09.2.26

1

Designing Ambient Persuasive Expressions  to Mo6vate Desirable Lifestyle

Tatsuo Nakajima 

Department of Computer Science and Engineering 

Waseda University

Distributed and Ubiquitous Compu3ng Lab.

•  Sen6ent Ar6facts –  Embedding intelligence in daily objects. 

•  AwareMirror(Pervasive 2005), FedNet(Ubicomp 2008) 

•  Persuasive Technologies –  How to change human behavior to change the user’s undesirable 

habits ? •  Virtual Aquarium, Mona Liza Bookshelf(DIS 2008), EcoIsland 

•  Mobile Interac6on –  How to interact on mobile devices ? 

•  Vidgets(ICMI 2005), UbiPay 

•  Mobility‐oriented pedestrian naviga6on(Mobiquitous 2008) 

•  SoYware Infrastructure for Complex Embedded Systems –  How to build complex smart appliances ? 

•  Mul6 personali6es/Real‐6me/Parallelism/Reliability/Dynamic Quality Control) 2 

09.2.26

2

Distributed and Ubiquitous Compu3ng Lab.

3 

Research Mo3va3on 

•  Our daily lives become more complex and stressful, and we like to use our 6me for more exi6ng ac6vi6es because our daily lives become busier every year!! –  Commu6ng, Working, Finding something, Paper work, Many boring 

mee6ng •  Some ac6vi6es do not return appropriate feedback quickly to 

mo6vate to do the ac6vi6es!! It is not easy to mo6vate these ac6vi6es. –  Health, Sustainability, Cleaning in public spaces 

•  Public spaces and facili6es tend                                                              to deteriorate quickly in a process                                                                                        called the tragedy of the common. –  Garrea Hardin, Science, 1968 

•  Our approach mo6vates to do                                                                     these daily ac6vi6es by reflec6ng                                                          a user’s current behavior                                                                            on ambient displays. 

09.2.26

3

Recent Lifestyle in Urban Areas In the morning and evening of Tokyo

Ambient Lifestyle Feedback System  for BeDer Lifestyle

Daily Ac6vi6es 

Aquarium, Picture, Foliage plant 

Beaer Lifestyle 

09.2.26

4

Basic Framework •  Interac(on Management                                                                  

(Passive observa(on) –  Smart daily objects 

•  Persuasive Expression                                                               (Ambient Feedback) –  Aquarium, Picture,                                                                                   

Foliage plant

•  Feedback Control(Emo(onal Engagement) –  Posi(ve reinforcement: encouraging a user’s behavior by providing a 

favourable s6mulus in response to it

–  Nega(ve reinforcement: encouraging a user’s behavior by removing an averse s6mulus in response to it

–  Posi(ve punishment: disencouraging a user’s behavior by providing an averse s6mulus in response to it

–  Nega(ve punishment: disencouraging a user’s behavior by removing a favourable s6mulus in response to it

Case Study 1: Virtual Aquarium Personal Well‐being

•  Toothbrushing… –  It is important for our health lives.

•  In the morning and evening

•  Everyday •  Sufficient  amount of 6me

–  But, brushing is not usually fun •  Give up to brush a sufficient amount of 6me.

•  Skipping to brush a user’s tooth

•  The advantage of our approach –  The 6me for tooth brushing will be more pleasurable 

–  It support to con6nue to brush a user’s tooth.

09.2.26

5

Immediate Feedback

Accumulated Feedback

Basic Design Decisions

•  Persuasive Expressions – Metaphor 

•  Cleanness: Aquarium and Teeth 

–  Psychological Incen6ves •  Dancing fishes, Glowing fishes. 

•  Feedback Control –  Immediate feedback 

•  Posi6ve: Dancing, Nega6ve: Dirty Aquarium 

–  Accumulated feedback •  Posi6ve: Growing, Nega6ve: Sickness 

•  Interac6on Management –  Automa6c Sensing(Wireless sensors) 

09.2.26

6

Virtual Aquarium: User Study •  Some comments from users 

–  It is natural to put a virtual aquarium in a lavatory. –  The miss of sensors frustrate players. Players feel disgust at no response even though they are doing tooth brushing well. 

– When a user could not brush his teeth at home, he was frustrated by having to neglect the system. 

–  Families became interested to see the status of the aquarium and this mo6vate to con6nue to play 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　the game. 

–  For almost of users, the existence of 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　the aquarium becomes unconscious. 

–  Users feel that their tooth become 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　clean if the aquarium is clean up 

Case Study 2: Mona Lisa Bookshelf Well‐Organized Public Space 

Public bookshelf or toilet tend  to deteriorate quickly in a process  called the tragedy of the common    Garrea Hardin, Science, 1968 

Public space management: Cleaning, Energy Saving

09.2.26

7

Immediate Feedback

Accumulated Feedback

Basic Design Decision

•  Persuasive Expressions – Metaphor 

•  Beauty: Bookshelf and Mona Lisa 

–  Psychological Incen6ves •  Young/old Mona Lisa, Broken pictures 

•  Feedback Control –  Immediate feedback 

•  Nega6ve: Missing pieces, Unordered Picture 

–  Accumulated feedback •  Posi6ve: Young, Nega6ve: Old 

•  Interac6on Management –  Automa6c Sensing(Visual Tags)

09.2.26

8

Case Study 4: EcoIsland Social Collabora3on for Sustainability

•  Sustainability is important in our current daily life. •  EcoIsland encourages users to save our environments by less energy consuming ac6vi6es.  

•  Using economical and social concepts as incen6ve. 

09.2.26

9

Basic Design Decision

•  Persuasive Expression – Metaphor: Sinking a user’s family’s island. 

•  Feedback Control –  Social incen6ves 

•  Coopera6on with a family and compe66on with other families 

–  Economical incen6ves •  EcoPoint: Decora6ng island with virtual goods 

–  Acquiring EcoPoint by desirable sustainable behavior. –  Acquiring EcoPoint by emission trading. 

•  Interac6on Management –  Need to Monitor Various ac6vi6es 

–  User repor6ng

EcoIsland: User Study

•  Six Japanese families: 20 persons, age 15‐58, male 12, female 8. –  First week: only one member uses EcoIsland. 

–  Second week: all members use EcoIsland. •  Surveying ques6onnaire asking behavior modifica6on. 

•  Some User’s Comments –  Sinking island contributes to change their behavior. –  EcoPoint encourages a user to decorate his/her island. 

•  Does not encourage intrinsic mo6va6on. 

–  Emission trading is not effec6ve in a short‐term study. –  5 out of 6 families reported more ac6ons in the second week.  

–  Speech bubbles are not useful because texts in the bubbles are too small to read. 

–  A list used for repor6ng is useful to know which ac6vi6es are effec6ve for reducing CO2 emission.

09.2.26

10

Making the Meaning of  Ambient Persuasive Expression

•  Choosing a presenta6on metaphor is important. –  Does a user need to learn the meaning of metaphors ? 

•  The meaning should be understood easily. 

–  Clean aquarium and teeth 

– Well‐organized Mona Lisa and bookshelf 

•  Incen6ves sa6sfying human needs. –  Shapes that come with pre‐aaached meanings are more capable 

of evoking emo6onal engagement. •  Physical incen6ves •  Psychological Incen6ves •  Social Incen6ves •  Economical Incen6ves 

•  Ambient or Remarkable –  Need to be ambient, but persuasive 

Feedback Control •  Balancing posi6ve and nega6ve feedback 

–  Boring and Helplessness •  Two levels of Feedback Control 

–  Short‐term feedback •  Using various incen6ves 

–  Long‐term feedback •  Showing short‐term and long‐term goals. 

•  Showing the effec6veness of behavior modifica6on 

•  Changing feedback strategies according to each phases on behavior modifica6on. –  Changing the balance of posi6ve and nega6ve feedbacks. –  Developing Intrinsic and extrinsic mo6va6on.

09.2.26

11

Interac3on Management •  Explicit interac6on to specify a user’s ac6vi6es by her. 

–   High value incen6ves are necessary to let a user to no6fy which ac6vity she is doing now. 

–  A user needs to concentrate to no6fy her ac6vi6es. •  Lightweight interac6on is necessary. 

–  It is not easy to analyze human behavior implicitly 　　　　　　　　　　and completely.  

•  How to balance between implicit and explicit interac6on ? 

–  We need to consider the balance between implicit and explicit interac6on. 

•  How to avoid a user’s chea6ng sensors ? –  It is also important to give incen6ves not cheat sensors. 

•  Explaining the Important to achieve the goal and to change undesirable habits. 

Adding End‐User Configurability

•  Persuasive systems will be used in different situa6ons and cultures. –  Sensing and presenta6ons can be changed by end‐users without knowing 

technical issues and long 6me learning. 

•  A common infrastructure is necessary to develop configurable persuasive systems easily. –  A feeling to use the system easily is more important than actual usability. 

–  Document‐based configurable middleware(Ubicomp 2008). –  Social networks are also important infrastructures for suppor6ng co‐

crea6on. 

•  The persuasiveness will become more strong if a user has empathy on persuasive expressions. –  Virtual Pets, Friends and families’ photos. –  A user defined persuasive expressions.

09.2.26

12

Other Ongoing Ac3vi3es •  Pervasive Deployment 

– Using pervasive displays in public spaces to show feedback informa6on and integra6ng with adver6sements. 

– Using the systems without learning how to use them. •  Moral/Cultural Effects 

–  Is it acceptable to change a user’s behavior ? 

Thank you!! 

Taｔsuo Nakajjima tatsuo@dcl.info.waseda.ac.jp