Abstract Old age brings several physical and cognitive challenges for elderly people, which complicates the utilization of modern information and communication technology (ICT) for daily task assistance and for caretakers and family support. One factor hindering the adoption of ICT is that most existing user interfaces (UIs) require prior knowledge of use metaphors that many elderly people cannot learn to master. Research on developing assistive technology exists, such as phones for the elderly, but these often have UIs that require prior knowledge and use experience. Recent research has introduced Ambient Assisted Living (AAL) concepts for users’ homes, for example projecting guidance into the environment. However, only a few empirical studies have attempted to define the type of projection-based UIs that would be intuitive for the elderly, and the system design processes that would help in developing such AAL have not been researched thoroughly. This work presents three design iterations and their empirical evaluations. From these, a body of knowledge was produced for designing and developing AALs with projected Augmented Reality (AR) UIs. The first iteration had a sentence-building UI implemented for a wearable Projector-Camera (ProCam) system, which had limits in technical suitability for the elderly. The second iteration changed the use metaphor to a simple icon-based menu, and produced a requirement guideline for UIs in AAL. In the final iteration, the wearable was replaced with a fixed ProCam, allowing the elderly to make menu selections effectively. This iteration supported sequential tasks, such as taking medicine, with visual guides. The suitability of the new UI was tested with computer literate young adults and elderly users, many of the latter having memory and motor skill limitations. The comparison showed that the two groups performed similarly; however, the elderly needed a slower and more direct interaction technique adapted to their preferences in the UI. Assistance for the sequential tasks was found feasible. This work produced a set of UI-related and technical factors that AAL designers should take into account when developing projector-based AR systems for the elderly with memory problems. In addition, this work offers suggestions on how to conduct UI testing sessions with this user group to reduce the amount of work and improve the success of the iterative development process. / Tiivistelmä Ikääntyminen tuo useita fyysisiä ja kognitiivisia haasteita teknologian käytölle mikä puolestaan mutkistaa modernin informaatioteknologian käyttöä hoivatyöntekijöiden ja omaisten tukemana päivittäisten askareiden tukemisessa. Yksi este käytölle on käyttöliittyminen hallitsemiseen tarvittava osaaminen mitä vanhuksilla on haastavaa oppia. Avustavan teknologian tutkimusta on olemassa laitteille kuten vanhusten käyttöön suunnitellut matkapuhelimet jotka tarvitsevat tietämystä ja aiempia käyttökokemuksia. Uusimmat tutkimukset esittävät tietotekniikka-avusteisen asuminen mahdollisuuksia käyttäjien koteihin esimerkiksi projisoitujen opastuksien muodossa, mutta vain muutamia empiirisiä tutkimuksia on tehty määrittelemään kuinka projektiopohjaiset käyttöliittymät voisivat olla intuitiivisia vanhuksille, ja tutkimuksia kuinka näiden systeemien suunnitteluprosessit voisivat avustaa tietotekniikka-avusteisen asumisen suunnittelijoille ei ole tuotettu tarpeeksi. Tämä työ esittelee kolmen iteroinnin ja empiirisen arvioinnin luoman tietämysperustan kautta ratkaisuja systeemien suunnittelun ja luonnin tarpeisiin projektiopohjaisen lisätyn todellisuuden käyttöliittymien luomiseksi. Ensimmäisen iteroinnin tulos on lauserakenteeseen pohjautuva käyttöliittymä päälle puettavalle projektiojärjestelmälle, jonka todettiin omaavan teknisiä puutteita vanhuskäyttöön. Toinen iterointi esittelee ikonipohjaisen käyttöliittymän ja tuottaa vaatimusmäärittelyohjeistuksia käyttöliittymille. Viimeisessä iteroinnissa korvataan päälle puettava kiinteästi asennetulla järjestelmällä, joka mahdollistaa vanhuksille tehokkaamman valintamenetelmän valikoille, sekä tukee sarjamuotoisten tehtävien suorittamista visuaalisia ohjeistuksia käyttäen esimerkiksi lääkkeen annostelun tukemisessa. Käytön soveltuvuutta vertailtiin tehokäyttäjien ja vanhusten, joilla on usein motoriikan ja kognition ongelmia, kesken, ja vaikka nämä kaksi ryhmää ovat hyvin samankaltaisia on vanhuksille sopivampi menetelmä hitaampi ja perustuu suoraan interaktioon. Myös sarjamuotoisen tehtävän suorituksen tukeminen osoittautui saavutettavaksi. Tämä työ tuotti käyttöliittymien ja teknisten toteutusten suunnitteluun tarkoitettuja ohjeistuksia joita tietotekniikka-avusteisen asumisen suunnittelijoiden tulisi ottaa huomioon projektiopohjaisten lisätyn todellisuuden järjestelmien kehittämisessä muistihäiriöisten vanhusten tarpeisiin. Lisäksi suosituksia käyttäjätestien luomiseen tämän käyttäjäryhmän kesken ehdotetaan jolla voidaan vähentää työmäärää sekä parantaa oikein iteratiivista prosessia.

Abstract My thesis aimed to study the ways in which the educational mission of the school could be determined, and to describe on the basis of empirical data how the school reality experienced by pupils is related to it. The basic approach is based on the theory of education (Bildung), with the theoretical part of the thesis aiming at studying the factors constituting the educational mission of the school, and the empirical part discussing Estonian pupils' descriptions of school reality. A central position for the school's educational mission was occupied by the experientialism of the human being. The concept of experience is based on Lauri Rauhala's theory of existential phenomenology, in which man is conceived of as a holistic being producing meanings and intertwined in his situation. Based on the Heideggerian way of thinking, man is seen as a being whose fundamental mode is anxiety. Man is constituted by what he is anxious about. Bildung and education have also been interpreted to be fundamental modes of anxiety in the study. A child's existence in his growing environment can also be understood in terms of anxiety for his own self. The processes of education (Bildung) can be understood as continuous acts of giving and understanding meanings, through which intentions are provided a tentative basis. Education can be interpreted as anxiety for the meanings of another, a growing person. The characteristics of Bildung were examined in terms of actualised humanity in its aspirations towards the good on the one hand, and as a functional relationship that enables it on the other hand. In the context of our times experience, Bildung and education have changed towards impoverishment, standardisation and decay compared to their ideals. Today, the much emphasised idea of Bildung and education as a dialogical relationship and common sense is a sign of a need for new attitudes and viewpoints. Factors of macro-reality have caused fundamental changes in young people's life-world where they are under various pressures. As a result of the changes, problems of meaningfulness have culminated in young people. The school's mission as an educational institution would therefore be, above all, to provide a space of experience for them where losses are made up for and new meanings are generated. The work of the modern school institution is not based on its humanistic educational mission, as its operational principles are governed by the society's power system. The modern school has been compared to a factory-like production plant. The results on school experiences show that pupils develop their own strategies to cope at school, that their metaphors of the school are mainly negative and that more humanity is needed in the school. An effort is made through phenomenologically oriented text hermeneutic analysis to shed light on possible factors of educational reality underlying the meanings provided by Estonian pupils. The pupils' stories allow conclusions of what they are anxious about at school. Meanings describing school experiences were divided as follows: school as an experience, the meaning of school and the influence of the pupil's self in school. Pupils' anxiety is not concentrated on educational development, but mainly on observance of requirements and successful performance. Education (Bildung) is seen as a responsibility in the face of external forces. The meaning of the school seems to be to serve the future at the expense of the present. Young people think that the main contribution of the school to their lives is what they experience at school and not the content studies in the various subjects. They feel that they have minimum influence on the school's institutional structures. The study shows that the forces maintaining the modern school in Estonian school reality do not promote its educational mission, indicating a relationship to the school that is estranged from this mission. The school should ensure conditions that make an educational relationship possible. Therefore, situations need to be arranged consciously to make the school a space of experience in the educational sense, an environment that meaningfully integrates the pupil's reality of life. / Tiivistelmä Tutkimuksen tavoitteena oli yhtäältä tutkia, mistä käsin koulun sivistystehtävä voisi määräytyä, toisaalta kuvata empiirisen aineiston perusteella, minkälainen suhde siihen on oppilaiden koetulla koulutodellisuudella. Peruslähestymistavaltaan on kyseessä sivistysteoreettinen tutkimus, jonka teoreettisen osan tarkoituksena pohtia koulun sivistystehtävää konstituoivia tekijöitä. Tutkimuksen empiirisessä osassa käsitellään Eestin koululaisten kuvailuja koulutodellisuudesta. Keskeiseksi koulun sivistystehtävää ajatellen nousi ihmisen kokemuksellisuus. Kokemuksen käsite pohjautuu Lauri Rauhalan eksistentiaalisen fenomenologian teoriaan, jossa ihminen käsitetään holistiseksi situaatioonsa kietoutuneeksi merkityksiä tuottavaksi olennoksi. Heideggerilaisesta ajattelutavasta käsin ihminen käsitetään olemiseksi, jonka perusmodus on huoli. Ihminen konstituoituu siitä mistä hän huolehtii. Huolen perusmoduksiksi on tutkimuksessa tulkittu myös sivistys ja kasvatus. Myös lapsen olemisen kasvuympäristössään voi käsittää huoleksi omasta itsestä. Sivistysprosessit voi käsittää jatkuviksi merkityksenannon ja merkityksien ymmärtämisen akteiksi, joissa luodaan intentioille suuntaa antavaa perustaa. Kasvatuksen voi tulkita huoleksi toisen, varttuvan merkityksistä. Sivistyksen piirteitä tarkasteltiin yhtäältä inhimillisyyden toteutumisena sen pyrkimyksissä kohti hyvää ja toisaalta toimivana suhteena, joka mahdollistaa sen. Sidoksissa aikaamme ovat kokemus, sivistys ja kasvatus muuttuneet kohti köyhtymistä, standardisoitumista ja rappeutumista ihanteisiin verrattuna. Nykyään korostunut näkemys sivistyksestä ja kasvatuksesta dialogisena suhteena ja käytännöllisenä järkenä on merkki uusien asenteiden ja näkökulmien tarpeesta. Makrotodellisuuden tekijät ovat aiheuttaneet perustavia muutoksia nuorten elämismaailmassa, jossa ollaan monien paineiden alaisia. Muutosten vaikutuksesta nuorissa on havaittavissa kärjistynyttä mielekkyyden problematiikkaa. Koulun tehtävä kasvatuslaitoksena olisi siksi toimia ennen kaikkea nuorten kokemisen tilana, jossa korvataan menetykset ja luodaan uusia merkityksiä. Moderni koululaitos ei toimi sen humanistisesta sivistystehtävästä käsin, vaan sen toimintaperiaatteet ovat yhteiskunnallisen valtakoneiston intressien mukaiset. Modernia koulua on verrattu tehdasmaiseen tuotantolaitokseen. Tutkimukset koulukokemuksista esittävät, että koululaiset kehittävät henkilökohtaiset koulussa selviytymisen strategiansa, metaforat koulusta ovat pääasiassa negatiivisia ja kouluun kaivataan enemmän inhimillisyyttä. Fenomenologisesti suuntautuneen tekstihermeneuttisen analysoinnin kautta pyritään valaisemaan Eestin koululaisten antamien merkityksien takana olevia kasvatustodellisuuden mahdollisia tekijöitä. Koululaisten kertomuksista voi tehdä johtopäätöksiä siitä, mistä nuorilla on huoli koulussa. Koulukokemuksia kuvaavat merkitykset eroteltiin seuraavasti: elämyksellisesti koettu koulu, koulun tarkoitus ja oppilaan minuuden vaikutusvalta koulussa. Koululaisen huoli ei keskity sivistykselliseen kehitykseen, vaan pääasiassa vaaditun noudattamiseen ja suoritusten onnistumiseen. Sivistys koetaan velvollisuudeksi ulkopuolisten voimien edessä. Koulun tarkoitus näyttää olevan tulevan palveleminen olevan kustannuksella. Nuorten mielestä se, mitä koulu antaa elämälle, on lähinnä koulussa koettu, ei eri aineiden sisällöllisissä opinnoissa saatu pääoma. Oma vaikutusvalta koulun institutionaalisiin rakennelmiin koetaan mitättömäksi. Tutkimuksen pohjalta voi tehdä johtopäätöksen, että modernia koulua ylläpitävät voimat Eestin koulutodellisuudessa eivät tue koulun sivistystehtävää. Tutkimus toi esiin sivistystehtävästä vieraantuneen suhteen kouluun. Koulussa pitäisi huolehtia ehdoista, jotka tekisivät mahdolliseksi sivistyksellisen suhteen. Siksi tarvitaan tietoista situaatioiden järjestämistä niin, että koulusta tulisi kokemisen tila sen sivistävässä merkityksessä - oppilaan elämäntodellisuutta mielekkäällä tavalla integroiva ympäristö.

Abstract Natural ageing brings with it many physical and cognitive impairments in the elderly, which challenges them in independently performing their daily activities. Many assistive technologies such as alarms, mobile phones, and video conferencing are available to support the elderly and their caregivers. However, these technologies require constant interaction and attention. Augmented Reality (AR) can be used to remotely guide the elderly in their daily tasks. From all known techniques, projection-based AR is suitable for the elderly because the digital information can be displayed on any real surface or any object without interaction or holding the devices. This doctoral thesis focuses on developing solutions to remotely guide the elderly in their daily activities through a caregiver. We adopted the design science methodology to iteratively design, implement and evaluate these solutions. Two constructs were developed for navigation activities utilizing laser projection and four constructs were built for cooking activities using fixed projection. We evaluated each construct in terms of feasibility and usability with actual elderly people, some of them have some form of memory problem. The results demonstrate how remote collaboration systems can be developed to guide the elderly in daily activities through a caregiver. The existing devices can be equipped with projection-based AR technology and elderly are willing to use it. The findings also suggest that augmented reality could help design systems for other daily activities such as shopping, or cleaning dishes, in order to improve the autonomy, quality of life, safety and well-being of the elderly. / Tiivistelmä Vanhusten ikääntyminen tuo mukanaan fyysistä ja kognitiivistä kunnon heikkenemistä, mikä haastaa heidän kykyään suoriutua päivittäisistä askareistaan. Apuvälineet, kuten erilaiset varolaitteet, puhelimet ja videoneuvotteluyhteydet, ovat vanhusten ja heidän avustajien käytettävissä. Nämä apuvälineet vaativat yhteydenpitoa ja huomiota. Lisättyä todellisuutta (AR-tekniikkaa) voidaan käyttää etäopastamaan vanhuksia päivittäisissä askareissa. Näistä tekniikoista erityisesti projektiopohjainen lisätty todellisuus soveltuu vanhuksille, koska opastustieto voidaan näyttää millä tahansa pinnalla tai esineellä vaatimatta vanhukselta toimenpiteitä ja käyttämättä laitteita. Tämä väitöskirja kohdentuu kehittämään ratkaisuja vanhusten päivittäisten tehtävien ohjaukseen etäällä olevan avustajan toimesta. Menetelmällisesti tämä tutkimus soveltaa suunnittelutiedettä, jossa ratkaisuja suunnitellaan, toteutetaan ja arvioidaan toistuvina iteraatiokierroksina. Työssä kehitettiin kaksi ratkaisua ulkotiloissa tapahtuvaan jalan liikkumisen opastukseen laser-valolla ja neljä ratkaisua sisätiloissa tapahtuvaan ruuanlaittoon kiinteästi keittiöön sijoitetuilla projektoreilla. Näiden ratkaisujen käyttökelpoisuus ja käytettävyys arviotiin käyttäjäryhmällä, joka koostui vanhuksista, joista osa kärsi muistin vajaatoiminnasta. Tulokset demonstroivat joidenkin kohteeksi valittujen toimintojen osalta, miten voidaan kehittää vanhusten päivittäisen toiminnan opastusjärjestelmiä, joissa on etäavustaja. Olemassa oleviin vanhusten käyttämiin käyttöesineisiin, laitteisiin ja tiloihin voidaan lisätä lisätyn todellisuuden valaistusvarustus. Tutkimustulokset antavat myös viitteitä lisätyn todellisuuden laajemmasta soveltuvuudesta muihinkin päivittäisiin toimintoihin, kuten ostoksilla käyntiin ja astioiden tiskaukseen, ja siten parantaa vanhusten itsenäistä selviytymistä, elämänlaatua, turvallisuutta ja hyvinvointia.

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.

Abstract This study demonstrates the various facets of mediality in post-1945 German-language literature, using as examples seven works of prose by Nicolas Born, Ingeborg Bachmann, Peter Handke, Bodo Morshäuser, Uwe Johnson, Heinrich Böll and Martin Walser. The thesis is divided into two major sections: a theoretical section and a text-oriented research section. In the theoretical section, a positioning of media and literature is carried out in the context of history and the history of literature. Starting from the relationship between fiction and reality, a distinction is made between generative and classical mediality. In the research section, mediality in literature is analyzed under the following three thematic criteria: “attention”, “distance” and “reality”; each criterion is addressed using two works of prose as examples. The relatedness of these criteria is analyzed on the basis of the seventh book. This study reveals the diversity of the layers of mediality in the literature of the era and places the individual works of prose in an over-all literary context. / Abstract Die Untersuchung zeigt am Beispiel von sieben Prosawerken von Nicolas Born, Ingeborg Bachmann, Peter Handke, Bodo Morshäuser, Uwe Johnson, Heinrich Böll und Martin Walser verschiedene Facetten von Medialität in der deutschsprachigen Literatur nach 1945. Die Arbeit gliedert sich in einen theoretischen und einen textbezogenen Teil. Im theoretischen Teil wird eine Positionierung von Medien und Literatur in einem historischen und literaturgeschichtlichen Kontext vorgenommen. Ausgehend von der Fiktionsfrage wird eine Unterscheidung zwischen generativer und klassischer Medialität vorgenommen. Im textbezogenen Teil wird die Frage nach der Medialität in der Literatur unter den drei thematischen Schwerpunkten „Aufmerksamkeit”, „Distanz” und „Wirklichkeit” abgehandelt, wobei jeweils zwei Prosawerke zur Geltung gebracht werden. Die Bezüge zwischen diesen Schwerpunkten werden an einem siebten Prosawerk untersucht. Die Untersuchung zeigt die Vielfalt der Medialitätsschichten in der Literatur der Zeit und gestattet eine Positionierung der einzelnen Werke im gesamtliterarischen Kontext. / Tiivistelmä Tutkimus osoittaa mediaalisuuden erilaiset mahdollisuudet seitsemän proosateoksen avulla vuoden 1945 jälkeisessä saksankielisessä kirjallisuudessa. Tutkimus jakaantuu teoreettiseen ja proosakirjallisuutta tutkivaan osaan. Teoriaosassa mediat ja kirjallisuus sijoitetaan historian ja kirjallisuudenhistorian kontekstiin. Lähtökohtana on kysymys fiktion ja todellisuuden välisestä suhteesta, ja tässä yhteydessä tehdään ero generatiivisen ja klassisen mediaalisuuden välillä. Teoksiin keskittyvässä osassa kirjallisuuden mediaalisuutta tutkitaan kolmen temaattisen aspektin kautta: tarkkaavaisuus, distanssi ja todellisuus, joita tutkitaan aina kahden teoksen avulla. Näiden aspektien välisiä suhteita tarkastellaan sitten seitsemännessä proosateoksessa. Tutkimus osoittaa mediaalisuuden tasojen moninaisuuden aikamme kirjallisuudessa ja auttaa yksittäisten teosten sijoittamisessa kirjallisuuden koko kontekstiin.