Human-Centred Design of Socially Interactive Virtual Agents

User involvement in the design process is important for the design of interactive systems. When properly implemented, using the correct methods, principles, and techniques can lead to the development of systems that are effective, efficient, and satisfying to use.

IVA research has shown a lack of user participation methodologies in the design process. The design of IVAs often focuses on individual elements and not the IVA as an integrated whole. As a result, these design insights do not easily convert into actionable guidelines. User involvement is primarily seen during the evaluation phase. This leads to the purpose of looking at the design of interactive interfaces of embodied agents (virtual and physical) set in social interactive spaces by involving the users in the conceptual generation and prototyping phase. The research questions are: How can we design interactive virtual agents for social interactive spaces? and How can we apply human-centred design methods to develop interactive virtual agents for social interactive spaces?

Two case studies: a virtual receptionist for a university department and a reading robot (BookBot) for fourth-grade pupils are conducted. Each case study involved a concept generation and prototyping phase with the users using human-centred design (HCD) methods and tools. Prototypes were developed based on the conceptual phase findings and evaluated with the users. One key contribution is the application of HCD methodologies in the design of IVAs within social interactive spaces. This includes considerations of the context of interaction: mediation patterns, and the spaces of interaction. Another contribution is the introduction of novel design approaches/ solution features and competencies that designers should have when designing IVAs in social interactive spaces. The thesis presents exemplars of IVAs in these spaces.

Avhandlingen ligger inom området kognitiv vetenskap, med fokus på situerad kognition och medierad handling inom Human-Computer Interaction (HCI). Den diskuterar kognition i relation till användare, intelligenta virtuella agenter (IVAs) och interaktionsmiljön. Användarnas (människors) perspektiv och handlingar påverkar i hög grad interaktionens förlopp. IVAs som medlare underlättar interaktioner mellan användare och deras miljöer. Som agenter engagerar de sig aktivt med användare och påverkar deras beslut och beteenden.

Användarinvolvering i designprocessen är viktig for utformningen av interaktiva system. När den genomförs korrekt, med rätt metoder, principer och tekniker, kan den leda till utveckling av system som är effektiva, ändamålsenliga och tillfredsställande att använda.

Forskning om IVAs har visat en brist på användarmetoder i designprocessen. Designen av IVAs fokuserar ofta på individuella element och inte på IVA som en integrerad helhet. Som ett resultat är dessa designinsikter svara att omvandla till handlingsbara riktlinjer. Användardeltagande ses främst under utvärderingsfasen. Detta leder till syftet att undersöka designen av interaktiva gränssnitt för forkroppsligade agenter (virtuella och fysiska) i sociala interaktiva utrymmen genom att involvera användarna i den konceptuella genereringen och prototypfasen. Forskningsfrågorna är: Hur kan vi designa interaktiva virtuella agenter for sociala interaktiva utrymmen? och Hur kan vi tillämpa användarcentrerade designmetoder för att utveckla interaktiva virtuella agenter för sociala interaktiva utrymmen?

Två fallstudier: en virtuell receptionist för en universitetsavdelning och en läsrobot (BookBot) för fjärdeklassare utförs. Varje fallstudie involverade en konceptgenererings- och prototypfas med användarna med hjälp av användarcentrerade designmetoder och verktyg. Prototyper utvecklades baserat på resultaten från den konceptuella fasen och utvärderades med användarna. Ett viktigt bidrag är tillämpningen av användarcentrerade designmetoder i designen av IVAs inom sociala interaktiva utrymmen. Detta inkluderar överväganden av interaktionskontexten: medlingsmönster och interaktionsutrymmen. Ett annat bidrag är introduktionen av nya designmetoder/lösningsfunktioner och kompetenser som designers bör ha när de designar IVAs i sociala interaktiva utrymmen. Avhandlingen presenterar exempel på IVAs i dessa utrymmen.