Interacting with augmented physical printed matter in ambient intelligence environments

Το χαρτί αδιαμφισβήτητα αποτελεί ένα βασικό μέσο μεταφοράς της πληροφορίας μεταξύ των ανθρώπων, δια μέσου των αιώνων. Αν και πολλοί πιστεύουν ότι η χρήση του χαρτιού τελικά θα αντικατασταθεί από τις νέες τεχνολογίες και θα σταματήσει να αποτελεί αναπόσπαστο τμήμα της καθημερινότητας, μπορεί εύκολα να αποδειχθεί ότι κάτι τέτοιο δεν αποτελεί ορατή πραγματικότητα, τουλάχιστον για τα επόμενα χρόνια. Από την άλλη μεριά, η ιδέα της επαύξησης του φυσικού χαρτιού με τεχνολογία και ψηφιακή πληροφορία έχει οδηγήσει σε πολλές ερευνητικές προσπάθειες, οι πρώτες από τοις οποίες ξεκινήσαν από τα τέλη του περασμένου αιώνα. Από τότε, πολυάριθμες προσεγγίσεις προς την κατεύθυνση αυτή έχουν προταθεί, εκμεταλλευόμενες τα οφέλη που προσφέρει το φυσικό χαρτί, όπως είναι η εξοικείωση που έχουν όλοι οι χρήστες με αυτό, καθώς επίσης οι δυνατότητες φυσικής αλληλεπίδρασης που προσφέρονται και ενισχύονται από τις φυσικές ιδιότητες του χαρτιού. Όλες αυτές οι προσεγγίσεις παρουσιάζουν τα απαιτούμενα εχέγγυα για να γίνουν ευρέως αποδεκτές και να εφαρμοστούν στην καθημερινή ζωή, κυρίως λόγω των βασικών ιδιοτήτων του χαρτιού: αποτελεί φθηνό μέσο, είναι ελαφρύ και μπορεί εύκολα να βρεθεί οπουδήποτε.Από την άλλη μεριά, η εμφάνιση των έξυπνων περιβαλλόντων και της πανταχού παρούσας υπολογιστικής δύναμης (ubiquitous computing) παρέχουν ευκαιρίες για τη δημιουργία νέων παραδειγμάτων αλληλεπίδρασης στον ψηφιακό κόσμο, τα οποία ομοιάζουν με τη φυσική αλληλεπίδραση που χρησιμοποιείται στις καθημερινές δραστηριότητες στον πραγματικό κόσμο. Επιπλέον, οι δυνατότητες διάχυτης πρόσβασης των χρηστών στην ψηφιακή πληροφορία, που παρέχονται από τα ευφυή περιβάλλοντα, όπως τα Περιβάλλοντα Διάχυτης Νοημοσύνης (ΔΝ), αυξάνουν το ενδεχόμενο της χρήσης καθημερινών φυσικών αντικειμένων όπως η έντυπη ύλη στην ψηφιακή αλληλεπίδραση.Παρόλα αυτά, ακόμα και σήμερα παρατηρείται η έλλειψη μίας γενικευμένης και συστηματικής προσέγγισης με στόχο την υποστήριξη της τεχνολογικής επαύξησης και αλληλεπίδρασης με την έντυπη ύλη στο πλαίσιο ευφυών περιβαλλόντων.Η παρούσα εργασία στοχεύει να συμπληρώσει το κενό αυτό, προτείνοντας το InPrinted framework, ένα ευέλικτο τεχνολογικό πλαίσιο αλληλεπίδρασης με δυνατότητα επίγνωσης-πλαισίου (context awareness), το οποίο θα καθιστά δυνατή την αλληλεπίδραση με την έντυπη ύλη σε περιβάλλοντα ΔΝ. Συγκεκριμένα, το προτεινόμενο πλαίσιο υποστηρίζει: - φυσική πολυτροπική αλληλεπίδραση με έντυπα - ένα ανοικτό μοντέλο αναφοράς για την αλληλεπίδραση των εντύπων σε περιβάλλοντα ΔΝ - μηχανισμούς γνώσης, πρόβλεψης και επίγνωσης-πλαισίου για την ενσωμάτωση της έντυπης ύλης σε περιβάλλοντα ΔΝ - εργαλεία και τεχνικές αλληλεπίδρασης που υποστηρίζουν την ανάπτυξη συστημάτων ή/και εφαρμογών που προσφέρουν τεχνολογική επαύξηση έντυπης ύλης σε περιβάλλοντα ΔΝ.Ως εκ τούτου, το InPrinted framework μπορεί να αποτελέσει ένα πολύτιμο βοήθημα για την εύκολη ενσωμάτωση της αλληλεπίδρασης με έντυπη ύλη και την ψηφιακή επαύξηση της έντυπης ύλης σε περιβάλλοντα ΔΝ, διασφαλίζοντας την υψηλή ποιότητα και ευρωστία.Για τη δοκιμή και αξιολόγηση του προτεινόμενου πλαισίου με τελικούς χρήστες, τέσσερις εφαρμογές ΔΝ έχουν επίσης υλοποιηθεί βάσει του πλαισίου αυτού, αντιπροσωπεύοντας ενδεικτικά παραδείγματα από διαφορετικούς τομείς της καθημερινής ζωής. Η επαναληπτική αξιολόγηση που πραγματοποιήθηκε στο πλαίσιο της παρούσας εργασίας, κατέδειξε ότι η αλληλεπίδραση με την έντυπη ύλη εκλήφθηκε απολύτως θετικά ως βασικό μέσο αλληλεπίδρασης και τεχνολογικής, διατηρώντας την φυσική του ιδιότητα ως ένα καθημερινό απλό αντικείμενο που είναι συνυφασμένο με της καθημερινές μας δραστηριότητες.