Resumen de Making biosignals available
Miquel Alfaras Espinàs
With the emergence of high quality low-cost personal sensors in recent years, biosignal research and the integration promises of monitoring technologies are gaining momentum. Within health and well-being domains, leveraging unprecedented machine learning processing opportunities for such technologies, wearable sensors are called upon to shake how people personally engage with health, reconnect with the body and gain self-awareness.
This transformation is a change that involves the efforts of a research that is highly interdisciplinary in nature, gathering the attention of both public and private sectors. Driven by the inspiration that personal sensing entails, Human-Computer interaction and experience design teams create tools that challenge foundations, uncover the potential and limitations that pave the way to a novel, personal, form of rapport with technologies. Opening the design space, with interaction designers and engineers working hand-in-hand, enables people to look afresh at technologies that have come to stay.
This thesis is an invitation to rethink how simplistic approaches to biosignal processing enrich the potential of personal sensing in line with the fast development of what have come to be undeniably ubiquitous technologies. Moreover, the aim of taking signal processing, biomedical engineering techniques and machine learning, ``Making biosensing available'' to design with, is at the core of the thesis. Entering interaction design, pushing for mid tools that expose the affordances of the technologies used, embracing first-person and body-centred design and addressing how biosignal data touches sense-making, ownership and interpretation, a disruption that makes society reflect on how sociodigital materials affect our lives is sought.
As a result, this thesis weaves advances in the development of biosignal processing and visualisation interfaces suitable to digital health with novel ways to interact with biosignals, addressing affective technologies, body self-awareness, and alternative biofeedback modalities that render biosignals available for the design of engaging interactions. On the one hand, the outcomes of this research encompass the study of a simplistic recurrent neural network paradigm suitable for biosignal and health data processing, and a closely intertwined study of biosignal data visualisation tools with the use of real-time, elaborate features for the recognition or characterisation of complex physiological phenomena. On the other hand, and more notably, the outcomes of this thesis draw on a general overview of biosignals and first-person, body-centred design techniques that lay the foundations for a major design exploration of physiology. This interdisciplinary design exploration yields insight in unpacking the relationship between people and personal affective technologies targeting self-awareness, a design stance that leverages individual experiences to unpack challenges and boundaries in the design of body-centred interactions, and the creation of bodily sensing-actuation couplings that challenge biosignal data, the input-output effect coordination needs, their interpretation, and their tangible or physical properties, by making biosignals available for interaction design.
=================================================================================== La aparición de los sensores personales de bajo coste y alta calidad, ha supuesto un gran impulso para la investigación en bioseñales y la integración de tecnologías de monitorización. Dentro del campo de la salud y el bienestar, aprovechando oportunidades sin precedentes por lo que al procesamiento de señal en aprendizaje automático respecta, para tales tecnologías, los sensores "wearable" están llamados a revolucionar cómo la gente gestiona personalmente su propia salud, cómo reconecta con su cuerpo y gana autoconciencia.
Esta transformación supone un cambio que implica los esfuerzos de una investigación que es altamente interdisciplinar, reuniendo la atención tanto del sector público como el privado. Llevados por la inspiración que conllevan los sensores personales, los equipos de interacción Persona-Ordenador y el diseño de experiencias crean herramientas que desafían los fundamentos, exponen el potencial y las limitaciones que preparan el terreno hacia una innovadora y personal manera de relacionarse con la tecnología. Abrir el espacio de diseño, con diseñadores de interacciones e ingenieros trabajando conjuntamente, facilita que la gente tenga una nueva mirada hacia unas tecnologías que han llegado para quedarse.
Esta tesis es una invitación a repensar cómo ciertos abordajes simplistas en procesamiento de bioseñales enriquecen el potencial de los sensores personales, en línea con el rápido desarrollo de lo que han acabado por ser tecnologías innegablemente ubicuas. Más allá de ello, el objetivo de combinar el procesamiento de señales, las técnicas de la ingeniería biomédica y aprendizaje automático, “para hacer que los biosensores estén disponibles” para diseñar con ellos, constituye el núcleo central de esta tesis. Abordando el diseño de interacciones, apostando por herramientas intermedias que expongan las potencialidades de las tecnologías utilizadas, abrazando el diseño en primera-persona y centrado en el cuerpo, y analizando cómo los datos de bioseñales tienen un impacto en la construcción de significado, su posesión e interpretación, se busca una disrupción que haga a nuestra sociedad reflexionar sobre cómo los materiales sociodigitales afectan a nuestras vidas.
Como resultado, esta tesis entreteje avances en procesamiento de señales e interfaces de visualización adecuados para la salud digital con nuevas formas de interactuar con bioseñales, abordando las tecnologías afectivas, la autoconciencia del cuerpo, y las modalidades alternativas de "biofeedback" que hacen que las bioseñales estén disponibles para el diseño de interacciones atractivas. Por un lado, los resultados de esta investigación engloban el estudio de un paradigma simplista de redes neuronales recursivas adecuadas para el procesamiento de bioseñales y datos de salud, y el estudio -- estrechamente relacionado con esto -- de herramientas de visualización de datos de bioseñales con el uso de características avanzadas para el reconocimiento o caracterización de fenómenos fisiológicos complejos. Por otro lado, y de manera destacable, los resultados de esta tesis se benefician de un abordaje general de las bioseñales, las técnicas de diseño en primera-persona y centrado en el cuerpo, que establecen los fundamentos para una importante exploración fundamental del diseño con fisiología. Esta exploración de diseño interdisciplinar aporta nueva luz para descifrar la relación entre las personas y las tecnologías afectivas personales que buscan la autoconciencia; una perspectiva de diseño que aprovecha las experiencias individuales para identificar los desafíos y limitaciones presentes en el diseño de interacciones centradas en el cuerpo, así como la creación de acoplamientos de sensorización-actuación que desafían los datos de bioseñales, las necesidades de coordinación de efectos input-output, su interpretación, y sus propiedades tangibles o físicas, haciendo que las bioseñales estén disponibles para el diseño de interacciones.
