Abstract The way how people interact with machines will change in the future. Long have been the traditional ways – mouse and keyboard – the primary interface between man and computer. Recently, the voice and gesture controlled interfaces have been introduced in many devices but they have not yet become very popular. One possible direction where human-computer interfaces can go is to be able to completely hide the interface from the user and allow him or her to interact with the machines in a way that is more natural to human. This thesis introduces a smart living space concept that is a small step towards that direction. The interfacing is assumed to be done unnoticeably to the user via a wireless sensor network that is monitoring the user and analysing his or her behaviour and also using a hand held mobile device which can be used to control the system. A system for human body part segmentation is presented. The system is applied in various applications related to person identification from one’s gait and unusual activity detection. The system is designed to work robustly when the data streams provided by the sensor network are noisy. This increases the usefulness of the system in home environments where the person using the interface is either occluded by the static objects in the room or is interacting with any movable objects. The second part of the proposed smart living space concept is the mobile device carried by the user. Two methods that can be used in a hand gesture-based UI are proposed. A database for training such methods is proposed. / Tiivistelmä Tapa jolla ihmiset käyttävät tietokonetta on muuttumassa. Hiiri ja näppäimistö ovat olleet jo pitkään yleisimmät tavat, joilla tietokoneita on ohjattu. Uusia tapoja ohjata tietokonetta on kehitetty, mutta ne eivät ole vielä syrjäyttäneet perinteisiä menetelmiä täysin. Yksi todennäköinen muutos tulevaisuudessa on se, että käyttöliittymät sulautetaan ympäristöön ja sen myötä tehdään käyttökokemuksesta luonnollisempi ihmiselle. Tässä väitöskirjassa esitellään järjestelmä, joka muuttaa ihmisen elinympäristön älykkääksi. Langaton kameraverkko analysoi automaattisesti huoneen tapahtumia ja käyttäjä kontrolloi järjestelmää eleohjatulla mobiililaitteella. Väitöskirjassa esitellään menetelmä ihmisen ruumiinosien tunnistukseen, jota sovelletaan myös ihmisen tunnistukseen kävelytyylistä ja epänormaalien aktiviteettien tunnistukseen. Menetelmää suunnitellessa on painotettu sitä, että se toimisi myös silloin, kun käytettävissä on vain huonolaatuista ja kohinaista videodataa. Kohinaa aiheuttaa kotiympäristöissä erityisesti huonekalut, jotka osittain peittävät näkymää ja tavarat, joita huoneessa oleskeleva ihminen saattaa siirrellä. Toinen osa väitöskirjaa käsittelee mobiililaitteen ohjausta käsielein ja esittelee kaksi menetelmää, joilla tällainen käyttöliittymä on mahdollista toteuttaa. Toisen menetelmän opetuksessa käytetty käsitietokanta ja tietokannan vertailutulokset julkaistaan.

Abstract Health behaviour change is challenging and is addressed by the international community. Many people try to effect change for a healthier lifestyle, but they find it difficult to sustain their new habits. Today, technological applications support people who want to change their behaviour, oftentimes by utilising social influence: The influence of others on one’s behaviour. Social influence consists of different aspects, the particularities of which are often neglected in design. This thesis focusses on the design of the social comparison aspect of social influence. Social comparison psychology supports the view that when facing a lack of objective measurements, people tend to compare themselves to others who are similar to them for self-evaluation, self-enhancement, self-prediction, and coping. In psychology, social comparison theory has shown great potential in the aforementioned areas as well as challenges regarding its application. In the design of technology, social comparison theory has been utilised but lacks extensive exploration. In this thesis, four perspectives are considered to better understand social comparison in design: Existing designs, designers’ perspective, healthcare professionals’ perspective, and user research for social comparison. The four perspectives are explored using qualitative methodologies and through design science research. The knowledge took the form of a Multiple-perspective Approach Design (MAD) for social comparison features in technology that supports health behaviour change. MAD aims to support designers when working with social comparison in health behaviour change, by presenting social comparison potentials and challenges informed by the different perspectives. MAD builds upon the knowledge transferred from the field of psychology regarding social comparison and on the research conducted to understand the four perspectives of social comparison. / Tiivistelmä Terveyskäyttäytymisen muutos on haastavaa ja sitä käsittelee kansainvälinen yhteisö. Monet ihmiset yrittävät tehdä muutoksia kohti terveellisempiä elämäntapoja, mutta heidän on vaikea ylläpitää uusia tapojaan. Tänä päivänä teknologiset sovellukset tukevat ihmisiä, jotka haluavat muuttaa käyttäytymistään, usein hyödyntämällä sosiaalista vaikutusta: toisten vaikutusta omaan käyttäytymiseen. Sosiaalinen vaikutus koostuu erilaisista näkökulmista, joiden erityispiirteitä on usein laiminlyöty suunnittelussa. Tässä opinnäytetyössä keskitytään sosiaalisen vertailun näkökulman suunnitteluun sosiaalisessa vaikutuksessa. Sosiaalisen vertailun psykologia tukee näkemystä siitä, että objektiivisten mittausten puuttuessa, ihmiset pyrkivät vertaamaan itseään muihin, jotka ovat samankaltaisia, itsearvioinnin, itsensä vahvistamisen, itsearvioinnin ja selviytymisen kannalta. Psykologiassa sosiaalisen vertailun teoria on osoittanut potentiaalinsa edellä mainituilla aloilla, mutta sen soveltamiseen liittyy haasteita. Sosiaalisen vertailun teoriaa on hyödynnetty teknologian suunnittelussa, mutta laaja-alaisempi tutkimus aiheesta on puutteellista. Tässä opinnäytetyössä tarkastellaan neljää näkökulmaa ymmärtämään paremmin sosiaalista vertailua suunnittelussa: Olemassa olevat mallit, suunnittelijoiden näkökulma, terveydenhuollon ammattilaisten näkökulma ja käyttäjätutkimus sosiaaliseen vertailuun. Näitä neljää näkökulmaa tutkitaan käyttämällä laadullisia tutkimusmenetelmiä ja suunnittelutieteellistä tutkimusta. Kerätyn tiedon perusteella muodostettiin monia toimijoita tarkasteleva lähestymistapa suunnitteluun (MAD), joka koskee sosiaalisen vertailun ominaisuuksia teknologiassa, joka tukee terveyskäyttäytymisen muutosta. MAD pyrkii tukemaan suunnittelijoita, jotka työskentelevät sosiaalisen vertailun parissa terveyskäyttäytymisen muutoksessa, esittämällä sosiaalisen vertailun mahdollisuuksia ja haasteita, joita on kerätty eri näkökulmista. MAD perustuu psykologian alalta kerättyyn tietämykseen sosiaalista vertailusta ja toteutettuun tutkimukseen, joka on tehty sosiaalisen vertailun neljän näkökulman ymmärtämiseksi.