Rakennetun ympäristön ihmislähtöinen suunnittelu ja tutkimus. Esimerkkinä näkövammautuneiden ikääntyneiden reitin seuraaminen

Rakennetun ympäristön ihmislähtöinen suunnittelu ja tutkimus Esimerkkinä näkövammautuneiden ikääntyneiden reitin seuraaminen Helsingin yliopisto Käyttäytymistieteiden laitos Kognitiotieteen Pro gradu -tutkielma Ohjaajat: Prof. Christina Krause (HY, Kognitiotiede) Arkkit. Ira Verma (AY, Sotera-instituutti) Projektissa Moniaistinen asuinympäristökokemus Christian Sannemann Joulukuu 2012

Esipuhe Opinnäytetyö tehtiin osana Aalto-yliopiston arkkitehtuurin laitoksen alaisuudessa toimivan sosiaali- ja hyvinvointitekniikan rakentamisen instituutin (Sotera) koordinoimaa moniaistinen asuinympäristökokemus -tutkimushanketta. Hankkeen tavoitteena oli kehittää ikääntyneiden ihmisten viihtyisyyttä ja omatoimista selviytymistä palvelutaloympäristöjen puolijulkisissa ja julkisissa tiloissa aisteihin vaikuttavin rakentamisen keinoin. Yhteistyö perustui tarpeeseen korostaa hankkeen tavoitteita psykologisesti uskottavasta näkökulmasta. Työn lähtökohdat olivat haastavat. Valtavirran psykologinen ja kognitiotieteellinen tutkimus ei ole huomioinut rakennetun ympäristön merkitystä psykologisten ilmiöiden selittämisessä ja fyysisten ympäristötekijöiden asema käyttäytymistieteissä ylipäätään on marginaalista. Lisäksi käyttäytymistieteet ovat orientoituneet kohti nomoteettista, yleisiä lainalaisuuksia kartoittavaa tutkimusotetta, minkä seurauksena yhteisiä intressejä palvelevien tutkimushankkeiden luominen soveltavien, idiografista tutkimusotetta painottavien tieteenja taiteenalojen kanssa on ongelmallista. Ongelmiin lähdettiin hakemaan ratkaisuja tarkastelemalla kognitiotieteiden, ympäristöpsykologian ja käytettävyysalan näkemyksiä ihmisen ja ympäristön välisestä suhteesta ja tyypillisiä tutkimuksen ja suunnittelun yhdistämiseen liittyviä haasteita. Haasteiden, hankkeen tavoitteiden, palvelutalokäyntien ja työryhmäkokousten perusteella lupaavimmaksi eri intressiryhmien tarpeita palvelevaksi yhtymäkohdaksi tunnistettiin näkövammaisten ikääntyneiden reitin löytämisen tutkiminen. Kiitokset kuuluvat työn ohjaajille Prof. Christina Krauselle työn arvokkaasta kommentoinnista ja arkkitehti Ira Vermalle sekä mahdollisuudesta yhteistyöhön että joustavuudesta ja vapaudesta kehittää suunnittelua tukevaa tutkimusta. Hankkeen tutkijoille, arkkitehti Leena Aallolle, Johanna Hätöselle, Sara Ikävalkolle ja Reetta Mailalle tulee mainita kiitos inspiroivasta työilmapiiristä ja käytännön avusta. Kognitiotieteen yksikön Katja Irvankoskea tulee kiittämän vinkattuaan alun alkaen yhteistyön mahdollisuudesta ja Prof. Minna Huotilaista kannustavasta ja terävänäköisestä suhtautumisesta työn sisältöön ja etenemiseen. Luku 2 lienee kiinnostavaa luettavaa rakennetun ympäristön ihmislähtöisyydestä ja käytettävyydestä kiinnostuneille tutkijoille ja suunnittelijoille. Luku 3 palvelee erityisesti reitin löytämisestä ja näkövammaisten ikääntyneiden erityispiirteistä kiinnostunutta lukijaa. Toivottavasti työ osaltaan luo perustaa käyttäytymistieteiden ja rakennetun ympäristön tutkijoiden ja suunnittelijoiden väliselle yhteistyölle. Helsingissä 11.12.2012 Christian Sannemann

Sisällysluettelo 1 Johdanto... 1 2 Ihminen rakennetussa ympäristössä... 2 2.1 Ihmisen ja ympäristön välinen suhde... 3 2.2 Rakennetun ympäristön suunnitteluprosessi... 6 2.3 Perustutkimus vs. soveltava tutkimus... 8 2.4 Käyttäjien ja käytettävyyden tutkiminen... 10 2.5 Ympäristö ja ongelmanratkaisu... 13 3 Reitin löytäminen... 17 3.1 Reitin seuraaminen... 19 3.1.1 Spatiaalinen orientaatio... 20 3.1.2 Reittitieto ja spatiaaliset representaatiot... 22 3.1.3 Reitin seuraamisen strategiat... 25 3.1.4 Näkövammaisten ikääntyneiden reitin löytäminen... 27 3.2 Tutkimuksen tavoitteet... 31 3.2.1 Menetelmiä reitin seuraamisen tutkimiseen... 31 4 Menetelmät... 33 4.1 Tutkimusympäristö... 33 4.2 Koehenkilöt... 34 4.3 Tutkimustehtävä... 35 4.4 Koemenettely... 35 4.5 Aineiston esikäsittely... 37 4.6 Analyysimenetelmät... 37 5 Tulokset... 39 6 Pohdinta... 41 6.1 Teoreettiset päätelmät... 41 6.2 Hyvän suunnittelun periaatteita... 44 Lähteet... 47 Liitteet... 60

We generate our own environment. We get exactly what we deserve. How can we resent a life we've created ourselves? Who's to blame, who's to credit but us? Who can change it, anytime we wish, but us? Richard Bach

1 Johdanto Itsenäinen liikkuminen ympäristössä on näkeville ihmisille usein itsestään selvä ja intuitiivisesti vaivaton prosessi. Ihmisten ikääntyessä, motoristen ja kognitiivisten kykyjen lisäksi myös aistitoiminnot heikentyvät, mikä asettaa haasteita omatoimiselle selviytymiselle päivittäisessä elinympäristössä. Silmänpohjan ikärappeuma on yleisin yli 65-vuotiaiden ihmisten näkövammautumisen syy ja Suomessa voidaankin nykytilanteen perusteella arvioida v. 2030 olevan jo yli 70 000 sairaudesta kärsivää yli 65-vuotiasta ikääntynyttä (Ojamo, 2010). Yhteiskunnan huoltosuhteen, eli työssäkäyvien ja elätettävien välisen suhteen, kasvaminen väestön ikärakenteen muuttuessa asettaa paineita ikääntyneiden omatoimisuutta tukeville ratkaisuille. Eräs hoitotarpeen vähentämiseen tähtäävä ratkaisu on kehittää rakennettua ympäristöä tukemaan ikääntyneiden omatoimista selviytymistä 1. Esteettömyys ympäristösuunnittelussa on kuitenkin leimallisesti määritelty vain liikuntarajoitteisten näkökulmasta, eikä näkövammaisten erityistarpeita ole osattu huomioida riittävästi (Jokiniemi, 2007). Tämän tutkimuksen tavoitteena on selvittää rakennetun ympäristön merkitystä silmänpohjan ikärappeumaa sairastavien ikääntyneiden itsenäiselle liikkumiselle. Ihmisten ominaisuuksia, tarpeita ja toiveita vastaavan ympäristön rakentuminen on monialainen haaste. Käyttäytymistieteet ovat painottaneet ihmisnäkökulmaa vailla kattavaa käsitystä ympäristöstä ja rakennetun ympäristön suunnittelijat ympäristöä vailla kattavaa käsitystä ihmisestä. Monitieteisistä mutta teoreettisesti puutteellisista lähtökohdista johtuen katsaus aihepiiriin on tarkoituksellisesti laadittu laaja-alaisena. Toisessa luvussa esitellään ihmisen ja ympäristön välisen suhteen käsitteellistämiseen ja suhteen optimointiin liittyviä haasteita sekä tutkimuksen että suunnittelun näkökulmista. Käyttäjäkeskeistä suunnittelua ja ympäristössä tapahtuvan toiminnan analysointia kognitiivisena ongelmanratkaisuprosessina esitellään erääksi ratkaisuvaihtoehdoksi. Kolmannessa luvussa syvennytään navigointikäyttäytymisen taustalla oleviin sensorisiin ja kognitiivisiin prosesseihin ja luodaan alustava käsitys näkövammaisten ikääntyneiden erityispiirteistä. Rakennetun ympäristön merkitystä liikkumiselle tutkittiin palvelutaloympäristössä toteutetulla reitin seuraamisen aikaisen ääneen ajattelu -menetelmän avulla. Tulokset antavat viitteitä aistikanavien, ympäristötekijöiden ja kognitiivisten strategioiden navigoinnin aikaisesta merkityksestä näkökykynsä menettäneillä ikääntyneillä. 1 liikkumisympäristön puutteet lisäävät selvästi avuntarvetta ja aiheuttavat huomattavia kustannuksia niin avun antajille kuin ikääntyneille itselleenkin vaikuttivat myös elämisen laatuun, sosiaaliseen kanssakäymiseen ja henkiseen hyvinvointiin (Ruonakoski, Somerpalo, Kaakinen & Kinnunen, 2005). 1

2 Ihminen rakennetussa ympäristössä Pruitt-Igoen lähiö St. Louisissa ja Brasilian kaupunki Brasiliassa ovat tyypillisiä esimerkkejä pieleen menneistä ja kalliista rakennusprojekteista, joiden taustalla on ollut kyvyttömyys arvioida ihmisten tarpeita (Comerio, 1981; Rainwater, 1980; Williams, 2005). Rakennetun ympäristön epäonnistumiset ilmenevät kuitenkin useilla ympäristön mittakaavoilla, joiden yhteisvaikutuksena ihmisen ja ympäristön yhteensopivuutta tulisi tarkastella. Avaussuunnaltaan epäselvät ovet, valokatkaisijan painikkeiden ja lamppujen järjestyksen epälooginen suhde, epämukavat tuolit, huonosti ilmastoidut toimistot, esteelliset asuinympäristöt, melusaasteiset asunnot, kaikuisat yhteistilat, vaikeasti hahmotettavat rakennukset tai toiminnallisia tarpeita ja tavoitteita rajoittavat ympäristöt ovat monille tuttuja esimerkkejä, joiden taustalla on ollut suunnittelu- ja rakennusprosessin toimijoiden haluttomuus tai kyvyttömyys huomioida käyttäjien tarpeita. Käyttäjälähtöiset, -keskeiset, käyttäjien inspiroimat tai käyttäjiä osallistavat suunnittelumenetelmät ovat suunnittelualojen rajoja ylittäviä ilmiöitä, ja voidaan katsoa, että suunnitteluala on murroksessa, jossa siirtymä käyttäjäkeskeisestä suunnittelusta yhteissuunnitteluun tulee uudistamaan sekä suunnittelijoiden että käyttäjien perinteiset roolit ja prosessit (Sanders & Stappers, 2008). Käyttäjänäkökulma on trendin mukaisesti saanut jalansijaa myös rakennetun ympäristön suunnittelijoiden, kuten rakennusarkkitehtien, maisemaarkkitehtien ja kaupunkisuunnittelijoiden keskuudessa (Vischer, 2008). Käyttäjänäkökulmaa korostavilta suunnittelualoilta puuttuu kuitenkin teoreettinen käsitys ihmisen ja ympäristön välisestä suhteesta ja erityisesti rakennetussa ympäristössä psykologisesti uskottavalle lähestymiselle on nähtävissä tarvetta (Vischer, 2008; monialaisuudesta, Koskela, 2008). Ihmisen ja ympäristön välisen kompleksisen suhteen vaikea ymmärrettävyys ja harvassa olevat asiantuntijat lienevätkin eräs merkittävä ihmisnäkökulman epäonnistuneiden arviointien syy. Lisäksi suunnitteluun liittyvien työprosessien peräkkäinen järjestys, tiukkaan aikataulutettu luonne ja rakennusteollisuuden toimijoiden pirstaloituneisuus ovat käytännössä merkittäviä loppukäyttäjän huomioimista vaikeuttavia tekijöitä (Preiser & Visher, 2005, s. xi). Jos tutkimuksen avulla halutaan parantaa rakennetun ympäristön laatua, on näihin haasteisiin kyettävä vastaamaan. Tässä luvussa käsitellään ensin kognitiotieteiden käsitystä ihmisen ja ympäristön välisestä suhteesta, tarkastellaan vaihtoehtoisia lähestymistapoja, kartoitetaan tyypillisiä tutkimuksen ja suunnittelun välisiä ongelmia ja esitetään eräs aloja yhdistävä käytettävyyden optimointiin tähtäävä ratkaisu. 2

2.1 Ihmisen ja ympäristön välinen suhde Ihmisen ja ympäristön välisen suhteen voisi ajatella olevan mieltä ja käyttäytymistä tutkivien tieteenalojen, kuten psykologian tai kognitiotieteen keskiössä, mutta näin ei tilanne poikkeuksia lukuun ottamatta ole. Ympäristötekijät ovat laajasti määriteltynä toki erottamaton osa psykologista ja kognitiotieteellistä tutkimusta, mutta ympäristö on pääasiassa huomioitu vain pirstaleisesti, laboratorioihin eristettyinä ja tiukasti kontrolloituina muuttujina taustateorioiden ja koeasetelmien rajaamissa konteksteissa. Toisaalta ihmisen ja ympäristön välinen suhde käyttäytymisen ja ihmismielen näkökulmasta on moniulotteinen, useiden muuttujien välinen kokonaisuus, eikä suhdetta selittävää metateoriaa edes tarkemmin määritellystä osa-alueesta, kuten rakennetun ympäristön ja ihmisen välisestä suhteesta argumentoitavasti ole mielekästä pyrkiä saavuttamaan (Canter, 2008). Ympäristönäkökulman puutteellisuutta selittää osin myös historian painolasti ja siitä seuranneet ontologiset ja epistemologiset sitoumukset. Ihmisen ja ympäristön väliseen suhteeseen on jo antiikin ajoista lähtien suhtauduttu dikotomisesti. Erityisesti mielenfilosofisessa perinteessä sekä nativismin että rationalismin vastakkainasettelu suhteessa empirismiin periytyy aina Aristoteleen ja Platonin välisiin näkemyseroihin tiedon luonteesta. Psykologian lähihistoriassa 1950-luvulta alkaneen kognitiivisen vallankumouksen jälkeen tutkimuksen painopiste siirtyi ympäristödeterministisestä behaviorismista (kuvaava kritiikki ympäristödeterminismistä, Franck, 1984) lähes nativistiseen kognitivismiin 2, jossa mielen prosesseja on tarkasteltu sisäisinä tiedonkäsittelyprosesseina vailla kattavaa käsitystä ympäristön merkityksestä (ks. esim. Miller, 2003). Teoreettisen hidasteen ympäristön ja kognitiivisten prosessien väliselle yhteydelle on asettanut oletus mentaalisten representaatioiden amodaalisuudesta, eli riippumattomuudesta aistijärjestelmistä, minkä voidaan nähdä olevan informaationprosessointinäkökulmaa kauttaaltaan leimaava piirre (Pinker, 1997, 1999). Kognitiotieteitä kritisoidaankin usein tunteiden, tietoisuuden, emootioiden, kehollisten prosessien, sosiaalisten tekijöiden ja ympäristön huomiotta jättämisestä (Thagard, 2007) 2 Kognitiotieteen tieteenalana katsotaan usein syntyneen 1950-luvulla osin vastavoimana silloiselle Yhdysvalloissa vallinneelle kokeellisen psykologian paradigmalle, behaviorismille. Taustalla vaikuttivat useat tekijät, kuten 1930 ja -40 lukujen kybernetiikka, laskettavuuden teorian synty ja tietokoneiden kehitys. Käännepisteenä pidetään usein v. 1956 MIT:ssä (Massachusetts Institute of Technology) järjestettyä monitieteistä informaatioteorian konferenssia, Millerin työmuistia käsitellyttä artikkelia (Miller, 1956) ja useita muita vaikutusvaltaisia julkaisuja (ks. esim. Miller, 2003). Behaviorismin valtakauden lopullisena taitekohtana voidaan katsoa olleen Noam Chomskyn B.F. Skinnerin behavioristista kieliteoriaa vastaan esittämä voimakas kritiikki (1959) ja vaihtoehtoinen generatiivisen kielitieteen teoria (Chomsky, 1957), jossa kielen katsotaan toteutuvan mentaalisesti representoitujen kielioppisääntöjen prosessointina. 3

Vallitsevan ajattelutavan ollessa muutospaineen alla, on luontevaa etsiä vastauksia marginaalisemmista paradigmoista, kognitiotieteiden reuna-alueilta. Maailmalla on vaikuttanut jo behavioristisen paradigman aikana useita ihmisen mieltä ja käyttäytymistä eri tavoin lähestyneitä ajattelutapoja, joista vuosisadan alun saksalainen hahmopsykologia ja neuvostoliitossa Lev Vygotskyn aluille panema ja myöhemmin Aleksei Leontievin kehittämä kulttuurihistoriallinen aktiviteettiteoria (esim. Kaptelinin, 2012) ovat eräitä tunnetuimmista. Kognitivismin vastaisia ajatuksia ovat edustaneet myös vuosisadan alussa kehittyneet filosofiset koulukunnat, kuten fenomenologia (esim. Husserl, Merleau-Ponty) ja pragmatismi (esim. Peirce, James, Dewey), jotka ovat innoittaneet myös kognitiotieteiden ja sen lähitieteenalojen piirissä 1980-luvulta lähtien ilmenneitä kognitivistista ajattelua kyseenalaistavia tai laajentavia ajattelutapoja. Näistä laajimmin levinneitä lienevät filosofiassa ja kognitiotieteissä kehon merkitystä painottava kehollinen kognitio (embodied cognition; esim. Wilson, 2002), kasvatustieteiden piirissä kehittynyt kognitivismin kyseenalaistava tilannesidonnainen kognitio (situated cognition; esim. Brown, Collins & Duguid, 1989; Robbins & Aydede, 2009), antropologiaa ja kognitiotiedettä yhdistelevä hajautettu kognitio (distributed cognition; Hutchins, 1995), kognitivistisen ajattelun neurotieteellisin perustein kehoon ja ympäristöön yhdistävä ja siten klassisessa kognitiotieteessä perinteiseen symbolien maadoittamisen ongelmaan vastaava maadoitettu kognitio (Barsalou, 2008), representaatioiden tarpeellisuuden yksinkertaisessa älykkyydessä kyseenalaistava Brooksin (1991) näkemys ja fysiikasta teoreettista tukea komputationalismille hakeva dynaamisten systeemien hypoteesi (Beer, 2000). Nämä eri aloilta kumpuavat suuntaukset painottavat erityisesti kehon, aistijärjestelmien ja ympäristön merkitystä kognitiivisten prosessien ymmärtämisessä, eikä tuskin ole väärin väittää kognitiotieteiden tulevan yhä voimakkaammin laajentumaan näille alueille. Perustutkimusasteella olevat teoriat eivät kuitenkaan vielä tämänhetkisessä tilassa vaikuta tarjoavan sovellettavia ajatuksia hyvän ympäristön suunnitteluun. Eräs ihmisen ja ympäristön välistä suhdetta kognitiotiedettä ja kognitiivista psykologiaa laajemmasta näkökulmasta tarkastellut tieteenala on ympäristöpsykologiaksi kutsuttu soveltavan psykologian haara. Alan varhaiset juuret kytkeytyvät 1900-luvun alkuvuosikymmenten tutkijoihin, sen katsotaan saaneen alkunsa 1950-luvulla, vakiintuneen instituutiona 1970-luvulla (ks. esim. Bell, Greene, Fisher & Baum, 2001) ja syntyneen osana useista lähteistä levinnyttä ajattelutavan radikaalia muutosta, nk. kontekstuaalista vallankumousta (Stokols, 1987; Bonnes & Bonaiuto, 2002). Ympäristöpsykologian alan voidaan nähdä olevan suuntautunut kolmeen tavoitteeseen: perustutkimukseen, käytännön sovellutuksiin 4

ja poliittisen päätöksenteon informointiin (Gifford, 2009). Näitä tavoitteita yhdistää alan perimmäinen tarkoitus ymmärtää ihmisten ja heidän ympäristöjensä sekä luonnon että rakennetun ympäristön kompleksiset ja kaksisuuntaiset suhteet (ibid.; Stokols, 1995). Ympäristöpsykologien keskuudessa erityisesti transaktionaalinen lähestymistapa (Altman & Rogoff, 1987) on saanut vahvan jalansijan (Bonnes & Bonaiuto, 2002; Werner, Brown & Altman, 2002) - kenties nuoren ja monitieteisen alan identiteetin vahvistamistarpeen vuoksi. Lähestymistapa korostaa, että ihmisen ja ympäristön välistä suhdetta tulisi tarkastella holistisena, ihmisen, psykologiset prosessit, fyysisen ympäristön ja ajalliset ominaisuudet yhtenäisenä yksikkönä käsittävänä kokonaisuutena. Huolimatta siitä, että tätä on korostettu ympäristöpsykologian leimallisena lähestymistapana, ei varsinaista transaktionaalista tutkimusta juuri ole tehty. Syynä lienee hyvien analyyttisten työkalujen puute (Gifford, 2009) ja näkökulman vaatiman, empiirisen tutkimuksen perinteistä poikkeavan tieteenfilosofinen näkökulman omaksuminen (Saegert & Winkel, 1990) - transaktionaalisuuden määrittelyn toistuvasta eksplikoinnista (esim. Werner ym. 2002) huolimatta. Maailmankuvan soveltaminen tutkimustyössä vaikuttaisi siten vaativan käsitteitä, jotka mahdollistavat ihmisen ja ympäristön kuvaamisen ja mittaamisen yhtenä holistisena yksikkönä. Pyrkimys transaktionaalisuuteen kuvaa ympäristöpsykologian ontologisia ja epistemologisia ongelmia, mutta heijastaa myös suunnittelua tukevan tutkimuksen haasteita. Historia on osoittanut, ettei ympäristöpsykologien ja arkkitehtien jo 1970-luvulla alkanut yhteistyö onnistunut alojen ristiriitaisten tavoitteiden vuoksi täyttämään siihen kohdistettuja odotuksia: psykologien tavoitellessa teoreettista ymmärrystä universaaleista lainalaisuuksista, kiinnosti suunnittelijoita soveltavat hyödyt (Uzzell & Räthzel, 2009). Yhteistyön vaikeuksista huolimatta ihmisnäkökulma on suunnittelualoilla yhä vahvasti esillä niin ihmisen ja ympäristön välisen suhteen optimoimisen (esim. Preiser & Vischer, 2005) kuin käyttäjien osallistamisen (Sanders & Stappers, 2008; Sanders, Brandt & Binder, 2010) näkökulmista. Lähtökohdat vaikuttavat suotuisilta ihmistieteiden ja suunnittelualojen yhdistämiselle, mutta ajankohtaisia haasteita on yhä ainakin kaksi: (1) ihmisen ja ympäristön välisen suhteen teoreettinen jäsentäminen ja mittausmenetelmien kehittäminen ja (2) perustutkimuksen ja suunnittelua tukevan soveltavan tutkimuksen välisen kuilun ylittäminen (ks. myös Straatemeier, Bertolini, Te Brömmelstroet & Hoetjes, 2009). Ympäristöpsykologia on pitänyt kiinni ympäristönäkökulmasta, mutta sen teoreettiset lähestymiset ja käsitellyt aihepiirit ovat hajanaisia (ympäristöpsykologian yhtenäisnäkemykseen pyrkiviä viitekehyksiä, mm. Bell ym., 2005; Kaplan & Kaplan, 2009; Aura, Horelli & 5

Korpela, 1997; liite 1). Perimmäisenä haasteena lienee, että ainakin psykologisen tutkimuksen pääpaino on yhä kvantitatiivisessa kokeellisessa tutkimuksessa (Michell, 1999; Gelo, Braakmann & Benetka, 2008). Vaikka luonnontieteellisen ihanteen mukainen muuttujien välisten kausaaliyhteyksien tunnistaminen ja matemaattisella tarkkuudella mallinnettujen ennustuskykyisten teorioiden luominen on epäilemättä luonnon mekanistiseen mallintamiseen ja hallintaan painottuneen länsimaisen tieteen tavoitteiden oikeaoppista seuraamista, on ihmistieteiden ontologisia ja epistemologisia sitoumuksia mahdollisesti venytettävä, jotta voitaisiin tehdä ekologisesti validimpaa tutkimusta, ymmärtää ympäristötekijöiden merkitys mielen ja käyttäytymisen selittämisessä ja sovittaa tutkijoiden ja suunnittelijoiden intressit suotuisammin yhteen (ks. myös Winkel, Saegert, Evans & Uzzell, 2009). 2.2 Rakennetun ympäristön suunnitteluprosessi Ihmisen ja ympäristön välisen suhteen teoreettinen jäsentäminen ei riitä yhdistämään tutkimusta ja suunnittelua, vaan tietoa on myös kyettävä tuottamaan oikeaan aikaan oikeassa paikassa, suunnitteluprosessin eri vaiheissa eri toimijoita huomioivalla tavalla. Rahoittajien, asiakkaiden, loppukäyttäjien, suunnittelijoiden, insinöörien, markkinoijien, rakennuttajien ja viranomaisten risteävät arvot, tarpeet ja osaaminen monivaiheisessa suunnitteluprosessissa asettavat kommunikointihaasteiden lisäksi ehtoja myös soveltuvimman lähestymistavan ja tutkimusmenetelmän valitsemiselle prosessin kussakin vaiheessa. Erityisesti rakennetun ympäristön suunnittelijat, rakennusarkkitehdit, sisustusarkkitehdit, tilasuunnittelijat, kaupunki- ja aluesuunnittelijat ja insinöörit lähestyvät rakennettua ympäristöä eri näkökulmista, ja tutkimuksen tulisi varioida samalla tavoin (Bechtel, Marans & Michelson, 1987, s. 2). Suunniteltavana olevan kohteen mittakaavan lisäksi on lähestymistavan valinnassa huomioitava myös kohteen alueellinen, historiallinen ja ilmastollinen konteksti, nykyiset ja tulevat käyttäjät, paikkaan liittyvät toiminnalliset vaatimukset ja muut hanketta ohjaavat tavoitteet (ks. esim. Friedman, Zimring & Zube, 1978, s.6-15). Kaikki toimijat kytkee yhteen suunnitteluprosessi, jossa tunnistetaan tyypillisesti 5 päävaihetta (Friedman, Zimring & Zube, 1978, s. 21; Bechtel, Marans & Michelson, 1987, s.2; Preiser & Vischer, 2005). Näiden vaiheiden sisältöön ja tavoitteisiin perustuvia tietovaatimuksia vasten tutkimusmenetelmien soveltuvuutta voidaan kenties optimaalisimmin arvioida. Suunnitteluprosessi alkaa strategisella suunnittelulla, jolloin hankkeen alulle panija suunnittelee ja päättää mitä tehdään, miksi ja millä resursseilla. Tyypillisesti tähän vaiheeseen liittyvää päätöksentekoa voidaan tukea ekonomisilla, rakenteellisilla, kulttuurisilla tai muilla nykytilaa suhteessa määrättyihin tavoitteisiin, kuten kestävään kehitykseen, arvioivilla 6

tutkimuksilla. Tämän vaiheen päätöksenteko voi perustua esimerkiksi kattavaan ympäristövaikutusten arviointiin jo olemassa olevista ympäristöistä. Tavoitteena on luoda alustavia ideoita ja suuntaviivoja suoritettavista toimenpiteistä. Toinen vaihe, ohjelmointi (amer. engl. programming) tai ohjeistus (engl. briefing), on käyttäjänäkökulmasta suunnitteluprosessissa perinteisesti merkittävin osa-alue. Tässä vaiheessa tunnistetaan käyttäjäryhmät ja luodaan tarkat vaatimusmäärittelyt suunnittelulle. Eri käyttäjäryhmien tarpeiden ja toiveiden tutkiminen on aikaa vievä prosessi, mutta on tärkeää tunnistaa tarpeet ja päästä kaikkia osapuolia miellyttävään yhteisymmärrykseen. Lopputuloksena voi suunnittelukäytänteistä riippuen olla yleisen tason kuvaus eri intressiryhmien vaatimuksista, mutta joissain tapauksissa myös tarkempia reunaehtoja ja rakennusmääräyksiä erittelevä yksityiskohtaisempi ohjeistus. Kolmas vaihe on suunnitteluvaihe, jonka aikana luodaan tarkat piirustukset ja mallit, joiden avulla rakennus voidaan toteuttaa. Perinteisesti suunnittelijat tekevät tämän työn verraten itsenäisesti, mutta myös tätä vaihetta voidaan tukea monilla tavoin. Erityisesti suunnittelijoiden on hyödyllistä tietää mitä vaikutuksia milläkin ratkaisuilla tulisi olemaan. Tätä varten on hyvä olla tietoa aiemmista rakennusprojekteista ja tutkimuksista tai vaihtoehtoisesti järjestää aihetta koskeva tutkimus. Toisekseen suunnittelijat tyypillisesti luovat 2- tai 3-ulotteisia kuvia ja malleja ideoistaan, joita muut intressiryhmät, tekniset ja taloudelliset asiantuntijat tai ulkopuoliset tahot voivat arvioida. Käyttäjien osallistaminen yhteissuunnittelun mahdollistavilla työalustoilla on myös mahdollista. Neljäs vaihe on rakentamisvaihe, jossa ei tarvita tutkimuksia. Rakennuttajat ovat sopimusten kautta velvollisia toteuttamaan tilatun työn sovitulla tavalla. Tässä vaiheessa tulee vain valvoa rakentuuko kohde vaatimusmäärittelyjen ja suunnitelmien mukaisesti. Viimeinen vaihe on kohteen valmistumisen ja käytön jälkeinen tutkimusvaihe, johon viitataan yleisesti käsitteellä postoccupancy evaluation (POE). Tässä vaiheessa rakennetun ympäristön toimivuutta voidaan arvioida halutusta näkökulmasta. Tutkimusvaiheen tuloksia voidaan hyödyntää korjausrakentamis- ja kehityshankkeissa ja ne voivat toimia vertailuaineistona uusien suunnitteluratkaisujen tukena (suunnitteluvaiheista ks. erityisesti Preiser & Vischer, 2005). Kuvioon 1 on listattu suunnitteluvaiheet tyypillisine tietovaatimuksineen. Kuvio 1. Suunnitteluvaiheet ja niihin liittyvät tyypilliset tietovaatimukset 7

2.3 Perustutkimus vs. soveltava tutkimus Oikeiden menetelmien valinta kussakin suunnitteluprosessin vaiheessa ei ole triviaalisti määriteltävissä, mutta koska perustutkimuksen ja soveltavan tutkimuksen väliset erot ovat jo käytännössä osoittautuneet tutkijoiden ja suunnittelijoiden yhteistyötä vaikeuttavaksi tekijäksi, on niitä syytä käsitellä hieman tarkemmin. Perustutkimuksen ja soveltavan tutkimuksen välisen kahtiajaon perustavanlaatuisuutta kuvaa hyvin se, että useat eri tutkimustyyppien luokittelut voidaan mielekkäästi jäsentää sitä vasten. Perustutkimus käsitetään tyypillisesti nomoteettiseksi, yleisiä lainalaisuuksia kartoittavaksi, ja luonnon mekanistiseen mallintamiseen tähtääväksi teknistä tiedon intressiä edustavaksi tutkimustyypiksi. Tavoitteeseen on mielekästä pyrkiä selittävällä, ilmiöiden välisiä kausaalisuhteita tutkivalla tutkimusotteella, joskin perustutkimus voi olla myös kuvailevaa, kartoittavaa, tai lähestyä ongelmaa puhtaan teoreettisesti. Psykologiassa empiirinen perustutkimus on perinteisesti ollut kokeellista tutkimusta tai haastattelututkimuksia, joissa sovelletaan erityisesti kvantitatiivisia mittausmenetelmiä ja tulosten tilastotieteellistä analysointia. Viime aikoina myös kvalitatiivisten menetelmien suosio on kuitenkin kasvanut (Gelo, Braakmann & Benetka, 2008). Perustutkimuksen tulee tutkimusotteesta ja -menetelmästä riippumatta olla arvovapaata ja pyrkiä objektiiviseen, universaaleja lainalaisuuksia kartoittavaan kuvaukseen maailmasta näkökohta, johon kiteytynee olennaisin eriävyys perus ja soveltavan tutkimuksen välillä. Soveltava tutkimus mielletään usein perustutkimuksen avulla saavutetun tiedon hyödyntämisenä tai tietyn tutkimuksen toteuttamisena jonkun ajankohtaisen, henkilökohtaista tai yleistä hyötyä tuottavan ongelman ratkaisemiseksi. Soveltava tutkimus on usein idiografista, tiettyyn tapahtumaan tai kohteeseen sidottua, ja sen voi siten katsoa palvelevan muutokseen tähtäävää emansipatorista tiedon intressiä. Soveltava tutkimus hyödyntää kvantitatiivisten menetelmien lisäksi erityisesti kvalitatiivisia menetelmiä ja on siten luonteeltaan usein kuvailevaa tai kartoittavaa. Epäilemättä soveltavissa tutkimuksissa tingitään käytännössä usein kokeellisen tutkimuksen tekemisen kriteereistä, kuten otantamenetelmistä, koehenkilömääristä, kontrolliryhmistä ja tulosten analysointitarkkuudesta, mikä heikentää tulosten yleistyvyyttä ja vaikuttaa käsitteestä luotuun mielikuvaan. On kuitenkin korostettava, että lähtökohtaisesti ei ole mitään syytä, miksi soveltavaan hyötyyn tähtäävää tutkimusta ei voitaisi tehdä perustutkimuksen vaatimalla tarkkuudella ja tieteellisellä uskottavuudella. Tutkimustyyppien vastakkainasettelu voidaan kyseenalaistaa muillakin perusteilla, sillä niiden rajapinnat ovat monien tutkimusmenetelmien kohdalla häilyviä. Esimerkkeinä mai- 8

nittakoon määrällisesti analysoidut laadulliset aineistot, kvasikokeelliset kenttätutkimukset, monimenetelmäiset tapaustutkimukset, perus ja soveltavaa tutkimusta tai kvalitatiivisia ja kvantitatiivisia menetelmiä yhdistävät yhdistelmätutkimukset (mixed methods research; Johnson & Onwuegbuzie., 2004) ja pragmaattisesti orientoituneet toimintatutkimukset (ks. esim. Brydon-Miller, Greenwood & Maguire, 2003; Lingard, Albert & Levinson, 2008). Perustutkimukseen kohdistuvan arvovapauden oletus on sekin tulkinnanvarainen. Tutkijan valitsemat lähestymistavat määrittyvät tyypillisesti tutkijan taustan, tutkimuksen tavoitteiden, rahoittajan asettamien reunaehtojen, tavoiteltujen julkaisukanavien ja käytettävissä olevien resurssien perusteella (ks. tarkempi listaus esim. Johnson & Onwuegbuzie, 2004, s. 15 16). Näin myös perustutkimuksen voidaan väistämättä nähdä rajautuvan ulkoa ohjattujen arvoriippuvaisten tutkimustavoitteiden ja sosiaalisesti määrittyvien hyväksyttävien tieteellisten paradigmojen mukaiseen tiedon keruuseen 3. Luokitteluihin tulisikin suhtautua vain suuntaa antavasti, sillä todellisuus ei tunne tutkimustyyppien rajoja kuten tuskin useimmat suunnittelijatkaan. Vähälle huomiolle jäänyt, mutta lupaava suunta on osallistava toimintatutkimus (Swann, 2002; Greenbaum & Loi, 2012), joskin sen pragmatismiin pohjautuvaan tiedon tuottamiseen ja tiedon yleistettävyyteen liittyvät epistemologiset kysymykset ovat epäselviä (pragmatismista suunnittelussa ks. erityisesti Melles, 2008). Voidaan ajatella, että toimintatutkimuksen tavoite ei ole positivististen tieteenihanteiden mukainen teorian tuottaminen, vaan yleistettävien toimintaohjeiden (Straatemeier ym., 2010), osallistamisen ja sosiaalisen oikeudenmukaisuuden (Greenbaum & Loi, 2012) tuottaminen. On esitetty, että positivistinen tieteen ihanne soveltui hyvin yhteen modernistisen arkkitehtuurin perinteen kanssa, mutta postmodernistiseen aikakauteen ennemmin tulkinnallisempi kriittinen, poststrukturalistinen tai dekonstruktiivinen ajattelu (Swann, 2002). Vastaavasti rationalistisen ajattelun voidaan katsoa olevan soveltumaton lähestyminen suunnittelualalle tyypillisten avointen ja huonosti määriteltyjen ongelmien (wicked problem, Rittel & Webber, 1973) ratkaisemisessa (Coyne, 2005). Toimintatutkimus lähestyy myös suunnittelualoilla tunnettuja osallistamisen ja yhteissuunnittelun perinteitä (Greenbaum & Loi, 2012; osallistamisesta myös liite 2). 3 Perustutkimuksen ohjaaminen vain ajallisesti ja paikallisesti määrittyvien tutkimusongelmien käsittelyyn on merkittävä yliopisto-instituution roolia määrittävä ja siten yhteiskunnallisesti merkittävä keskustelunaihe. Vaikka perustutkimuksen ja soveltavan tutkimuksen välisen kuilun purkaminen esim. paikallisten rahoittajien ohjaavuustekijöiden tai poikkitoimialaisten rakennemuutosten avulla voi osoittautua merkittäväksi yhteiskunnalliseksi kilpailueduksi, ei ole perusteltua purkaa yliopistojen sitoutumista kansainväliseen tieteenalojen huippututkimukseen ja teorialähtöiseen perustutkimukseen. 9

Suhteessa suunnitteluprosessiin, eri lähestymistavoilla vaikuttaisi olevan omat soveltuvuusalueensa. Perustutkimus on usein hidasta ja resursseja vaativaa, eikä välttämättä sovellu tehokkaiksi viritettyjen suunnitteluprosessien aktiivisiin vaiheisiin, eli ohjelmointiin, suunnitteluun ja rakentamiseen. Sitä voidaan tehdä kuitenkin joko aktiivisen suunnitteluprosessin jälkeen POE-vaiheessa tai ennen suunnittelua (PDR, Pre-Design Research) ja tuloksia voidaan hyödyntää muissakin vaiheissa. Ehkä juuri tästä syystä PDR ja POE - lähestymisiä voidaan pitää ympäristöpsykologian vahvimpina osa-alueina, jopa määrittävänä paradigmana (Bechtel, 1996). Toimintatutkimus ja soveltavista lähtökohdista tehty tutkimus, erityisesti käyttäjä- ja käytettävyystutkimukset, vaikuttavat kuitenkin soveltuvan paremmin prosessin kaikkiin myös aktiivisiin - vaiheisiin. Kuviossa 2 on hahmotettu eri tutkimustyyppien soveltuvuus suunnitteluprosessin eri vaiheissa; liitteeseen 2 on koostettu tarkempi erittely eri tavoista huomioida käyttäjiä ja eri vaiheisiin soveltuvista menetelmistä. Kuvio 2. Perustutkimuksen ja soveltavan tutkimuksen välisiä eroja ja soveltuvuus suunnitteluvaiheittain 2.4 Käyttäjien ja käytettävyyden tutkiminen Teollisen vallankumouksen jälkeen suunnittelijat ovat moniportaisen globaalin tuotantoverkoston ja ammattikuntien hienojakoisemman erikoistumisen kautta eriytyneet niin toisistaan, tuotantoverkostosta, intressiryhmistä kuin loppukäyttäjistä. Nykyään loppukäyttäjien huomioiminen ilmenee useilla suunnittelualoilla kehittyneinä, ihmisnäkökulmaa huomioivina suunnittelutrendeinä ja -menetel-minä. Esimerkkeinä mainittakoon ihmisen ja 10

tietokoneen välistä vuorovaikutusta tutkiva käytettävyysala, muotoilun tutkimuksen käyttäjälähtöiset menetelmät, poliittisesti latautuneempi osallistavan kaupunkisuunnittelun perinne, markkina- ja kuluttajatutkimukset, fyysinen, kognitiivinen ja organisatorinen ergonomia, organisaatiopsykologia ja ympäristöpsykologia. Ylialaisesti kehittyviä loppukäyttäjän merkitystä korostavia käsitteitä ovat mm. yhteissuunnittelu (co-design), käyttäjäkokemus (user experience, UX), palvelumuotoilu ja strateginen muotoilu, joiden lisäksi kasvavaa suosiota saavuttavat ihmisten itsensä tekemä suunnittelu mm. avointen suunnitteluympäristöjen, sarjaräätälöinnin ja MIT:stä levinneiden nk. valmistuslaboratorioiden (fabrication laboratory, fab lab) muodossa. Käytettävyys on termi, joka on ihmisen ja tietokoneen välistä vuorovaikutusta (HCI; human-computer interaction) keskeisesti kuvaava käsite. ISO 9241-210:2010 standardin mukaisesti käytettävyydellä viitataan määrätyn kohteen opittavuuteen, helppokäyttöisyyteen ja käyttömukavuuteen määrätyillä käyttäjillä määrätyssä kontekstissa. Tietokoneiden käyttöliittymien käytettävyyteen keskittynyt ala on ollut jatkuvassa muutoksessa ja laajentunut lyhyen historiansa aikana niin tieteellisten teorioiden, sovellusalueiden kuin käytettävyyden määrittelyjensä osalta. Insinööripainotteisesta käyttöliittymäsuunnittelusta on laajennuttu muotoilupainotteisen vuorovaikutuksen (interaction design; ks. Lowgren, 2008) ja viimeisimpänä kokonaisvaltaisen, rationalistisesta toiminnallisuuden optimoinnista irrottautuvan käyttäjäkokemuksen (ks. Law, Roto, Hassenzahl, Vermeeren & Kort, 2009) suunnitteluun. HCI-alan kehitys on erityisen mielenkiintoista, kun pohditaan kognitiotieteen, tai psykologian, ja suunnittelualojen välistä yhteistyötä, sillä näiden alojen vuorovaikutus ei muissa konteksteissa ole ollut yhtä aktiivista. Eräänä alan merkittävimpänä saavutuksena voidaankin nähdä olevan alati kehittyvä malli tieteen ja suunnittelun yhdistämisestä (Carroll, 2009). Eräs merkittävä kehityslinja on, että käytettävyyden tutkimus on sekä teorioiden että menetelmien osalta laajentunut 1980-luvun kognitiotiedepainotteisuudesta hyödyntämään myös muita tieteenaloja, eikä representationaalinen näkemys mielestä enää ole aksiomaattista - kehitystrendi, joka on nähtävissä myös kognitiotieteiden sisällä (ks. luku 2.1). Teoriapohjaa on laajennettu sosiokulttuuriseen suuntaan, erityisesti aktiviteettiteoriaan ja hajautettuun kognitioon, ja menetelminä käytetään kontrolloitujen laboratoriotutkimusten ja kognitiivisten informaatioarkkitehtuurien lisäksi myös mm. etnografisia kenttätutkimuksia ja muita kvalitatiivisia menetelmiä, kuten haastatteluja. HCI-alan kehitys on aktiivisinta juuri suunnittelunäkökulmasta ja on nähtävissä, että vuorovaikutus ja käyt- 11

täjäkokemuksen suunnittelun lisäksi uusien, käytettävyyttä uusilla tavoilla lähestyvien suunnittelualojen kehittyminen on todennäköistä (ibid.). Rakennettu ympäristö on eräs potentiaalinen kehitysalue. Käyttäytymistieteiden ja suunnittelun välisen yhteistyön kohtaamat haasteet ovat erityisalasta riippumatta pitkälti samoja. Siksi erityisesti jo kertaalleen yhteistyössä kehittyneillä menetelmillä voidaan ajatella olevan potentiaalia myös muiden suunnittelukohteiden, kuten rakennetun ympäristön, arvioinnissa. Lisäksi ubiikin ja mobiilin teknologian, paikkatietosovellusten, lisätyn todellisuuden (augmented reality) ja älykkäiden ympäristöjen kehittymisen myötä ihmisen ja tietokoneen välinen vuorovaikutus tulee osaksi rakennettua ympäristöä, jolloin menetelmät ja käsitteet ovat myös pitkälti sellaisinaan soveltuvia. Näiden lisäksi käytettävyysajattelulla ja -menetelmillä voidaan nähdä olevan potentiaalia myös perinteisessä rakennetun ympäristön suunnittelussa. Vaikka HCI-ala on irrottautumassa rationalistisesta toiminnallisuutta korostavasta näkökulmasta, ovat toiminnallisuuden optimointia korostavat menetelmät kehittyneet pidemmälle kuin rakennetun ympäristön tutkimuksessa ja myös monet niistä ovat sovellettavissa. Ensimmäisiä suuntaviivoja käytettävyysnäkökulman siirtymisestä rakennetun ympäristön kontekstiin onkin jo nähtävissä (esim. Alexander, 2006; Vischer, 2008; Fenker, 2008; Blakstad, Hansen & Knudsen, 2008; Rasila, Rothe & Kerosuo, 2010; Kärnä, Nenonen & Junnonen, 2010; Kärnä & Junnonen, 2007). Ihmisen ja rakennetun ympäristön vuorovaikutus ei kuitenkaan täysin vertaudu ihmisen ja tietokoneen väliseen vuorovaikutukseen. Verrattuna näyttöpäätteeseen, rakennettu ympäristö on spatiotemporaalisesti hajautunut ja samaa ympäristöä voidaan samanaikaisesti eri käyttäjien toimesta käyttää joko samoihin tai eri tarkoituksiin. Ohjainlaitteiden sijaan tavoitteisiin pääseminen vaatii monipuolista motorista toimintaa ja palaute ympäristöstä on moniaistista. Nämä tekijät huomioiden, voidaan rakennetun ympäristön käytettävyyttä pyrkiä optimoimaan tiettyjen toiminnallisuuksien osalta tarkastelemalla sitä toiminnan kannalta olennaisten kognitiivisten ongelmanratkaisuprosessien näkökulmasta. Aiemmin esiteltyjen nativistisen, ympäristödeterministisen ja transaktionaalisen lähestymisen sijaan rakennetun ympäristön käytettävyyden optimointiin ehdotetaan tässä ongelmanratkaisuprosessiin perustuva vuorovaikutteinen lähestyminen. Ongelmanratkaisuprosessien ja ympäristön välinen suhde on kuitenkin teoreettisella tasolla huonosti tunnettua ja vaatii läheisempää tarkastelua, jotta käytettävyysajattelua voitaisiin soveltaa rakennetun ympäristön kontekstissa. 12

2.5 Ympäristö ja ongelmanratkaisu Ympäristön merkitystä ongelmanratkaisuprosessien kannalta voi tarkastella joko ärsyketai vuorovaikutusnäkökulmasta. Yksisuuntaisesta ärsykenäkökulmasta voidaan tarkastella esimerkiksi ärsykkeiden keston ja intensiteetin vaikutuksia tarkkaavaisuuteen ja kognitiiviseen kuormitukseen erilaisten ongelmanratkaisutilanteiden aikana, kuten monitehtäväsuorituksessa (esim. Wickens, 2008). Käytettävyysajattelulle ominainen vuorovaikutusnäkökulma on kuitenkin tässä katsauksessa kiinnostavampaa. Käytettävyysalan ulkopuolella vuorovaikutteinen lähestyminen on saanut yllättävän vähäistä huomiota ja tavoitteiden saavuttamisen kannalta olennaisten ongelmanratkaisuprosessien tutkiminen on keskittynyt pääpiirteittäin mielen sisäisten prosessien mallintamiseen. Psykologiassa vallitsevan klassisen näkemyksen mukaisesti ihminen luo tietystä ongelmasta mentaalisesti representoidun ongelma-avaruuden, jonka alkutilasta hän pyrkii pääsemään tavoiteltuun lopputilaan etsimällä muistiin tallennetusta hakuavaruudesta vaihtoehtoja erilaisilla heuristiikoilla. Vaikka ongelmanratkaisuprosessia voidaan varmasti oppia ymmärtämään tutkimalla eri tapoja ratkaista ongelmia, ei laboratoriokokeisiin perustuviin tutkimustuloksiin pohjaavat tietokonemallit ärsyketyyppien ja tarkan kontrollin rajoituksista johtuen välttämättä yleisty luonnollisiin ympäristöihin. Vaihtoehtoisen näkemyksen perinteiselle kognitivistiselle käsitykselle ongelmanratkaisusta tarjoaa ajatus tilannesidonnaisesta kognitiosta. Tilannesidonnaisen näkemyksen mukaisesti ongelmanratkaisun tukena käytetään sekä muistiin tallentunutta tietoa ympäristöstä että aktiivisesti tilannesidonnaisia komponentteja, joiden ei tarvitse lainkaan olla mentaalisesti representoituja (katsaus klassisen ja tilannesidonnaisen näkemyksen eroista, ks. Kirsh, 2009). Ongelmanratkaisun tukena voidaankin mahdollisesti käyttää sekä kontekstisidonnaisia heuristiikkoja että odottamattomia tilannesidonnaisia tekijöitä. Yksinkertainen tapa yhdistää klassisen näkemyksen mukaiset formalismit tilannesidonnaiseen näkemykseen olisi laajentaa ongelmanratkaisun aikana tehtyä hakuavaruutta sekä ympäristön opittuihin muistijälkiin että aktiivisiin, tarkkaavaisuuden kohteena olevaan aistijärjestelmien prosessoimaan informaatioon. Aistijärjestelmien ja ympäristön roolia painottavat teoriat muistin ja käsitteiden rakenteesta voisivat toimia lähtökohtana algoritmisen tason selvitykselle (katsauksia näihin teorioihin, ks. Robbins & Aydede, 2009; Barsalou, 2008; Wilson, 2002; Walmsley, 2008). Suunnittelua tukevan tutkimuksen näkökulmasta formalismien kehittämistä mielekkäämpää on ymmärtää mitkä ovat kunkin ongelmanratkaisuprosessin kannalta optimaalisia ympäristötekijöitä ja miten niitä voisi tarjota oikea-aikaisesti helposti havaittavassa ja käytettävässä muodossa. 13

Silläkin uhalla, että määrätyn ongelmanratkaisuprosessin kannalta olennaisten ympäristötekijöiden määrittäminen on triviaalia tai vain tilannesidonnaisesti määriteltävissä, yritän muodostaa alustavan teoreettisen käsityksen ympäristötekijöiden luokittelusta. Eräs vuorovaikutusta korostava tapa käsitteellistää ympäristöä on soveltaa havaintopsykologi J.J. Gibsonin tarjouman (affordance) käsitettä (Gibson, 1977, 1979). Gibsonin ekologisen psykologian keskeinen ajatus on, että ihmisten käyttäytymistä ohjaavat suoraan ja automaattisesti havaitut toimintamahdollisuudet, tarjoumat. Hänen näkemyksensä mukaan tarjoumat määrittyvät pintojen koostumuksen ja rakenteen perusteella ja että näiden havaitseminen johtaa automaattisesti toimintamahdollisuuksien havaitsemiseen. Havaitut mahdollisuudet ovat näkemyksen mukaan suhteellisia havaitsijan kehon rakenteeseen ja motorisiin kykyihin. Tarjoumat kuvaavat siis erityisesti havaitsijan ominaisuuksien ja ympäristön välistä suhdetta ja aktivoituvat ilman, että niitä tarvitsee eksplisiittisesti tietää tai haluta (Norman, 1999). Ajattelun taustalla on oletus havaintoprosessien ja toiminnan erottamattomasta suhteesta, so. havainnot ovat toimintaa varten, mikä tekee lähestymisestä lähtökohtaisesti vuorovaikutusta korostavan. Gibson tosin kiisti mentaalisten representaatioiden merkityksen oppimisen ja käyttäytymisen selittämisessä ja korosti yksipuolisesti ympäristössä tarjolla olevan informaation merkitystä olennaisena vaikuttimena (Greeno, 1994). Gibsonin tarjoumien heikkous vaikuttaa olevan juuri teorian kyvyttömyys huomioida opittujen tekijöiden vaikutusta havaintojen tulkintaan. Ei liene yllättävää, että vastoin Gibsonin alkuperäistä ajatusta, tarjouman käsitettä on laajalti sovellettu minkä tahansa, myös opittuun tietoon perustuvien toimintamahdollisuuksien havaitsemisen kuvaamisessa. Käytettävyysalalla vallinneen sekaannuksen aiheutti Gibsonin kollega Donald Norman (Norman, 1988), joka myöhemmin korjasi näkemyksensä mukaisten tarjoumien olevan havaittuja tarjoumia (perceived affordances), jotka eivät vastanneet alkuperäistä tarjouman määritelmää (Norman, 1999). Representaatioiden merkityksen kiistäminen on mahdollisesti Gibsonin ekologisen psykologian suurin puute ja teorian sovellettavuus sellaisenaan rajoittuu mahdollisesti vain implisiittisesti prosessoidun liikkumisen ja orientoinnin selittämiseen. Tarjouman käsite kuitenkin kuvaa ihmisen ja ympäristön välistä suhdetta toiminnan näkökulmasta ja voisi siten toimia myös abstraktien käsitteellisten representaatioiden tapauksessa käyttäytymistä selittävänä tekijänä. Selitysvoimaisimpien ympäristön kuvaustasojen löytäminen lienee empiirisen tutkimuksen selvitettävä, mutta hyvänä lähtökohtana voisi ajatella olevan pyrkimys tunnistaa ongelmanratkaisuprosessin kannalta olennaiset representaatiot. 14

Eräs mahdollinen representaatioiden yleisen tason jaottelu voisi perustua dorsaalisen (nk. missä) ja ventraalisen (nk. mikä) tiedonkäsittelyradan ominaisuuksiin. Dorsaalinen on tiedostamaton spatiaaliseen prosessointiin ja liikkeiden ohjaukseen osallistuva, ja ventraalinen tietoinen objektien tunnistamiseen ja semanttiseen prosessointiin liittyvä tiedonkäsittelyrata (Goodale & Milner, 1992). Yksityiskohtaisemmin voitaisiin huomioida tietyn ongelman ratkaisemiseen liittyvien representaatioiden modulaariset piirteet, eli tiettyjen alueiden toiminnalliset eroavaisuudet. Esimerkiksi spatiaalinen prosessointi, sanojen prosessointi, äänien prosessointi ja kuvien prosessointi toteutuvat eri aivojen alueilla ja aktivoituvat eri ärsykkeistä. Taksonomiaa kognitiivisten prosessien kvalitatiivisista abstraktiotasoista tai relevanteista moduuleista ei vielä tunneta, joten ongelmanratkaisuprosessiin liittyvät mentaaliset representaatiot, ajallinen dynamiikka ja olennaiset ympäristötekijät tulisi tutkia tapauskohtaisesti. Yleisellä tasolla voitaneen olettaa, että tavoitteet ohjaavat tarkkaavaisuutta mielekkäisiin kohteisiin, jotka taas tarjoavat tietoa ja toimintamahdollisuuksia ongelmanratkaisuprosessin tueksi. Triviaalisti voidaan todeta, että olennaiseksi arvioitu tieto ja tiedon prosessointiheuristiikat ovat oppimisen lisäksi riippuvaisia yksilön sensorisista, motorisista ja kognitiivisista kyvyistä. Kuviossa 3 on hahmotettu suuntaa antava ympäristön ja ongelmanratkaisuprosessin välistä suhdetta kuvaava malli. Keskeinen tausta-ajatus on, että mentaaliset representaatiot ovat samanmuotoisia (isomorphic) ympäristön kanssa (Gallistel, 1989, 2008), pyrkien siis aistielinten ja hermoston prosessointikyvyn rajoissa kuvaamaan ja simuloimaan ympäristöä organismin tavoitteiden kannalta optimaalisesti. Kuvio 3. Ympäristön ja ongelmanratkaisuprosessin välinen suhde hahmotettuna toiminnallisiin tavoitteisiin liittyvien representaatioiden ja ympäristön välisen samanmuotoisuuden näkökulmasta 15

Kognitiivisten prosessien ja ihmisen tiedonkäsittelypiirteiden tunteminen määrätyillä käyttäjillä määrätyissä konteksteissa voisi mahdollistaa ihmisen ja ympäristön välisen suhteen optimoimisen suhteessa haluttuihin toiminnallisiin tavoitteisiin. Tavoitteiden saavuttamiseen liittyvistä kognitiivisista prosesseista tulisi edellä kuvatun mallin perusteella pyrkiä tunnistamaan seuraavat piirteet: mentaaliset representaatiot, olennaiset ympäristötekijät ja tiedonkäsittelyyn liittyvät ongelmanratkaisun heuristiikat. Psykologisille ilmiöille tyypillisesti lähtökohtana voidaan pitää oletusta, että yhtäältä sensoriset, motoriset ja kognitiiviset kyvyt ja toisaalta kokemuksen määrä ovat yllä mainittuihin tekijöihin vaikuttavia muuttujia. Ihmisen ja ympäristön välistä suhdetta optimoitaessa tulisi näiden muuttujien suhteen poikkeavia ryhmiä tutkia siten aina omina käyttäjäryhminään. Kognitiivisen ympäristösuunnittelun perusteina voitaisiin ajatella yhtäältä ärsykeympäristön optimointia vähentämällä häiriötekijöitä ja siten sekä keskeytyksiä että kognitiivista kuormitusta, ja toisaalta tehtävän kannalta olennaisten ympäristötekijöiden ja toimintamahdollisuuksien tarjoamista. Erityisesti ongelmanratkaisuprosessiin liittyvien ympäristötekijöiden havaittavuutta, muistettavuutta, käytettävyyttä ja oikea-aikaisuutta voitaisiin ajatella kognitiivisen ympäristösuunnittelun ydinantina. Näin voidaan optimoida ympäristön ja siihen liittyvään käyttäytymiseen osallistuvien kognitiivisten prosessien yhteensopivuus. Organisaatioiden tietotyötä tukevat työskentely-ympäristöt, tarkkaavaisuutta vaativat valvomot ja oppimisympäristöt ovat vain muutama esimerkki ilmeisistä sovelluskohteista. Missään muussa ongelmanratkaisun kontekstissa kuin navigoinnissa ei ympäristön merkitys kenties korostu yhtä selkeästi, ja se tarjoaa siten hankkeen tavoitteiden lisäksi kiinnostavan lähtökohdan ongelmanratkaisuprosessien ja ympäristön välisen suhteen tutkimiselle. Spatiaalisen kognition ja reitin löytämisen tutkimukset ovatkin eräs kognitiotieteen ja arkkitehtuurin jo tunnistetuista yhtymäkohdista (Werner & Long, 2003). Monitieteisen tutkimushistorian seurauksena navigoimiseen liittyviä kognitiivisia prosesseja ja hermoston mekanismeja on opittu jonkin verran tuntemaan, mutta tutkimuksia ikään liittyvän näkövammautumisen vaikutuksista ja ympäristötekijöiden merkityksestä omatoimiselle liikkumiselle päivittäisessä elinympäristössä ei ole tehty. Teoreettinen käsitys näkövammautuneiden ikääntyneiden reitin löytämiseen liittyvistä mentaalisista representaatioista, ympäristötekijöistä ja ongelmanratkaisuheuristiikoista pyritään siten luomaan yhdistämällä nykytiedon mukaisia yleisemmän tason käsityksiä näistä osa-alueista. 16