Abstract The aim of this thesis is to present a theoretically consistent conceptualization of knowledge creation as an interactive event and to test this in a working community in a methodologically coherent manner. This thesis examines the key problems in the body of research of knowledge creation in the field of Knowledge Management, which is attached to the idea of knowledge as an asset inside a human mind, but simultaneously promotes a view of interaction, based on hermeneutic understanding. The study proposes an alternative way to conceptualize and examine knowledge creation, based on hermeneutic phenomenology of Hans-Georg Gadamer and Martin Heidegger. The foci are on the conceptions of a human being and interaction as play. On the basis of the research literature, a framework for examining knowledge creation was developed. The framework was empirically tested in a multi-organizational and multi-professional working community of librarians and teachers, participating in The Joy of Reading Program in Finland. Along with the research literature, the triangulated data consist of ethnographic observations and video recordings of the community’s gatherings, its members’ interviews and produced documents. The data were analyzed through a qualitative approach. The results show that the phenomenological conceptions of temporality of a human being and play are suitable for understanding being in the knowledge-creating interaction, as they give means to understand the meaningfulness of past experiences, but promote an open attitude towards future possibilities in a way which promotes knowledge creation. Studying interactive events allows for an understanding of how the phenomenon of knowledge creation can be examined as a collective accomplishment. The importance of flexible circumstances is emphasized to promote interaction. The playful mode of being in the event, meaning seriousness and the tendency to be present in the event, was seen as a way to use the time available effectively. The results may be utilized to develop organizational circumstances, which promote knowledge creation by acknowledging the meaningfulness of interaction. In the future, theoretical sampling will be used for testing and developing the framework further in a Finnish Academy’s Strategic Research Council’s consortium BCDC Energy aiming at developing a cloud computing based market place on renewable energy markets. / Tiivistelmä Tutkimus esittää teoreettisesti yhtenäisen käsitteellistyksen tiedon luomisesta vuorovaikutteisena tapahtumana. Tätä käsitteellistykseen perustuvaa viitekehystä testataan empiirisesti tarkastelemalla tiedon luomisen edellytyksiä ja uuden tiedon luomisen mahdollistavaa vuorovaikutusta moniammatillisessa työyhteisössä. Tiedon luomisen tutkimus on perinteisesti kiinnittynyt ajatukseen tiedosta mielen sisäisenä varantona. Samanaikaisesti tiedon luomisen tutkimuksessa korostetaan vuorovaikutusta, joka on usein käsitetty varsin hermeneuttisena tapahtumana. Tässä tutkimuksessa tarkastellaan näiden kahden lähtökohdan yhdistämisestä muodostuneita ongelmia tietojohtamisen alalla. Tutkimus esittää vaihtoehtoisen, Martin Heideggerin ja Hans-Georg Gadamerin hermeneuttiseen fenomenologiaan perustuvan tavan käsittää ja tutkia tiedon luomista siten, että hermeneuttinen käsitys vuorovaikutuksesta ei ole ristiriidassa tiedon käsitteen kanssa. Tutkimuksen keskeisinä tarkastelun kohteina ovat fenomenologinen ihmiskäsitys ja ajatus vuorovaikutuksesta leikkinä. Tutkimuksessa tarkasteltiin hermeneuttisen fenomenologian suhdetta tiedon luomisen nykytutkimukseen ja kehitettiin hermeneuttiseen fenomenologiaan perustuen viitekehys tiedon luomisen empiiristä tutkimusta varten. Viitekehystä testattiin empiirisesti valtakunnalliseen Lukuinto-ohjelmaan osallistuneessa, kirjaston työntekijöiden ja opettajien muodostamassa, moni-ammatillisessa työyhteisössä. Tutkimuskirjallisuuden lisäksi tutkimuksen aineisto koostui etnografisesta havainnointiaineistosta, työyhteisön kokousten videoinneista, yhteisön jäsenten haastatteluista ja heidän tuottamistaan dokumenteista. Aineisto analysoitiin laadullisella otteella tarkastelemalla sekä työyhteisössä käytyjä keskusteluja että työyhteisön jäsenten kokemuksia tiedon luomisesta Lukuinto-ohjelmassa. Tutkimuksen tulokset osoittavat, että fenomenologinen käsitteellistys olemisen ajallisesta luonteesta ja leikistä avoimena yhdessä olemisen tilana soveltuvat hyvin tietoa luovan vuorovaikutuksen ymmärtämiseen, sillä käsitteellistys huomioi menneiden kokemusten merkityksen uuden tiedon luomisessa, mutta painottaa myös avoimen tulevan ja sen mahdollisuuksien ymmärtämisen merkitystä tavalla, joka edistää uuden luomista. Vuorovaikutustapahtumien tutkiminen mahdollistaa tiedon luomisen ymmärtämisen jaettuna, yhteisenä tapahtumana ja kokemuksena. Joustavien olosuhteiden merkitys tiedon luomisessa korostuu. Leikinomainen vuorovaikutuksessa oleminen, kuten tilanteen vakavasti ottaminen ja läsnäolo, nähtiin tutkimuksessa tapana käyttää aika tehokkaasti. Tutkimuksen tuloksia voidaan käyttää organisaatioissa sellaisten olosuhteiden kehittämiseen, jotka huomioivat vuorovaikutuksen merkityksellisyyden tiedon luomisessa. Jatkossa tässä väitöskirjassa esiteltyä lähestymistapaa ja viitekehystä tullaan edelleen kehittämään ja testaamaan teoreettisen otannan avulla Suomen Akatemian Strategisen Tutkimuksen Neuvoston rahoittamassa BCDC Energia -konsortiossa.

Abstract The aim of this thesis is to present a theoretically consistent conceptualization of knowledge creation as an interactive event and to test this in a working community in a methodologically coherent manner. This thesis examines the key problems in the body of research of knowledge creation in the field of Knowledge Management, which is attached to the idea of knowledge as an asset inside a human mind, but simultaneously promotes a view of interaction, based on hermeneutic understanding. The study proposes an alternative way to conceptualize and examine knowledge creation, based on hermeneutic phenomenology of Hans-Georg Gadamer and Martin Heidegger. The foci are on the conceptions of a human being and interaction as play. On the basis of the research literature, a framework for examining knowledge creation was developed. The framework was empirically tested in a multi-organizational and multi-professional working community of librarians and teachers, participating in The Joy of Reading Program in Finland. Along with the research literature, the triangulated data consist of ethnographic observations and video recordings of the community’s gatherings, its members’ interviews and produced documents. The data were analyzed through a qualitative approach. The results show that the phenomenological conceptions of temporality of a human being and play are suitable for understanding being in the knowledge-creating interaction, as they give means to understand the meaningfulness of past experiences, but promote an open attitude towards future possibilities in a way which promotes knowledge creation. Studying interactive events allows for an understanding of how the phenomenon of knowledge creation can be examined as a collective accomplishment. The importance of flexible circumstances is emphasized to promote interaction. The playful mode of being in the event, meaning seriousness and the tendency to be present in the event, was seen as a way to use the time available effectively. The results may be utilized to develop organizational circumstances, which promote knowledge creation by acknowledging the meaningfulness of interaction. In the future, theoretical sampling will be used for testing and developing the framework further in a Finnish Academy’s Strategic Research Council’s consortium BCDC Energy aiming at developing a cloud computing based market place on renewable energy markets. / Tiivistelmä Tutkimus esittää teoreettisesti yhtenäisen käsitteellistyksen tiedon luomisesta vuorovaikutteisena tapahtumana. Tätä käsitteellistykseen perustuvaa viitekehystä testataan empiirisesti tarkastelemalla tiedon luomisen edellytyksiä ja uuden tiedon luomisen mahdollistavaa vuorovaikutusta moniammatillisessa työyhteisössä. Tiedon luomisen tutkimus on perinteisesti kiinnittynyt ajatukseen tiedosta mielen sisäisenä varantona. Samanaikaisesti tiedon luomisen tutkimuksessa korostetaan vuorovaikutusta, joka on usein käsitetty varsin hermeneuttisena tapahtumana. Tässä tutkimuksessa tarkastellaan näiden kahden lähtökohdan yhdistämisestä muodostuneita ongelmia tietojohtamisen alalla. Tutkimus esittää vaihtoehtoisen, Martin Heideggerin ja Hans-Georg Gadamerin hermeneuttiseen fenomenologiaan perustuvan tavan käsittää ja tutkia tiedon luomista siten, että hermeneuttinen käsitys vuorovaikutuksesta ei ole ristiriidassa tiedon käsitteen kanssa. Tutkimuksen keskeisinä tarkastelun kohteina ovat fenomenologinen ihmiskäsitys ja ajatus vuorovaikutuksesta leikkinä. Tutkimuksessa tarkasteltiin hermeneuttisen fenomenologian suhdetta tiedon luomisen nykytutkimukseen ja kehitettiin hermeneuttiseen fenomenologiaan perustuen viitekehys tiedon luomisen empiiristä tutkimusta varten. Viitekehystä testattiin empiirisesti valtakunnalliseen Lukuinto-ohjelmaan osallistuneessa, kirjaston työntekijöiden ja opettajien muodostamassa, moni-ammatillisessa työyhteisössä. Tutkimuskirjallisuuden lisäksi tutkimuksen aineisto koostui etnografisesta havainnointiaineistosta, työyhteisön kokousten videoinneista, yhteisön jäsenten haastatteluista ja heidän tuottamistaan dokumenteista. Aineisto analysoitiin laadullisella otteella tarkastelemalla sekä työyhteisössä käytyjä keskusteluja että työyhteisön jäsenten kokemuksia tiedon luomisesta Lukuinto-ohjelmassa. Tutkimuksen tulokset osoittavat, että fenomenologinen käsitteellistys olemisen ajallisesta luonteesta ja leikistä avoimena yhdessä olemisen tilana soveltuvat hyvin tietoa luovan vuorovaikutuksen ymmärtämiseen, sillä käsitteellistys huomioi menneiden kokemusten merkityksen uuden tiedon luomisessa, mutta painottaa myös avoimen tulevan ja sen mahdollisuuksien ymmärtämisen merkitystä tavalla, joka edistää uuden luomista. Vuorovaikutustapahtumien tutkiminen mahdollistaa tiedon luomisen ymmärtämisen jaettuna, yhteisenä tapahtumana ja kokemuksena. Joustavien olosuhteiden merkitys tiedon luomisessa korostuu. Leikinomainen vuorovaikutuksessa oleminen, kuten tilanteen vakavasti ottaminen ja läsnäolo, nähtiin tutkimuksessa tapana käyttää aika tehokkaasti. Tutkimuksen tuloksia voidaan käyttää organisaatioissa sellaisten olosuhteiden kehittämiseen, jotka huomioivat vuorovaikutuksen merkityksellisyyden tiedon luomisessa. Jatkossa tässä väitöskirjassa esiteltyä lähestymistapaa ja viitekehystä tullaan edelleen kehittämään ja testaamaan teoreettisen otannan avulla Suomen Akatemian Strategisen Tutkimuksen Neuvoston rahoittamassa BCDC Energia -konsortiossa.

Abstract An unparalleled surge in video surveillance has occurred in recent years, due to some tragic events such as terror attacks, bank robberies and the activities of organized crime. Video surveillance technology has advanced significantly, which has even enabled the automatic tracking of individuals. However, in the opinion of the public the increase in security has brought about a decrease in personal privacy. Through video surveillance citizens could be monitored more easily than ever before, thus considerably intruding into their personal privacy. It was assumed that security and privacy in video surveillance was a zero-sum game in which citizens were forced to choose one over the other. This study was based on the belief that this notion is false. It was assumed that it can be possible to keep personal privacy while guaranteeing the utmost security. A solution to this issue was sought using Hevner’s design science research guidelines and design science research cycles. A video surveillance system was designed and constructed that would protect the personal privacy of uninvolved individuals under surveillance while still providing a high level of security, namely the Privacy Enhancing Video Surveillance system PEVS. PEVS protected the privacy of individuals by automatically scrambling the image regions where people were present in video streams. If a criminal act should take place, it was possible, with the proper authorization, to selectively unscramble the data of individuals of interest to analyze the situation. This enabled to analyze the situation without intruding into the privacy of uninvolved people on the one hand, while on the other hand using the data as evidence of possible criminal activity. Hence, the privacy of individuals was protected while maintaining the same level of security. PEVS provided the first technology-based video surveillance solution, which showed only relevant individuals in the image while leaving the identity of everyone else unrevealed. Therefore, the main contribution of this thesis was the construction of a novel approach to video surveillance systems, capable of selectively protecting the privacy of individuals. This included introducing an architecture for a privacy preserving video surveillance system, which consisted of several sub-constructs. These included storage techniques for privacy data and shadow detection and segmentation methods, which increased the accuracy and speed of previous methods. Further, novel security and privacy metrics for video surveillance were introduced. The overall system was a significant improvement over the existing knowledge base that has thus far seen only first steps to selective privacy protection but has failed to provide a complete system. / Tiivistelmä Videovalvonnassa on tapahtunut viime vuosina merkittävää kasvua johtuen järkyttävistä tapahtumista kuten terrori-iskut, pankkiryöstöt ja järjestäytyneen rikollisuuden toimet. Videovalvontateknologia on kehittynyt merkittävästi mahdollistaen jopa yksittäisten ihmisten automaattisen seurannan. Turvallisuuden lisääntymisen katsotaan kuitenkin vähentäneen yksityisyyttä. Videovalvonnan avulla ihmisiä pystytään seuraamaan helpommin kuin koskaan aikaisemmin tunkeutuen täten heidän yksityisyytensä alueelle. On oletettu, että turvallisuus ja yksityisyys videovalvonnassa on nollasummapeliä, jossa kansalaisten on valittava yksityisyyden ja turvallisuuden välillä. Tämä tutkimus perustuu olettamukseen, että edellä esitetty ei pidä paikkaansa, vaan että on mahdollista suojata yksityisyys samalla taaten täysi turvallisuus. Ratkaisua tähän ongelmaan etsittiin suunnittelutieteellisen tutkimuksen avulla. Työssä suunniteltiin ja toteutettiin videovalvontajärjestelmä PEVS (Privacy Enhancing Video Surveillance system), joka suojaa valvonnanalaisten sivullisten yksityisyyttä ja siitä huolimatta tuottaa korkean turvallisuustason.. PEVS suojaa henkilöiden yksityisyyttä salaamalla automaattisesti videoaineistosta ne kuva-alat, joissa esiintyy ihmisiä. Mikäli laitonta toimintaa havaittaisiin, olisi riittävillä käyttöoikeuksilla mahdollista purkaa salaus mielenkiinnon kohteena olevien henkilöiden kohdalta tilanteen analysoimiseksi. Tämä mahdollisti yhtäältä puuttumattomuuden sivullisten yksityisyyteen ja toisaalta tiedon käyttämisen todistusaineistona mahdollisen rikoksen tutkimisessa. Tällä järjestelmällä yksityisyys oli mahdollista suojata samanaikaisesti, kun turvallisuudesta huolehdittiin. PEVS mahdollisti ensimmäistä kertaa maailmassa videovalvonnan, joka näyttää vain relevantit henkilöt jättäen muiden henkilöllisyyden paljastamatta. Sen takia tämän tutkimuksen merkittävin kontribuutio oli uudenlaisen lähestymistavan kehittäminen videovalvontaan, joka kykenee valikoivasti suojelemaan ihmisten yksityisyyttä. Tämä ratkaisu sisältää yksityisyyden suojaavan, useita rakenneosia sisältävän videovalvontajärjestelmäarkkitehtuurin esittelyn. Rakenneosiin kuuluu yksityisen tiedon tallennusmenetelmiä ja varjontunnistus- ja segmentointimetodeja, jotka paransivat aiemmin käytettyjen metodien tarkkuutta ja nopeutta. Lisäksi esiteltiin uudenlainen turvallisuus- ja yksityisyysmetriikka videovalvonnalle. Toteutettu järjestelmä on huomattava lisäys nykytietämykseen, jossa yksityisyyden suojan osalta on otettu vasta ensiaskelia ja joka ei mahdollista kattavaa järjestelmää.

Abstract The aim of this thesis is to present a theoretically consistent conceptualization of knowledge creation as an interactive event and to test this in a working community in a methodologically coherent manner. This thesis examines the key problems in the body of research of knowledge creation in the field of Knowledge Management, which is attached to the idea of knowledge as an asset inside a human mind, but simultaneously promotes a view of interaction, based on hermeneutic understanding. The study proposes an alternative way to conceptualize and examine knowledge creation, based on hermeneutic phenomenology of Hans-Georg Gadamer and Martin Heidegger. The foci are on the conceptions of a human being and interaction as play. On the basis of the research literature, a framework for examining knowledge creation was developed. The framework was empirically tested in a multi-organizational and multi-professional working community of librarians and teachers, participating in The Joy of Reading Program in Finland. Along with the research literature, the triangulated data consist of ethnographic observations and video recordings of the community’s gatherings, its members’ interviews and produced documents. The data were analyzed through a qualitative approach. The results show that the phenomenological conceptions of temporality of a human being and play are suitable for understanding being in the knowledge-creating interaction, as they give means to understand the meaningfulness of past experiences, but promote an open attitude towards future possibilities in a way which promotes knowledge creation. Studying interactive events allows for an understanding of how the phenomenon of knowledge creation can be examined as a collective accomplishment. The importance of flexible circumstances is emphasized to promote interaction. The playful mode of being in the event, meaning seriousness and the tendency to be present in the event, was seen as a way to use the time available effectively. The results may be utilized to develop organizational circumstances, which promote knowledge creation by acknowledging the meaningfulness of interaction. In the future, theoretical sampling will be used for testing and developing the framework further in a Finnish Academy’s Strategic Research Council’s consortium BCDC Energy aiming at developing a cloud computing based market place on renewable energy markets. / Tiivistelmä Tutkimus esittää teoreettisesti yhtenäisen käsitteellistyksen tiedon luomisesta vuorovaikutteisena tapahtumana. Tätä käsitteellistykseen perustuvaa viitekehystä testataan empiirisesti tarkastelemalla tiedon luomisen edellytyksiä ja uuden tiedon luomisen mahdollistavaa vuorovaikutusta moniammatillisessa työyhteisössä. Tiedon luomisen tutkimus on perinteisesti kiinnittynyt ajatukseen tiedosta mielen sisäisenä varantona. Samanaikaisesti tiedon luomisen tutkimuksessa korostetaan vuorovaikutusta, joka on usein käsitetty varsin hermeneuttisena tapahtumana. Tässä tutkimuksessa tarkastellaan näiden kahden lähtökohdan yhdistämisestä muodostuneita ongelmia tietojohtamisen alalla. Tutkimus esittää vaihtoehtoisen, Martin Heideggerin ja Hans-Georg Gadamerin hermeneuttiseen fenomenologiaan perustuvan tavan käsittää ja tutkia tiedon luomista siten, että hermeneuttinen käsitys vuorovaikutuksesta ei ole ristiriidassa tiedon käsitteen kanssa. Tutkimuksen keskeisinä tarkastelun kohteina ovat fenomenologinen ihmiskäsitys ja ajatus vuorovaikutuksesta leikkinä. Tutkimuksessa tarkasteltiin hermeneuttisen fenomenologian suhdetta tiedon luomisen nykytutkimukseen ja kehitettiin hermeneuttiseen fenomenologiaan perustuen viitekehys tiedon luomisen empiiristä tutkimusta varten. Viitekehystä testattiin empiirisesti valtakunnalliseen Lukuinto-ohjelmaan osallistuneessa, kirjaston työntekijöiden ja opettajien muodostamassa, moni-ammatillisessa työyhteisössä. Tutkimuskirjallisuuden lisäksi tutkimuksen aineisto koostui etnografisesta havainnointiaineistosta, työyhteisön kokousten videoinneista, yhteisön jäsenten haastatteluista ja heidän tuottamistaan dokumenteista. Aineisto analysoitiin laadullisella otteella tarkastelemalla sekä työyhteisössä käytyjä keskusteluja että työyhteisön jäsenten kokemuksia tiedon luomisesta Lukuinto-ohjelmassa. Tutkimuksen tulokset osoittavat, että fenomenologinen käsitteellistys olemisen ajallisesta luonteesta ja leikistä avoimena yhdessä olemisen tilana soveltuvat hyvin tietoa luovan vuorovaikutuksen ymmärtämiseen, sillä käsitteellistys huomioi menneiden kokemusten merkityksen uuden tiedon luomisessa, mutta painottaa myös avoimen tulevan ja sen mahdollisuuksien ymmärtämisen merkitystä tavalla, joka edistää uuden luomista. Vuorovaikutustapahtumien tutkiminen mahdollistaa tiedon luomisen ymmärtämisen jaettuna, yhteisenä tapahtumana ja kokemuksena. Joustavien olosuhteiden merkitys tiedon luomisessa korostuu. Leikinomainen vuorovaikutuksessa oleminen, kuten tilanteen vakavasti ottaminen ja läsnäolo, nähtiin tutkimuksessa tapana käyttää aika tehokkaasti. Tutkimuksen tuloksia voidaan käyttää organisaatioissa sellaisten olosuhteiden kehittämiseen, jotka huomioivat vuorovaikutuksen merkityksellisyyden tiedon luomisessa. Jatkossa tässä väitöskirjassa esiteltyä lähestymistapaa ja viitekehystä tullaan edelleen kehittämään ja testaamaan teoreettisen otannan avulla Suomen Akatemian Strategisen Tutkimuksen Neuvoston rahoittamassa BCDC Energia -konsortiossa.

Abstract Emotion recognition, a key step of affective computing, is the process of decoding an embedded emotional message from human communication signals, e.g. visual, audio, and/or other physiological cues. It is well-known that speech is the main channel for human communication and thus vital in the signalling of emotion and semantic cues for the correct interpretation of contexts. In the verbal channel, the emotional content is largely conveyed as constant paralinguistic information signals, from which prosody is the most important component. The lack of evaluation of affect and emotional states in human machine interaction is, however, currently limiting the potential behaviour and user experience of technological devices. In this thesis, speech prosody and related acoustic features of speech are used for the recognition of emotion from spoken Finnish. More specifically, methods for emotion recognition from speech relying on long-term global prosodic parameters are developed. An information fusion method is developed for short segment emotion recognition using local prosodic features and vocal source features. A framework for emotional speech data visualisation is presented for prosodic features. Emotion recognition in Finnish comparable to the human reference is demonstrated using a small set of basic emotional categories (neutral, sad, happy, and angry). A recognition rate for Finnish was found comparable with those reported in the western language groups. Increased emotion recognition is shown for short segment emotion recognition using fusion techniques. Visualisation of emotional data congruent with the dimensional models of emotion is demonstrated utilising supervised nonlinear manifold modelling techniques. The low dimensional visualisation of emotion is shown to retain the topological structure of the emotional categories, as well as the emotional intensity of speech samples. The thesis provides pattern recognition methods and technology for the recognition of emotion from speech using long speech samples, as well as short stressed words. The framework for the visualisation and classification of emotional speech data developed here can also be used to represent speech data from other semantic viewpoints by using alternative semantic labellings if available. / Tiivistelmä Emootiontunnistus on affektiivisen laskennan keskeinen osa-alue. Siinä pyritään ihmisen kommunikaatioon sisältyvien emotionaalisten viestien selvittämiseen, esim. visuaalisten, auditiivisten ja/tai fysiologisten vihjeiden avulla. Puhe on ihmisten tärkein tapa kommunikoida ja on siten ensiarvoisen tärkeässä roolissa viestinnän oikean semanttisen ja emotionaalisen tulkinnan kannalta. Emotionaalinen tieto välittyy puheessa paljolti jatkuvana paralingvistisenä viestintänä, jonka tärkein komponentti on prosodia. Tämän affektiivisen ja emotionaalisen tulkinnan vajaavaisuus ihminen-kone – interaktioissa rajoittaa kuitenkin vielä nykyisellään teknologisten laitteiden toimintaa ja niiden käyttökokemusta. Tässä väitöstyössä on käytetty puheen prosodisia ja akustisia piirteitä puhutun suomen emotionaalisen sisällön tunnistamiseksi. Työssä on kehitetty pitkien puhenäytteiden prosodisiin piirteisiin perustuvia emootiontunnistusmenetelmiä. Lyhyiden puheenpätkien emotionaalisen sisällön tunnistamiseksi on taas kehitetty informaatiofuusioon perustuva menetelmä käyttäen prosodian sekä äänilähteen laadullisten piirteiden yhdistelmää. Lisäksi on kehitetty teknologinen viitekehys emotionaalisen puheen visualisoimiseksi prosodisten piirteiden avulla. Tutkimuksessa saavutettiin ihmisten tunnistuskykyyn verrattava automaattisen emootiontunnistuksen taso käytettäessä suppeaa perusemootioiden joukkoa (neutraali, surullinen, iloinen ja vihainen). Emootiontunnistuksen suorituskyky puhutulle suomelle havaittiin olevan verrannollinen länsieurooppalaisten kielten kanssa. Lyhyiden puheenpätkien emotionaalisen sisällön tunnistamisessa saavutettiin taas parempi suorituskyky käytettäessä fuusiomenetelmää. Emotionaalisen puheen visualisoimiseksi kehitetyllä opetettavalla epälineaarisella manifoldimallinnustekniikalla pystyttiin tuottamaan aineistolle emootion dimensionaalisen mallin kaltainen visuaalinen rakenne. Mataladimensionaalisen kuvauksen voitiin edelleen osoittaa säilyttävän sekä tutkimusaineiston emotionaalisten luokkien että emotionaalisen intensiteetin topologisia rakenteita. Tässä väitöksessä kehitettiin hahmontunnistusmenetelmiin perustuvaa teknologiaa emotionaalisen puheen tunnistamiseksi käytettäessä sekä pitkiä että lyhyitä puhenäytteitä. Emotionaalisen aineiston visualisointiin ja luokitteluun kehitettyä teknologista kehysmenetelmää käyttäen voidaan myös esittää puheaineistoa muidenkin semanttisten rakenteiden mukaisesti.

Abstract The aim of this thesis was twofold: firstly, to increase understanding about the user of health information; namely about differences of users´ characteristics of health information behaviour, and secondly, to contribute to the research on factors that could be used as bases to tailor health information. Health information behaviour was scrutinised as information needs and seeking and information use in particular. It was also studied in relation to individuals´ physical health status. More studies on information use are needed, because understanding individual characteristics in issues related to information use has been considered critical for promoting healthy behaviours. Moreover, the thesis addressed the gap in research on the relationship between health information behaviour and tailoring health information. The thesis consists of three empirical studies and a literature review. The empirical research environments were provided by an intervention study aiming to prevent type 2 diabetes among a high risk population and by a population-based study among military conscription aged men. The setting was the City of Oulu in Northern Finland with the University of Oulu and the Oulu Deaconess Institute as the main operators of the studies. The empirical data were collected through questionnaires as well as through physiological and biochemical measurements during years 2010 and 2011. The data were analysed with statistical methods. Moreover, a literature review of tailored interventions studies using a computer as the medium of delivery in the context of physical activity, nutrition and weight management, was conducted. The findings indicate differences in health information users´ characteristics related to their information use as such and in relation to the indicators of their physical health status. It is suggested that, for example, health information presentation could be tailored on the basis of found differences and different message strategies and tactics could be used for different kinds of individuals. In addition, in the literature review the biases of tailored intervention studies stood out as influential on their outcomes. The thesis contributes to the current field of research on both health information behaviour and tailoring health communication. Moreover, the findings can support the development of more effective health promotion programs and intervention studies. / Tiivistelmä Väitöskirjatutkimukseni tavoitteena on lisätä ymmärrystä terveystiedon käyttäjistä ja erityisesti heidän terveysinformaatiokäyttäytymiseensä liittyvistä ominaisuuksista. Tutkimukseni tuottaa tietoa tekijöistä, joita voidaan käyttää terveystiedon räätälöinnin lähtökohtana. Terveysinformaatiokäyttäytymistä tarkastelen tiedontarpeiden ja -hankinnan sekä erityisesti tiedon käytön näkökulmasta. Informaatiokäyttäytymistä tutkitaan myös suhteessa tiedon käyttäjän fyysiseen terveydentilaan. Tutkimukseni vastaa tarpeeseen tutkia tiedon käyttäjiä, sillä tiedon käyttöön liittyvien yksilöllisten ominaisuuksien ymmärtäminen on keskeistä terveyden edistämisessä. Väitöskirja tuottaa uutta tietoa myös informaatiokäyttäytymisen ja terveystiedon räätälöinnin välisestä suhteesta. Väitöskirjani käsittää neljä osajulkaisua: kolme empiiristä tutkimusta ja kirjallisuuskatsauksen. Empiiriset tutkimukset toteutettiin tyypin 2 diabeteksen ehkäisyyn tähtäävän interventiotutkimuksen (PreDiabEx) ja väestöpohjaisen tutkimuksen (MOPO) tarjoamissa tutkimusympäristöissä. Tutkimusten kohteina olivat miehet ja naiset, joiden riski sairastua tyypin 2 diabetekseen oli korkea sekä kutsuntaikäiset miehet. Tutkimukset toteutettiin Oulussa ja päätoteuttajia olivat Oulun yliopisto ja Oulun Diakonissalaitos. Empiirinen aineisto kerättiin kyselyillä sekä fysiologisilla ja biokemiallisilla terveydentilaa ilmaisevilla mittareilla vuosien 2010 ja 2011 aikana. Aineisto analysoitiin tilastollisesti. Kirjallisuuskatsauksessa analysoidaan fyysisen aktiivisuuden, ravitsemuksen ja painonhallinnan interventiotutkimuksia, joissa tarkastellaan terveystiedon räätälöinnin vaikuttavuutta silloin, kun tiedonvälitykseen käytetään tietokonetta. Empiiristen tutkimusten tulokset viittaavat siihen, että niin terveystiedonkäyttäjien ominaisuuksissa informaatiokäyttäytymisessä kuin sen suhteessa heidän fyysisen terveydentilaansa on eroja. Terveystietoa tulisikin esittää eri tavoin erilaisille ihmisille, muun muassa erilaisia viestistrategioita ja -taktiikoita käyttäen. Kirjallisuuskatsauksen tulokset lisäsivät ymmärrystä siitä, miten tutkimusasetelman vinoumat voivat vaikuttaa interventiotutkimusten tuloksiin.

Abstract The thesis is an investigation into the spatio-temporal knowledge creation of international research groups. Knowledge is spatial: it is created in geographical places, shared in communicative space and analyzed in the cognitive space of the mind. Knowledge is a process that evolves in the interactions and interpretations of people. It is created in the tempo of working days that is experienced as flowing or disrupted time. These dimensions of spaces and times come together as the contexts of knowledge creation. In current internationalizing universities, work groups increasingly consist of members from different countries and with varying professional backgrounds. In their endeavor to create globally renowned results, the international research groups are both challenged and enabled by their diversity. Multiple views can benefit the creation of novelty, but reaching a common understanding in a diverse group might not be easy. Current research calls for a more detailed understanding of the processes and contexts of knowledge creation in international groups. The empirical part of the thesis is comprised of two case study compilations. Case A focuses on the University of Oulu, with its foreign employees and three international research groups from the humanist, scientific and technical fields. Four international research groups from the fields of science and technology, led by top foreign professors and funded by the Finland Distinguished Professor Programme, form case B. Altogether, the main materials include 37 interviews, 123 weekly diaries, observation and a survey (67 replies). The main methods applied are mental mapping, discourse analysis and content analysis. According to the results, knowledge creation is a complex spatio-temporal process that often leads to unexpected results. Processes of interaction and interpretation enable the group to reach cognitive friction. This fertile ground of knowledge creation can be reached when a group possesses enough common understanding and enough diversity in their individual interpretations. Humanist, scientific and technical knowledges are created in multiple contexts through group-specific discourses. Knowledge itself is a spatio-temporal process of stages, flows and disruptions towards the not-yet-known. Knowledge is inseparable from individuals, groups, the processes and contexts of creation. / Tiivistelmä Väitöskirjassa tarkastellaan tiedon jalostamista tilassa ja ajassa kansainvälisissä tutkimusryhmissä. Tieto on tilallista: sitä jalostetaan maantieteellisissä paikoissa, jaetaan kommunikaation tilassa ja analysoidaan mielen kognitiivisessa tilassa. Tieto on prosessi, jota ihmiset jalostavat vuorovaikutuksen ja tulkinnan kautta. Tietoa jalostetaan aikarajojen ja työpäivien määrittelemässä ajassa, joka voi tuntua virtaavan tai pysähtelevän. Nämä tilan ja ajan ulottuvuudet yhdistyvät tiedon jalostamisen kontekstiksi. Kansainvälistyvissä yliopistoissa työryhmät koostuvat enenevissä määrin jäsenistä, jotka edustavat eri kansallisuuksia ja joiden ammatilliset taustat ovat erilaiset. Monimuotoisuus on sekä haaste että mahdollisuus ryhmien tavoitteelle luoda kansainvälisesti merkittäviä tuloksia. Monipuoliset näkökulmat voivat edesauttaa tiedon jalostamista, mutta yhteisymmärryksen muodostaminen ryhmässä voi olla haastavaa. Nykytutkimuksessa tarvitaan syvällisempää ymmärrystä tiedon jalostamisen prosesseista ja konteksteista kansainvälisissä ryhmissä. Väitöskirjan empiirinen osa sisältää kaksi tapaustutkimuskokonaisuutta. Tapaus A koskee Oulun yliopiston ulkomaalaisia työntekijöitä ja kolmea kansainvälistä tutkimusryhmää humanistiselta, luonnontieteelliseltä ja tekniseltä alalta. Tapauksen B muodostavat neljä kansainvälistä luonnontieteen ja tekniikan alan tutkimusryhmää, joiden johtajat ovat ulkomaalaisia huippuprofessoreita ja jotka ovat Finland Distinguished Professor -ohjelman rahoittamia. Yhteensä pääaineisto koostuu 37 haastattelusta, 123 viikkopäiväkirjasta, havainnoinnista ja kyselystä (67 vastausta). Aineiston käsittelyn päämenetelmät ovat mentaalikartta-, diskurssi- ja sisällönanalyysi. Tulosten mukaan tiedon jalostaminen on monimutkainen prosessi, joka usein johtaa odottamattomiin tuloksiin. Vuorovaikutuksen ja tulkitsemisen prosessit mahdollistavat kognitiivisen kitkan muodostumisen, joka on hedelmällinen maaperä tiedon jalostamiselle. Sen saavuttamiseksi ryhmässä tarvitaan riittävästi yhteisymmärrystä ja riittävästi monimuotoisuutta jäsenten yksilöllisissä tulkinnoissa. Humanistiset, luonnontieteelliset ja tekniset tiedot jalostetaan ryhmän sisäisissä diskursseissa monipuolisissa konteksteissa. Tieto on tilallinen ja ajallinen prosessi kohti toistaiseksi tietämätöntä. Tieto on erottamaton osa ihmisiä, ryhmiä ja jalostamisen prosesseja ja konteksteja.

Abstract Knowledge discovery (KD) technology is used to extract knowledge from large quantities of digital data in an automated fashion. The established process model represents the KD process in a linear and technology-centered manner, as a sequence of transformations that refine raw data into more and more abstract and distilled representations. Any actual KD process, however, has aspects that are not adequately covered by this model. In particular, some of the most important actors in the process are not technological but human, and the operations associated with these actors are interactive rather than sequential in nature. This thesis proposes an augmentation of the established model that addresses this neglected dimension of the KD process. The proposed process model is composed of three sub-models: a data model, a workflow model, and an architectural model. Each sub-model views the KD process from a different angle: the data model examines the process from the perspective of different states of data and transformations that convert data from one state to another, the workflow model describes the actors of the process and the interactions between them, and the architectural model guides the design of software for the execution of the process. For each of the sub-models, the thesis first defines a set of requirements, then presents the solution designed to satisfy the requirements, and finally, re-examines the requirements to show how they are accounted for by the solution. The principal contribution of the thesis is a broader perspective on the KD process than what is currently the mainstream view. The augmented KD process model proposed by the thesis makes use of the established model, but expands it by gathering data management and knowledge representation, KD workflow and software architecture under a single unified model. Furthermore, the proposed model considers issues that are usually either overlooked or treated as separate from the KD process, such as the philosophical aspect of KD. The thesis also discusses a number of technical solutions to individual sub-problems of the KD process, including two software frameworks and four case-study applications that serve as concrete implementations and illustrations of several key features of the proposed process model. / Tiivistelmä Tiedonlouhintateknologialla etsitään automoidusti tietoa suurista määristä digitaalista dataa. Vakiintunut prosessimalli kuvaa tiedonlouhintaprosessia lineaarisesti ja teknologiakeskeisesti sarjana muunnoksia, jotka jalostavat raakadataa yhä abstraktimpiin ja tiivistetympiin esitysmuotoihin. Todellisissa tiedonlouhintaprosesseissa on kuitenkin aina osa-alueita, joita tällainen malli ei kata riittävän hyvin. Erityisesti on huomattava, että eräät prosessin tärkeimmistä toimijoista ovat ihmisiä, eivät teknologiaa, ja että heidän toimintansa prosessissa on luonteeltaan vuorovaikutteista eikä sarjallista. Tässä väitöskirjassa ehdotetaan vakiintuneen mallin täydentämistä siten, että tämä tiedonlouhintaprosessin laiminlyöty ulottuvuus otetaan huomioon. Ehdotettu prosessimalli koostuu kolmesta osamallista, jotka ovat tietomalli, työnkulkumalli ja arkkitehtuurimalli. Kukin osamalli tarkastelee tiedonlouhintaprosessia eri näkökulmasta: tietomallin näkökulma käsittää tiedon eri olomuodot sekä muunnokset olomuotojen välillä, työnkulkumalli kuvaa prosessin toimijat sekä niiden väliset vuorovaikutukset, ja arkkitehtuurimalli ohjaa prosessin suorittamista tukevien ohjelmistojen suunnittelua. Väitöskirjassa määritellään aluksi kullekin osamallille joukko vaatimuksia, minkä jälkeen esitetään vaatimusten täyttämiseksi suunniteltu ratkaisu. Lopuksi palataan tarkastelemaan vaatimuksia ja osoitetaan, kuinka ne on otettu ratkaisussa huomioon. Väitöskirjan pääasiallinen kontribuutio on se, että se avaa tiedonlouhintaprosessiin valtavirran käsityksiä laajemman tarkastelukulman. Väitöskirjan sisältämä täydennetty prosessimalli hyödyntää vakiintunutta mallia, mutta laajentaa sitä kokoamalla tiedonhallinnan ja tietämyksen esittämisen, tiedon louhinnan työnkulun sekä ohjelmistoarkkitehtuurin osatekijöiksi yhdistettyyn malliin. Lisäksi malli kattaa aiheita, joita tavallisesti ei oteta huomioon tai joiden ei katsota kuuluvan osaksi tiedonlouhintaprosessia; tällaisia ovat esimerkiksi tiedon louhintaan liittyvät filosofiset kysymykset. Väitöskirjassa käsitellään myös kahta ohjelmistokehystä ja neljää tapaustutkimuksena esiteltävää sovellusta, jotka edustavat teknisiä ratkaisuja eräisiin yksittäisiin tiedonlouhintaprosessin osaongelmiin. Kehykset ja sovellukset toteuttavat ja havainnollistavat useita ehdotetun prosessimallin merkittävimpiä ominaisuuksia.

Abstract The topic of this work is the transformation of real-world human activity into virtual environments. More specifically, the topic is the process of identifying various aspects of visible human activity with sensor networks and studying the different ways how the identified activity can be visualized in a virtual environment. The transformation of human activities into virtual environments is a rather new research area. While there is existing research on sensing and visualizing human activity in virtual environments, the focus of the research is carried out usually within a specific type of human activity, such as basic actions and locomotion. However, different types of sensors can provide very different human activity data, as well as lend itself to very different use-cases. This work is among the first to study the transformation of human activities on a larger scale, comparing various types of transformations from multiple theoretical viewpoints. This work utilizes constructs built for use-cases that require the transformation of human activity for various purposes. Each construct is a mixed reality application that utilizes a different type of source data and visualizes human activity in a different way. The constructs are evaluated from practical as well as theoretical viewpoints. The results imply that different types of activity transformations have significantly different characteristics. The most distinct theoretical finding is that there is a relationship between the level of detail of the transformed activity, specificity of the sensors involved and the extent of world knowledge required to transform the activity. The results also provide novel insights into using human activity transformations for various practical purposes. Transformations are evaluated as control devices for virtual environments, as well as in the context of visualization and simulation tools in elderly home care and urban studies. / Tiivistelmä Tämän väitöskirjatyön aiheena on ihmistoiminnan muuntaminen todellisesta maailmasta virtuaalitodellisuuteen. Työssä käsitellään kuinka näkyvästä ihmistoiminnasta tunnistetaan sensoriverkkojen avulla erilaisia ominaisuuksia ja kuinka nämä ominaisuudet voidaan esittää eri tavoin virtuaaliympäristöissä. Ihmistoiminnan muuntaminen virtuaaliympäristöihin on kohtalaisen uusi tutkimusalue. Olemassa oleva tutkimus keskittyy yleensä kerrallaan vain tietyntyyppisen ihmistoiminnan, kuten perustoimintojen tai liikkumisen, tunnistamiseen ja visualisointiin. Erilaiset anturit ja muut datalähteet pystyvät kuitenkin tuottamaan hyvin erityyppistä dataa ja siten soveltuvat hyvin erilaisiin käyttötapauksiin. Tämä työ tutkii ensimmäisten joukossa ihmistoiminnan tunnistamista ja visualisointia virtuaaliympäristössä laajemmassa mittakaavassa ja useista teoreettisista näkökulmista tarkasteltuna. Työssä hyödynnetään konstrukteja jotka on kehitetty eri käyttötapauksia varten. Konstruktit ovat sekoitetun todellisuuden sovelluksia joissa hyödynnetään erityyppistä lähdedataa ja visualisoidaan ihmistoimintaa eri tavoin. Konstrukteja arvioidaan sekä niiden käytännön sovellusalueen, että erilaisten teoreettisten viitekehysten kannalta. Tulokset viittaavat siihen, että erilaisilla muunnoksilla on selkeästi erityyppiset ominaisuudet. Selkein teoreettinen löydös on, että mitä yksityiskohtaisemmasta toiminnasta on kyse, sitä vähemmän tunnistuksessa voidaan hyödyntää kontekstuaalista tietoa tai tavanomaisia datalähteitä. Tuloksissa tuodaan myös uusia näkökulmia ihmistoiminnan visualisoinnin hyödyntämisestä erilaisissa käytännön sovelluskohteissa. Sovelluskohteina toimivat ihmiskehon käyttäminen ohjauslaitteena sekä ihmistoiminnan visualisointi ja simulointi kotihoidon ja kaupunkisuunnittelun sovellusalueilla.