Abstract In order to respond to the challenges posed by technological development, new interdisciplinary concepts and methods in the fields of research and design of information and communication technology are required. The researchers in this fields have been trying to solve design problems by, for example, concentrating on designing for the user experience (UX). Nevertheless, the concept of UX has been widely disseminated and rapidly adapted in many areas of design without it being clearly defined or deeply understood. Not only theoretical study of the phenomenon is needed but also analytical tools to more comprehensively analyse and understand UX. Such an important tool would be a concept that can be used to study practical phenomena in a comprehensive manner. The theoretical objective of this thesis was to formulate a new, “expanded” concept of UX that can be used to describe human experience with technology so that both short-term and longer-term aspects of this experience can be taken into account. Based on the review of the literature, it seemed that Dewey’s concept of aesthetic experience could provide a theoretical frame of reference for an approach aiming at understanding UX in a more comprehensive manner. A broad theoretical concept, such as Dewey’s concept of aesthetic experience, is not directly applicable to empirical research, however. The practical objective of the thesis was to outline a method or a set of methods how the concept can be operationalised. A comprehensive and operational concept of UX is generated based on Dewey’s concept of aesthetic experience that is divided into two levels utilising Leontjev’s activity theory. As a result of the research, the concept of expanded user experience (eUX) and the reflective research method for studying it has been created. This research has shown that by studying longer-term UX in addition to temporal UX and by focusing on analysing the user’s activity it is possible to see a larger and more meaningful view on UX. The reflective research method is particularly beneficial as a long-term research method focusing on the everyday environments of users. / Tiivistelmä Teknologian kehityksen asettamiin haasteisiin vastaaminen edellyttää uusia tieteen rajat ylittäviä käsitteitä ja menettelytapoja informaatio- ja kommunikaatioteknologian alan tutkimuksessa ja suunnittelussa. Alan tutkijat ovat alkaneet etsiä ratkaisuja suunnittelun ongelmiin mm. keskittymällä käyttäjäkokemuksen suunnitteluun. Käyttäjäkokemus käsitteen käyttö on yleistynyt ja se on omaksuttu nopeasti monilla suunnittelun alueilla huolimatta siitä, että käsitettä ei ole selkeästi määritelty tai syvällisesti ymmärretty. Käyttäjäkokemuksen tutkimuksessa tarvitaan paitsi tutkittavan ilmiön teoreettista tarkastelua, myös analyyttisiä välineitä käyttäjäkokemuksen kokonaisvaltaisempaan analysoimiseen ja ymmärtämiseen. Keskeinen väline on käyttäjäkokemuksen kokonaisvaltaista, moniulotteista ja reflektiivistä luonnetta kuvaava käsite, jonka avulla käytännön ilmiöitä voidaan tarkastella kokonaisvaltaisesti. Tämän tutkimuksen teoreettinen tavoite oli kehittää uusi ”laajennettu” käyttäjäkokemuksen käsite, jolla voidaan kuvata käyttäjäkokemusta ottamalla huomioon inhimillisen kokemuksen muodostumiseen vaikuttavia lyhyt- ja pitkäkestoisia aspekteja. Kirjallisuuskatsauksen perusteella vaikutti siltä, että Dewey’n esteettisen kokemuksen käsite voisi ratkaista useita aikaisemman käyttäjäkokemuksen tutkimuksessa ilmenneitä puutteellisuuksia tarjoamalla teoreettisen viitekehyksen lähestymistavalle, jonka tavoitteena on ymmärtää käyttäjäkokemusta aikaisempaa kokonaisvaltaisemmin. Laaja teoreettinen käsite, kuten Dewey’n esteettisen kokemuksen käsite, ei kuitenkaan ole suoraan sovellettavissa empiiriseen tutkimukseen. Näin ollen tutkimuksen käytännöllinen tavoite oli hahmotella menetelmä tai joukko menetelmiä, joiden avulla Dewey’n esteettisen kokemuksen käsite voidaan operationalisoida. Tutkimuksessa kehitetty, aikaisempaa kokonaisvaltaisempi ja operationaalinen käyttäjäkokemuksen käsite perustuu Dewey’n esteettisen kokemuksen käsitteeseen, joka on operationalisoitu jakamalla se kahteen tasoon Leontjev’n toiminnan teorian avulla. Tutkimuksen tuloksena syntyi laajennettu käyttäjäkokemuksen käsite (the expanded user experience), ja sen tutkimiseen tarkoitettu reflektiivinen käyttäjätutkimusmenetelmä (the reflective research method). Tässä tutkimuksessa havaittiin, että keskittymällä pidempikestoisen käyttäjäkokemuksen tutkimiseen hetkellisesti muodostuvan käyttäjäkokemuksen rinnalla sekä analysoimalla käyttäjän toimintaa, voidaan käyttäjäkokemus nähdä aikaisempaa laajempana ja merkityksellisempänä ilmiönä. Reflektiivinen tutkimusmenetelmä soveltuu erityisesti käyttäjien jokapäiväisessä arjessa tapahtuvaan pitempiaikaiseen käyttäjätutkimukseen.

Abstract User experience research has focused mainly on understanding user experiences during or directly after use. However, studies that focus on anticipated user experiences are scarce. Different methods and metrics have also been developed to measure user experience, but only a few are suitable for evaluating visual user interface design in an anticipated use situation. Moreover, these methods do not provide guidance on how to create suitable examples for research. This thesis investigates how anticipated user experiences, needs, and wishes for visual user interface design can be studied in the early development phase. Furthermore, it investigates how visual design examples can be created and used in these studies as well as their benefits. To answer these questions, it was necessary to create and evaluate prototypes and visual design examples in the user early development phase user experience studies. The examples allowed the study of how interactive elements of user interfaces should be visually designed to draw users’ attention to them. In addition, the thesis explains the means of increasing the visibility of an interactive object and the impact of its use context on its visual design. A constructive design research approach is used in this thesis. The research material is compiled from the artifacts and results of the seven user studies. The main data collection and analysis methods are qualitative, supported with some quantitative methods. The main contribution of this thesis is a practical EDE method for creating visual design examples and evaluating them in early development phase anticipated user experience studies focused on the visual design of a user interface. The second contribution of this thesis is user experience-based preliminary suggestions for the design of interactive elements within the studied user interfaces. The findings are useful for both practitioners and researchers dealing with user experience and visual user interface design. / Tiivistelmä Käyttäjäkokemustutkimus on keskittynyt käyttäjien kokemuksiin varsinaisen käytön aikana tai heti sen jälkeen. Kiinnostus ennakoidun käyttäjäkokemuksen tutkimukseen ennen käyttötilannetta on herännyt vasta hiljattain. Käyttäjäkokemuksen arviointi- ja mittausmenetelmiä on kehitetty paljon, mutta vain harvat niistä sopivat visuaalisen käyttöliittymäsuunnittelun tutkimiseen ennakoidussa käyttötilanteessa. Menetelmät eivät myöskään opasta arviointiin sopivien visuaalisten esimerkkien suunnittelussa. Tutkielmassa selvitetään, miten käyttäjien ennakoituja kokemuksia, tarpeita ja toiveita visuaalisesta käyttöliittymäsuunnittelusta voidaan tutkia tuotekehityksen alkuvaiheessa. Lisäksi selvitetään, kuinka visuaalisia esimerkkejä voidaan luoda ja käyttää alkuvaiheen ennakoidun käyttäjäkokemuksen arvioinneissa sekä pohditaan niiden etuja tutkimuksille. Jotta näihin kysymyksiin voidaan vastata, täytyi luoda prototyyppejä ja visuaalisia esimerkkejä sekä arvioida niitä käyttäjätutkimuksissa. Esimerkkien avulla tutkitaan, miten vuorovaikutteisia käyttöliittymäelementtejä tulisi visuaalisesti esittää, jotta käyttäjä erottaisi ne muusta sisällöstä. Lisäksi selvitetään, miten elementin vuorovaikutteista ilmettä voitaisiin vahvistaa sekä arvioidaan sovellusympäristön vaikutusta elementin visuaaliseen esittämiseen. Tutkimuksen lähestymistapa on konstruktiivinen suunnittelun tutkimus. Aineisto muodostuu artefakteista ja seitsemän käyttäjäkokemustutkimuksen tuloksista. Tutkimusten tiedonkeruumenetelmät ja aineiston analyysimenetelmät ovat laadullisia. Lisämenetelminä on käytetty myös määrällisiä mittareita ja analyysimenetelmiä. Tutkielman päätulos on käytännöllinen EDE-menetelmä, joka on tarkoitettu visuaalisten esimerkkien luontiin ja arviointiin alkuvaiheen ennakoiduissa käyttäjäkokemustutkimuksissa, jotka keskittyvät tuotteen visuaaliseen suunnitteluun. Tutkielman toinen tulos on käyttäjäkokemuspohjaiset alustavat suositukset tutkittujen käyttöliittymien vuorovaikutteisten elementtien visuaaliseen suunnitteluun. Tulokset palvelevat visuaalisen käyttöliittymäsuunnittelun tai käyttäjäkokemuksen parissa työskenteleviä tutkijoita ja teollisuuden ammatinharjoittajia.

Abstract Cross-platform configurations—systems and services employing multiple devices and applications in concert—increasingly penetrate a variety of personal and recreational domains, such as entertainment, photography and physical exercise. Supporting regular physical exercise is important in reducing health threats such as obesity and heart disease. Many personal exercise monitoring solutions employ a cross-platform configuration. This work is positioned at the intersection of two streams of research: 1) cross-platform systems and 2) technology-mediated physical exercise. The key question is: How does composition—the manner by which roles, functionality and content are allocated across system components—influence use and user experience. This thesis investigates how composition works and functionality and content may be allocated efficiently. This work takes on a qualitative case study approach, featuring a heart rate monitoring system comprising a wearable heart rate monitor and a web service. The findings reveal that the composition of cross-platform systems essentially influences user experiences. Cross-platform systems may support different ways of carrying out activities through role-based and modular organization of components. Complementary allocation of functionality may reduce the complexity on individual devices and increase components’ fit for purpose. Several challenges in combinatorial use, such as the limited functionality of specific devices or the redundancy of functionality, could be overcome by strategic allocation. Despite the challenges, cross-platform systems may effectively support cross-contextual activities. In exercise monitoring, the role of the interactive mobile device was particularly central for motivation, learning and controlling target behavior. Conventional exercise diaries or non-interactive solutions based on sensors may benefit from the inclusion of “runtime” interactivity. This study identifies composition as a designable characteristic of cross-platform systems constituted by structure of roles, distribution of functionality and content and functional modularity. This conceptualization proposes new directions for the study and design of cross-platform systems. The thesis discusses ways to allocate roles effectively. It also suggests guidelines for cross-platform composition. / Tiivistelmä Tämä työ käsittelee monikanavaisia järjestelmiä, jotka muodostuvat useiden eri päätelaitteiden ja sovellusten yhdistelmistä. Kuluttajasektorilla ne ovat yleistyneet esimerkiksi viihteessä, valokuvauksessa ja liikkumisen tukena. Säännöllisen liikunnan tukeminen on keskeistä muun muassa ylipainon sekä sydän- ja verisuonisairauksien ehkäisyssä. Suuri osa liikuntaa tukevista ratkaisuista yhdistelee useita eri teknologioita ja sovelluksia. Tämä työ asemoituu kahden tutkimusalueen risteykseen: 1) monikanavaiset järjestelmät ja 2) teknologia liikunnan tukena. Tutkimuksen perimmäisenä tarkoituksena on edistää monikanavaisten järjestelmien tilannelähtöistä suunnittelua. Keskeinen kysymys on, kuinka järjestelmän toiminnallisuudet ja sisältö voidaan tehokkaasti jakaa eri osasovellusten, kuten mobiilisovelluksen ja verkkopalvelun kesken. Tässä työssä kyseistä allokaation problematiikkaa tarkastellaan laadullisen tapaustutkimuksen keinoin. Tutkimuksessa perehdytään sykemittarin ja verkkopalvelun muodostaman esimerkkijärjestelmän toimintaan keskittyen loppukäyttäjien kokemuksiin. Tutkimus osoittaa, että monikanavaisen järjestelmän kompositio määrittää keskeisesti käyttäjäkokemusta ja järjestelmän tuomaa lisäarvoa käyttäjälle. Monikanavaiset järjestelmät voivat tehokkaasti tukea erilaisia käyttötapoja erikoistuneiden ja (tietyssä määrin) itsenäisten osasovellustensa kautta. Onnistuneella kompositiolla voidaan yksinkertaistaa laitteita ja palveluita sekä lisätä niiden soveltuvuutta käyttötarkoitukseensa. Monikanavaisten järjestelmien käyttöön liittyviä ongelmia, kuten sisältöjen päällekkäisyyttä ja rajoitteita osasovellusten toiminnallisuudessa, voidaan ratkoa strategisen allokaation keinoin. Tutkimus osoittaa, että liikunnan tukena sykemittari on keskeisessä roolissa motivoiden käyttäjiä ja tehostaen harjoittelua välittömän palautteen avulla. Liikunnan aikainen palaute on keskeistä, mikä tulisi huomioida urheilupäiväkirjoihin ja passiivisiin sensoreihin perustuvissa ratkaisuissa. Kompositio on monikanavaisten järjestelmien keskeinen piirre, johon voidaan vaikuttaa suunnittelussa roolien allokaatiolla, toiminnallisuuden ja sisällön jakamisella sekä osasovellusten itsenäisyyden asteella. Tämä tutkimus ohjaa monikanavaisten järjestelmien suunnittelua ja tutkimusta sekä esittää ohjenuoria tehokkaalle allokaatiolle.