tieteellisessä kommunikaatiossa. Tässä tutkimuksessa näitä rakenteita tutkitaan kansainvälisissä tutkimusartikkeleissa esiintyvien tieto- ja viestintätekniikan opetuskäyttöön liittyvien metaforisten ilmauksien sekä tutkimuksen lähtökohtiin ja intresseihin liittyvän retoriikan kautta. Tulkinnassa käytetään kielen käytön tutkimuksen menetelmiä, pitäytyen metaforisten ilmausten sekä retoriikan yhdenmukaisuuksien ja erojen analysoimisessa. Analyysin tarkoituksena on jäsentää tieteellisen kommunikaation paradigmaattisia rakenteita. Tutkimuksen tuloksena voidaan lyhyesti todeta, että tieto- ja viestintätekniikan opetuskäytön tutkimusta luonnehtii voimakas instrumentaalinen sekä teknis-taloudellinen suuntaus. Suurin osa tutkimusta hallitsevista metaforista sekä paradigmoista voidaan nähdä tämän laajemman suuntauksen osina. Orastava sosio-kulttuurinen tutkimus-suuntaus on selvästi edellä mainitun pääsuuntauksen varjossa. Oppimisteoreettisesti orientoitunut opetusteknologinen tutkimus korostaa yhteistoiminnallisuutta ja sosiaalista kontekstia oppimisen edellytyksenä. Tutkimusparadigmojen näkökulmasta myös tämä tutkimusorientaatio noudattaa pääosin teknis-taloudellista tutkimussuuntausta. Tämä on havaittavissa teknologian instrumentaalisuuden korostamisessa sekä tutkimuksen perustumisessa pääosin luonnontieteelliseen tutkimustraditioon. Tutkimus ei siten erotu olennaisesti teknis-taloudellisesta tutkimus- ja kehitystyöstä erilliseksi suuntaukseksi. Tutkimuksen keskeiseksi käsitteeksi nousevat erityisesti "e-education" ja "e-learning", joiden varaan uusi koulutus- ja oppimismuoto on jäsentymässä. Sosio-kulttuurinen tutkimusorientaatio, institutionaaliset tutkimuskohdetta kuvaavat metaforat sekä koulutuksen muutosta korostavat tutkimusintressit ovat tutkimusalan kokonaisvaltaisen jäsentymisen ja globaalien koulutuksellisten ongelmien kannalta tärkeitä. Poikkitieteellisen, eri tieteenaloja ja metaforia syntetisoivan viitekehyksen sekä kulttuuritutkimuksellisen lähestymistavan korostaminen ovat tieto- ja viestintätekniikan opetuskäytön tutkimuksen kehittymisen kannalta keskeisiä.