户外何处？ 一项关于户外人机交互研究中气候和建成环境的调查

文献标题

Outside Where? A Survey of Climates and Built Environments in Studies of HCI outdoors

文献信息

• 主题领域: 人机交互（HCI）在户外环境中的研究
• 关键词: 人机交互、户外HCI、建环境、气候分类、用户体验、多样性研究、技术适应、户外计算

研究背景与问题

• 研究问题:
  • 户外使用计算机的体验因地点及环境条件而异，例如天气、电力供应等。
  • 在现有的HCI研究中，是否缺乏在多样化气候和建环境条件下开展的户外研究？
• 重要性:
  • 气候变化可能扩大不同天气条件对HCI系统的影响，研究需要涵盖更广范围的环境变量。
  • 在自然环境或未开发区域中的户外人机交互研究仍然十分有限，这可能影响技术设计的普适性。
• 研究背景:
  • 通过对699篇论文进行分析，发现大部分户外HCI研究集中在气候和建环境条件多样性较低的区域，例如温带气候（C类）和城市建环境。
  • 相关研究工作主要围绕人机交互的资源分布性和设计多样性展开。

解决方案

• 研究方法:
  • 对从2015-2021年CHI会议及其相关文献中提取的论文进行内容分析。
  • 使用“Recreational Opportunity Spectrum (ROS)”和“Köppen-Geiger气候分类法”对户外HCI研究的建环境及气候分类进行标记和归类。
• 创新点:
  • 提出了基于气候和建环境分类的方法，用以评估现有研究的覆盖范围。
  • 通过地图和在线数据工具精准定位研究地点，揭示研究集中区域。
• 实施步骤:
  • 对每篇论文进行筛选，排除未明确研究地点、无户外交互描述或与主题关系不大的论文。
  • 根据研究地点的经纬度及周边环境信息，判断ROS分类及气候分类。
  • 统计分析数据，寻找HCI研究的地理、环境空白区域。

研究成果

• 具体成果:
  • 101项研究被归类，主要集中在城市和温带/大陆性气候区域：82项研究位于城市，只有8项研究设定在半原始环境（semi-primitive environments）。
  • 极地气候（E类）只有1项研究，热带气候（A类）仅占7个研究地点。
  • 垂直高度变化或远程未开发区域未进行研究，展现出研究选择多受地理和交通制约。
• 优势:
  • 系统地揭示了不同HCI户外研究地点的气候和环境条件分布。
  • 呼吁更多学者关注少研究覆盖的环境和地点，如半原始、自然区域及特殊气候条件。
• 实验或评估结果:
  • 绝大多数研究发生在离研究者机构10公里范围内，地理依赖性较高。
  • 由于环境条件缺乏多样性，研究结果对非城市环境普适性存在限制。
• 局限性与未来方向:
  • 局限性:
    • 未充分涵盖气候和建环境以外的其他重要因素，例如文化、经济分布。
    • 仅局限于CHI论文，不包括其他相关会议的研究成果。
  • 未来方向:
    • 扩展研究至未开发地区、非欧盟和北美地区、及其他重要气候环境。
    • 增加对具体天气条件的记录，避免仅基于气候分类的泛化。
    • 针对特定用户群体（如儿童、残障人士）的研究，综合分析参与者的社会背景。

推荐措施

1. 提倡更广泛的户外HCI实验:
   • 在多样化的天气条件下进行研究，例如雨、雪、极寒等。
   • 特别关注气候变化对用户体验的潜在影响。
2. 推动研究地域多样性:
   • 鼓励在原始及半原始环境中开展技术研究。
   • 关注保存完好的自然环境中技术对人类体验的潜在影响。
3. 明确研究地点与环境信息:
   • 使用明确分类系统（如ROS）描述研究地点的建环境特征。
4. 记录具体天气条件:
   • 在研究报告中记录实际天气状态，以帮助评估研究结果的普适性。
5. 关注用户群体的多样性:
   • 扩展研究范围，涵盖更多年龄、文化及能力背景的用户群体。