Perustieteiden korkeakoulun väitöskirjat ovat saatavilla yliopiston ylläpitämässä avoimessa Aaltodoc-julkaisuarkistossa.
Väitös tietotekniikan alalta, DI Aleksi Ikkala
Learning to interact: simulating users with reinforcement learning in human-computer interaction
Väitös Aalto-yliopiston perustieteiden korkeakoulusta, tietotekniikan laitokselta.
Väitös Aalto-yliopiston perustieteiden korkeakoulusta, tietotekniikan laitokselta.
Väitöskirjan nimi: Learning to interact: simulating users with reinforcement learning in human-computer interaction
³Õä¾±³Ù³Ù±ð±ô¾±Âáä: Aleksi Ikkala
³Õ²¹²õ³Ù²¹±¹Ã¤¾±³Ù³ÙäÂáä: professori Per Ola Kristensson, University of Cambridge, UK
Kustos: professori Perttu Hämäläinen
Ymmärrys siitä miten ihmiset käyttävät laitteita ja käyttöliittymiä on keskeistä tehokkaan, intuitiivisen ja saavutettavan teknologian suunnittelussa. Perinteisesti tutkijat ovat tukeutuneet käyttäjätutkimuksiin ihmisen toiminnan havainnoimiseksi ja mittaamiseksi, mutta tällaiset tutkimukset voivat olla aikaa vieviä, kalliita ja vaikeasti skaalattavia. Käyttäjäsimulaatio tarjoaa tähän tehokkaan vaihtoehdon: luomalla virtuaalisia käyttäjiä, jotka käyttäytyvät kuin oikeat ihmiset, tutkijat voivat tutkia ja parantaa käyttöliittymiä huomattavasti tehokkaammin.
Tämä väitöskirja kehittää joustavan lähestymistavan ihmisen käyttäytymisen simuloimiseen vuorovaikutteisissa järjestelmissä. Työssä yhdistetään kehittyneet ihmisen liikkeen, havainnon ja kognition mallit vahvistusoppimiseen – tekoälyn muotoon, joka mahdollistaa virtuaalikäyttäjien oppimisen vuorovaikutuksen kautta. Toisin kuin aiemmat simulaatiot, jotka usein perustuvat ennalta tallennettuun dataan tai ennalta määrättyihin sääntöihin, nämä oppimiseen perustuvat mallit voidaan sovittaa monenlaisiin ympäristöihin ja tehtäviin, tarjoten syvällisempää ymmärrystä siitä, miten käyttäjät havaitsevat, tekevät päätöksiä ja toimivat.
Väitöskirjassa esitellään menetelmiä realistisen ihmisen liikkeen mallintamiseen, virtuaalikäyttäjien luomiseen jotka voivat havaita ja toimia virtuaalisissa ympäristöissä, sekä näiden simulaatioiden laajentamiseen virtuaalitodellisuuteen automaattista testausta varten. Lisäksi työssä tutkitaan, miten simuloidut käyttäjät hallitsevat huomion jakamista useaan eri tehtävään samanaikaisesti, tarjoten uusia näkökulmia kognitiivisiin prosesseihin vaativissa tilanteissa.
Osoittamalla miten älykkäät ja oppimiseen perustuvat simulaatiot voivat jäljitellä ihmisen käyttäytymisen keskeisiä piirteitä, tämä väitöskirja avaa uusia mahdollisuuksia vuorovaikutteisen teknologian tutkimukseen ja kehittämiseen. Vaikka liikkeen, havainnon ja kognition taustalla olevat mallit ovat yhä kehityksessä, tulokset osoittavat että oppimiseen perustuvat simulaatiot voivat tulevaisuudessa muodostua käytännölliseksi ja arvokkaaksi vaihtoehdoksi monille perinteisille käyttäjätutkimuksille.
Linkki väitöskirjan sähköiseen esittelykappaleeseen (esillä 7 päivää ennen väitöstä):
Perustieteiden korkeakoulu väitöskirjat
Science-IT
Science-IT vastaa laskennallisen tieteen infrastruktuurista Aalto-yliopistossa. Hankkeen vetovastuu on Perustieteiden korkeakoulussa.
Zoom pikaopas