Transcript IT 환경의 변화(1)

uT 환경에서의 Telemedicine /
Telematics 서비스의 HCI 연구 개발
2007.04
박 범 (Peom Park), Prof. / Ph.D.
Ajou University / HuminTec, Co., Ltd.
HCI & Human Factors Laboratory
IT 환경의 변화(1)
 컴퓨팅 기기의 대중화 및 범용화
 컴퓨팅 기기의 소형화
최초의 컴퓨터
(’46)
자료 : http://www.ubiq.com/hypertext/weiser/
2
Mainframe
(’65 ~)
PC
(’80 ~)
Post PC
Microprocessor,
etc.
특징
최초의
컴퓨터
초기
Mainframe
초기 PC
(IBM)
Post PC
크기
초대형
(무게 : 30t)
대형
소형
초소형
처리
속도
1/100초
(밀리)
1/100억초
(나노)
1/1조초
(피코)
1/1조초
(피코) 이하
IT 환경의 변화(2)
 컴퓨터 패러다임의 변화
70년대
80년대
90년대
 네트워크의 확산
00년대
Personal computing
Shared
Dedicated
Distributed computing
Centralized
Distributed
Mobile computing
Static
Mobile
Ubiquitous computing
Poor
Simple
3
Rich
Complex
유비쿼터스 등장
 IT 환경의 변화
컴퓨팅 기기의 대중화 및 범용화
User Mobility
유비쿼터스 환경을 구성하는 핵심 5대 기술(센서, 프로세서, 인터페이스, 네트워
크, 보안기술) 중 인터페이스 부분과 시스템 수준에서의 사용성을 평가하는 것이
필요함
컴퓨팅 기기의 소형화
some
Mobile
Wearable
Computing Computing
Ubiquitous
Computing
Smart
Environments
컴퓨터 패러다임의 변화
Augmented
Reality
네트워크의 확산
none
컨버전스 현상의 심화
Adaptive
Interfaces
Desktop
Computing
none
Awareness
Systems
some
Interface
transparency
자료 : Communications of ACM, 2002
4
HCI 특성
HCI 연구의 목적은 컴퓨터 혹은 시스템을 포함한 체계에 대한 사용성 즉, 효율,
성능, 만족도, 안전성 등을 개발하거나 개선하는 것
User Centered Design/Development
설계자
Ⓐ
Ⓑ
Ⓒ
Ⓓ
5
I/O Devices
Operating System
User Interface
HCI (Human Computer Interaction)
사용자
시스템
인터페이스 연구 추세
정의(Definition) : 사용자를 위한 입력 언어, 기계를 위한 출력 언어, 그리고 상호
작용을 위한 프로토콜(1985, ACM SIGCHI)
현재 단계
Text 기반 UI
 Command based
 XEROX Star 프로젝
트 이전




6
중앙 집중식 환경
텍스트 기반 환경
단일 사용자 환경
단일 업무 처리 환경
Graphic 기반 UI
 Apple, MS, IBM
 PC 대중화
 WYSIWYG 스타일
Network 기반 UI
Ubiquitous 기반 UI
 GUI와 WUI(Web
based UI)의 혼합
 WWW 대중화
 Hyperlink, Navigation
 Intelligent Interface
 센서를 통한 상황 인지
 능동형 반응
 분산 컴퓨팅 환경
 인터넷/인트라넷 기반 환경
 다양한 사용자, 다양한 업무
처리 환경
 멀티미디어 데이터 프로세싱





Mobile, Ubiquitous 환경
Agent
decision-support
Intelligent
Virtual Reality & 3D
인터페이스 타입(1)
Natural language and audio based intelligent interface
Introduction






사회적 사용자 인터페이스
앵무새(피디) 형상의 메타포 사용
프로토타입 제작 중
MS Usability Lab 주관
200여명의 박사 연구원
10억불/1년 예산
Requirements




7
역동적인 상호작용을 지원
상호작용과 지연의 조율을 인식
간섭을 효과적으로 관리
상호작용의 사회적, 감성적 측면을 인식
MS Persona agent project
인터페이스 타입(2)
3D Graphical Interface
구분
방식
설명
① Virtual Reality
② Hologram

용도




장비



특징


8
미시세계/거시세계 제어
시뮬레이션/교육 컨텐츠
멀티미디어 진화 형태
유비쿼터스 시스템
HUD(Heal-Up Display)
Data Glove
3D Scanner
높은 몰입성 제공
현실 세계에 근접한 모델
직관적/직접적 시스템 지원
인터페이스 타입(3)
홍채 인식 / 뇌파 인식 interface
뇌파 키보드
ERTI, 2004년12월
간단한 게임이나 제어에 활용
장애를 가진 사용자를 위한 기술
약간의 훈련 필요
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Usability 연구 추세
정의 : 특정한 목적을 성취하기 위한 특정한 사용자들에 의해 어떤 제품을 사용할 때 특정
한 맥락의 사용에 있어서 성능, 효율성 그리고 만족도에 대한 것 (ISO 9241-11, 1998)
GUI based
NUI based
ISO 9241-11 / 90년대





 Effectiveness
 Efficiency
 Satisfaction
시기
목적
Jakob Nielsen / 00년대
Ubiquitous 시대
Learnability
Efficiency of use
Memorability
Few and Noncatastrophic Error
Subjective satisfaction
?
방법
비고


탐색
초반
디자인 컨셉
유효성 평가
페이퍼 목업
화면 디자인



초/중반
컨셉 효율성
평가
정량적 자료
과업 수행
검증
후반부
사용성 보증
표준 부합
여부
실행척도
(속도,정확도)
선호도
결함 발견
비교
초반
중반
후반
대안 평가
인터페이스
스타일
요소 평가
평가
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사용자는 제품을 사용하면서 무엇을 상상하고 생각하는가?
제품이 제공하는 기능들이 사용자에게 가치를 부여하는가?
UI를 직관적으로 사용할 수 있는가?
이전의 사용자들이 새로운 GUI의 사용법을 알 수 있는가?
초보자와 경험이 많은 사용자를 모두 수용하기 위해서는 도움말이나 매뉴얼의 목차를 어
떻게 구성해야 하는가?
상동

과업의 표준이 “시간 안에 완료하는 것”이라면, 참여자의 70%는 표준에 들어가야 한
다. 혹은 모든 참여자의 점수의 평균을 구하여 단순히 표준과 비교한다는 것을 정해 두어
야함

비교 제품에 반하여 얼마만큼 필적할 수 있는지
제안된 타겟 집단의 잠재성
선호도


Usability testing room
Mobile Usability testing
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uHealthcare 프로젝트
Ubiquitous
Healthcare
Smart
Medicine
Digital
Hospital
환자 상태 관리
원격 진료
Digital 병원
Digital 건강보험
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u-Healthcare 정의
Telemedicine ?

Medicine on distance or remote medicine
Irregardless of patient and specialist locations, rapid access to the expertise
in distant location whenever necessary. (by European Commission for
Telemedicine)
Ubiquitous Healthcare ?

13
A computer system that enables people to manage/enhance/monitor their
health without paying attention to the computers.
uHealthcare 발전방향
Past
네트워크화 이전
Off-Line
Medical Treatment
유선네트워크
• 병원 중심의 POC (Point of Care)
• 경제성, 기술 완성도 등의 문제로 인해 실효성 있는 서비스 이루어지지 못함
• 의료 정보 진화: HIS  OCS  PACS  EMR  EHR  uT Healthcare
Telemedicine
Present
이동통신
m-Healthcare
• 환자 중심의 POC (Point of Care)
• 모바일 디바이스의 Seamless한 특성에 기반
• 초기수준의 Biosensor에 의한 특정환자 상태 모니터링 중심
• 위치인식 기술과 결합하여 응급상황대처 가능
• 의료기술의 혁신
- Bio, Nano, Robotics Technology 발전에 따른 e/m Healthcare의 고도화
- Decision Making Supporting System의 신뢰도 향상 등을 통한 오진 예방
- 치료에서 예방으로 개념 및 기술 중심 이동
Future
• 웰빙라이프 등 생활건강의 중요성 대두
Ubiquitous Computing
u-Healthcare
- Environments, Activity, Cognition 등이 건강에 주요한 인자로 작용
- ICT 기술 발전에 기반한 Self-treatment 확산
• HCI 기술발전
Easy to Use 등의 고전적 HCI Principle을 포함하여 Personalized Interface, Persuasive
Technology, Multimodal Interaction, Augmented Reality 등의 최신 개념 및 기술 활용한
사용자 중심의 Human Computerized System Interaction 개념 활성화
커뮤니티 중심의 uT Multimodal Interface Interaction
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Case Study (1)
Home Appliance
i-pot
iCat
Offering a way to monitor the elderly
Interactive Personal Dietician Toy



Relatives living as far away as North America and Europe can
use the i-pot to monitor
elders living in Japan.
Members of the service can see recent records of i-pot usage
on a Web site.
 In addition, twice a day the
server e-mails the most recent
three usage times to

a designated recipient.

The report specifies when the ipot was turned on, how often
water was added to

15


In Philips’s HomeLab, a demo uses iCat as a helpful assistant in the
kitchen.
It combines information about the user’s calendar, weight and activity
to give tips on what to eat and do, taking into account personal
preferences.

It uses multi-modal
interaction including
speech, vision, touch and
emotional feedback

through animated motion,
light and sound.

According to Time
Magazine: “The notion of
robot as home
companion is nothing
new,

but iCat adds a human
dimension to the job: an
expressive face.

Tell her to go away, and
iCat will look sad. Praise
her, and she will beam.”
the machine, and how long the
electric kettle was in use.
Case Study (2)
Home Appliance
CareNet Display
The Persuasive Mirror
Interactive Digital Picture Frame
Computerized Persuasion for healthy living



The device is to help local care network members provide daily
care.
The color of the icons represents high-level status of the
different types of information.
Each of the main icons (meals, medications, outings, activities,
mood, falls, & calendar) change slightly to convey state.

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To get more information
about an event, the user
merely touches the icon;
this causes the photo of
the elder to be replaced
with details of that
event .


The Persuasive Mirror makes use of behavioral data in order to
provide its user with continuous visual feedback on their behavior in a
natural and least intrusive manner.
The main goal of this project is to evaluate if such computerized
persuasion can help people reach their personal goals, for example
leading a healthier lifestyle like regular

Exercise or quitting
smoking.

The Persuasive Mirror
aims at helping people
by using one’s
reflection to improve
lifestyle.
Case Study (2)
Health – ware
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Bio-shirts
Therapeutic Jacket
Interactive Digital Picture Frame
Soft Therapy
The city of Daegu will be the first city in South Korea to provide a
ubiquitous healthcare service in which wearable computers will be
used to monitor the health of elderly people living alone and
patients with chronic diseases
The devices, in the form of shirts, alert medical staff in real time
when an emergency occurs.
The shirts have embedded sensors that register vital signs and
send the information to medical centers through the network.
They also permit self-diagnosis, distance monitoring, emergency
care and medical consultation for users in an environment of
ubiquitous connectivity.
This is essentially a therapeutic jacket using a healing and calming
combination of
Light, warmth and vibration massage.
Case Study (3)
Mobile Devices
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MyFoodPhone
Gluco Phone
Digital Nutrition Advisor
Health Phone for Diabetic Patients
A camera phone service can make losing weight a snap.
You take a picture of what you're about to eat, then e-mail the
photos with a brief written description about your meal to the my
food phone website.
A dietician then reviews what you're eating and sends you
comments and suggestions on how to improve your next meal.
The single button touch will lead you to the data center in your KP8400
where you can assess your blood sugar level and calories intake. In
addition, the info can be sent to the caretaker about the patient’s wellbeing.
The new KP8400 even manages your meal plans and can manage your
diabetes simply and expediently.
Case Study (4)
RFID Tags
SurgiChip
The Smart Way to Surgical Safety.
Helps Prevents the Wrong-patient, Wrong-site, and Wrong- procedure Surgery.
This system incorporates a 3-step verification process designed to complement the existing protocols followed prior to a
surgical procedure.
At each step along the way, positive patient identification is accomplished and critical data pertaining to the surgical
procedure, site, and side are verified for accuracy.
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Case Study (5)
HuminTec’s Point of Care System
1. On-site real-time patient information querying system
Use of wireless internet, co-operating with Ajou University Hospital
2. Will be popular with Ubiquitous-hospital trend
3. Features: search patient information and diagnosis, organizing inpatients, nursing, etc.
4. Plan to co-operate with a leading SI medical corporation such as LG CNS
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Case Study (6)
HuminTec’s RFID Middleware and Academic Version Package
1. Messaging technology applied middleware
2. Provided Real-time stream data filtering and
summarization
3. Real-time error handling and auto execution
control
4. Component based
5. Cost efficient
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Case Study (7)
HuminTec’s WellbeingCare Home Gateway S/W
RAW DATA
(XML, NOT HL7)
Hom
e
Gate
way
Doct
or’s
View
er
View in the
EMR. OCS
S/W
(Prototype)
22
Screenshots of major function of S/W
HuminTec’s Smart Mirror
23
HuminTec’s Smart Picture Frame and Robot
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Case Study (9)
HuminTec’s WellbeingCare Total Service Solution
● Decision-making Support Component
● Input Component
Unrestricting & Non-intrusive Vital Data Monitoring Devices
(Heart Rate, Breathing Rate, Blood pressure, EKG, SpO2…)
-
ACCESS in the HOSPITAL
Commission 2 : U-HCI research
between medical specialist and patient
HOME CARE A
- Management : Materializing system and sensor interface
– Commission 1 : Research and development of intelligent Agent
– Commission 2: Drawing up user scenario , HCI research
Management
– Bio Sensor interface
(Wearable PC S/W)
Classifying & standardizing vital data system
CAD (Computer Aided Diagnosis) System
CAP (Computer Aided Prediction) System
Clustering Algorithm System
Knowledge Base
Commission 1
- Intelligent Agent
Management
– EMR Gateway
Observing International
Standard
DOCTOR A
(3) HOME CARE
SERVER
(1) COPD PATIENT
& BIO-SIGNAL
INTERFACE
HOME
CARE B
HOME
CARE E
(2) WIRELESS
HOME NETWORK
IEEE 802.11B,G
DOCTOR B
(4) EMR
GATEWAY
DOCTOR C
Management –
Emergency information alarm in
mobile Environment
HOME
CARE C
HOME
CARE F
HOME
CARE D
FAMILY A
FAMILY B
(5) U-TELEMEDICINE
WWW SERVER
FAMILY C
● Output Component
Information display & interaction component
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● Sending vital data / alert message
Information display & interaction component
uCity 프로젝트
교육, 업무, 주거, 서비스 교통, 행정 등의 도시생활 전체 서비스에 유비쿼터스
기술을 적용하여 기업, 정부, 시민으로 구성된 도시 거주자에게 편의를 제공하
는 미래형 도시
uCity 주체
시민
Intelligent Life
기업
Integrated Business
정부
Integrated Business
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Case Study (1)
uRoad 시스템
ITS 및 Telematics 등 교통과 관련된 요소들이 유비쿼터스 기술과 접목되어 사
용자의 편의성과 안정성을 극대화하는 교통 시스템
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향후 발전방향
유비쿼터스 환경의 발전 단계에 따라 HCI 분야에서도 사용자의 특성 및 욕구
(needs)를 정확하게 예측하면서 인터페이스 기술 및 usability 평가 기술을 활용
하여 사용자 중심의 시스템(user centered system)을 구현하도록 지원해야 함
28
The End.
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