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Human-Computer Interaction with Adaptable & Adaptive Motion-based Games for Health

PhD-thesis of Jan Smeddinck (2016)

Fortschritte in Medizin und Technik haben eine deutliche Erhöhung der Lebensqualität und der Lebenserwartung ermöglicht. Allerdings werden diese positiven Entwicklungen von beachtlichen Herausforderungen begleitet. Die moderne, bewegungsarme Lebensweise, sowie durch den Lebensstil begünstigte Krankheiten und Beschwerden, die gerade mit zunehmendem Alter verbreitet sind, belasten die betroffenen Individuen und die Gesundheitssysteme. 

Neben primären Heilbehandlungen spielt körperliche Aktivität eine große Rolle in der Vorbeugung und in der längerfristigen Behandlung vieler solcher Leiden. Ein Beispiel dafür ist das Anwendungsfeld der Physiotherapie. Spiele für Gesundheitsanwendungen (SFG) im allgemeinen und insbesondere bewegungsbasierte Spiele für Gesundheitsanwendungen (BSG) finden Beachtung in Forschung und Wirtschaft, da sie eine wichtige unterstützende Rolle bei den Gesundheitsmitteln spielen können. 

Solche Anwendungen haben das Potenzial, (a) zur Teilnahme an Behandlungen zu motivieren, (b) objektive Erkenntnisse zum Status und zur Entwicklung von individuellen Patienten und von Patientengruppen beizutragen und (c) Patienten während laufenden Behandlungen anzuleiten, was besonders in solchen Situationen von Bedeutung ist, wo menschliche Gesundheitsexperten nicht verfügbar sind. Allerdings müssen solche Gesundheitsanwendungen auf die individuellen Fähigkeiten und Bedürfnisse der Patienten eingestellt werden, wenn bestmögliche Ergebnisse erreicht werden sollen. 

Während viele Spiele eine generelle Einstellung des Schwierigkeitsgrades anbieten ist diese zumeist auf einen einzigen Parameter mit wenigen diskreten Stufen, wie „einfach“, „mittel“ und „schwer“ limitiert. Für die meisten Gesundheitsanwendungen mit ernsthaften Zielen werden genauere und weitreichendere Einstellungsmöglichkeiten benötigt. Dabei können allerdings schnell Einstellungen auf komplexen Parametersätzen notwendig werden, die Patienten und sogar ausgebildete Fachkräfte überfordern können. Automatische Anpassungen und effiziente manuelle Einstellungsmöglichkeiten sind daher im Entwurf und in der Entwicklung von SFG und BSG von besonderem Interesse. 

Trotz einer wachsenden Anzahl an Forschungsarbeiten zu spezifischen Anpassungsmethoden sind Betrachtungen der Mensch-Maschine-Interaktion mit anpassbaren und adaptiven MGH selten und verteilen sich auf Veröffentlichungen aus spezifischen Entwicklungen in sehr unterschiedlichen Feldern. Basierend auf einer umfassenden Betrachtung der bestehenden Hintergründe und verwandten Arbeiten verfolgt diese Dissertation daher das Ziel, bestehende Theorie zu Mensch-Maschine Interaktion mit anpassbaren und selbstanpassenden Systemen im Sinne des Kontextes von MGH zu erweitern, was durch eine Auswahl von spezifischen Studien und praktischen Umsetzungen unterstützt wird. 

Ältere Erwachsene und Menschen die mit Parkinson leben stellen in vielen dieser Projekte die Zielgruppe dar. Explorative und Vergleichende Studien in dieser Arbeit befassen sich mit gestalterischen Aspekten, mit der Akzeptanz und mit der Wirksamkeit von spielerischen Bewegungsprogrammen. Die Ergebnisse bekräftigen die Anwendung von iterativ und menschzentriert entwickelter automatischer Anpassung in MGH, solange die Nutzer adäquat über die Anpassungen informiert und in die Lage versetzt werden, in Situationen wo dies erwünscht oder benötigt wird, Kontrolle über das automatische System auszuüben und solange die Anpassung so eingebunden wird, dass sie nicht negativ mit der Selbstwahrnehmung von Kompetenz und Autonomie interferiert.

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