Luent xx.12.2016 ME-C2400 Vurvaikutustekniikan studi (Empiirisen) Tutkimuksen tekemisestä tutkimuksen vaiheet tieteellinen kirjittaminen esimerkkejä Tapi Takala http://www.cs.hut.fi/~tta/
Tutkimuksen vaiheet 1. Taustatiedn hankkiminen 2. Tutkimuskysymys 3. Keasetelma 4. Aineistn kerääminen 5. Tulsten analyysi Ei-kkeellinen tutkimus suurelta sin muuten samanlaista, mutta aineista ei hankita järjestetyllä kkeella vaan havainnimalla lemassa levaa ilmiötä, tai tereettisilla phdinnilla. 6. Päätelmät 7. Arviinti 2 HCI studi 2016
1. Taustaselvitys Ymmärryksen hankkimista tutkimuksen aihepiiristä millaisia sa-alueita aiheeseen liittyy millaisia ilmiöitä n havaittu mitkä tekijät vaikuttavat ilmiöön, millainen n niiden riippuvuussuhde? Keint mitä aiheesta n kirjitettu? mitä let itse havainnut? Jhtaa tutkimuskysymykseen, esim. nk havaint tdellinen vai näennäinen? missä rajissa/lsuhteissa havaint pitää paikkansa? kuinka tarkasti ilmiö tteutuu? Auttaa tarkistamaan, nk kysymys uusi vai j aiemmin tutkittu 3 HCI studi 2016
2. Tutkimuskysymys Asia, jnka haluaa selvittää = kysymys jhn tutkija etsii vastausta uusi ilmiö, tai aikaisemman havainnn tarkistaminen Kysymys tulee valita niin, että siihen n mahdllista vastata selvästi ja perustellusti (mielellään mitattavasti), esim. EI : "Vik tietknetta hjata kameralla?" VAAN : "Kuinka tarkasti kursrin sijaintia vi hjata taskulampulla?" Usein väitteen mudssa (=hypteesi) jskus myös käänteisessä mudssa (=vastahypteesi) tutkimus jk vahvistaa tai kumaa väitteen (tai sittaa jmmankumman hypteesin tdennäköisemmäksi) esim. "Oikeakätiset kirjittavat npeammin kuin vasenkätiset." (vastahypteesi: "vasenkätiset vat npeampia, tai kätisyydellä ei le vaikutusta") 4 HCI studi 2016
3. Keasetelma Suunniteltava tutkimuskysymyksen mukaan siten että auttaa löytämään perustellun ja selkeän vastauksen EI : satunnaisesti valittujen asiiden mittaamista VAAN : lginen plku mittauksista päätelmiin hahmtettava j tässä vaiheessa yleensä sisältää vertailua erilaisten vaihtehtjen kesken Olsuhteiden järjestäminen siten, että tutkittava ilmiö varmasti esiintyy häiriötekijöitä mahdllisimman vähän vaihtehtisia tilanteita esiintyy, jtta niitä vidaan vertailla keskenään Tehtävä selväksi, mikä n ilmiön riippuvuussuunta, eli mitkä muuttujat/tekijät vat säädeltäviä (cntrl variable) ikea/vasenkätisyys seurattavia (dependent variable) kirjittamisnpeus sekittavia (cnfunder) harjittelun määrä esim. 5 HCI studi 2016
4. Aineistn kerääminen Keasetelman mukaisesti järjestetyt lsuhteet esim. tutkittava käyttöliittymä ja siihen kuuluva laitteist Tutkittavan ilmiön aikaansaaminen esim. käyttötilanteessa suritettava tehtävä Datan keräämismenetelmä mittauslaitteist kysely kehenkilöltä tutkijan tekemä havainninti ç usein merkittäviä ihmistutkimuksessa esim. käyttäjäkkemus (UX) Ketilanteen tistja kaikkien kiinnstavien vaihtehtjen aikaansaamiseksi satunnaisten häiriöiden vähentämiseksi ihmistutkimuksessa: riittävästi kehenkilöitä (yksilöerjen eliminimiseksi) Kerätyn datan järjestelmällinen tallentaminen 6 HCI studi 2016
5. Tulsten analyysi Yhteenvet kerätystä aineiststa kvalitatiivisia havaintja, esim. haasatatteluissa useasti tistuvat sanat/asiat laskennallisia tulksia muuttujista, usein: keskiarvt ja hajnnat vertailut ja havaitut riippuvuudet, esim. näppäimistön vaikutus kirjitusnpeuteen tilastllinen analyysi esim. regressisuran kulmakerrin, pisteiden pikkeamat surasta (hajnta) mahdllisten tilastllisten testien tulkset kuinka tdennäköinen n hypteesin väite (verrattuna vastakkaiseen) Tässä vaiheessa raprtidaan bjektiiviset havainnt sellaisenaan ei selityksiä eikä niistä jhdettuja päätelmiä kattava selvitys kaikki vaikuttavat tekijät mukana Tulksia vi havainnllistaa visualisinneilla è ks. aikaisempi luent 23.9. data sellaisenaan + laskennallisesti jhdetut arvt taulukinti, järjestäminen jnkin kriteerin mukaan erilaiset diagrammit, laskennallisesti jhdetut kuvaajat, jne 7 HCI studi 2016
Esimerkki: pisteiden suminen suralle tehtävän 2A analyysi è ks. aikaisempi luent 4.11. scatterplt regressi x PCA y 8 HCI studi 2016
6. Päätelmät Vastaukset tutkimuskysymykseen (ja sen alakhtiin) havaittiink letettu riippuvuus? kuinka merkitsevä havaint li, ttaen humin satunnaisen vaihtelun? è tilastlliset vertailut (t-testi, varianssianalyysi, ym.) ja niistä tehtyjen päätelmien lutettavuus (p-arv) Mahdlliset muut, ennakimattmat havainnt Phdintaa (laajemmin kuin tutkimuskysymys sinänsä) havainnsta edelleen jhdetut päätelmät uusia tai letetusta pikkeavia havaintja mahdllisesti selittävät tekijät 9 HCI studi 2016
Esimerkki päätelmistä (tehtävä 2A) Päätelmä: vaaka- ja pystysurien viivjen piirtäminen li merkittävästi helpmpaa kuin vinjen viivjen Perustelu: havaintpisteet pikkesivat tavitesurasta enemmän vinjen kuin vaaka/pysty-surien khdalla tarkennus: kuinka paljn enemmän? è laske jkin vertailusuure eri tilanteista tilastllinen varianssi (pikkeamien neliöiden keskiarv) kert kuinka hyvin tai hunsti suralla pysyttiin regressissa R2-arv, PCA:ssa minaisarvjen suhde https://en.wikipedia.rg/wiki/cefficient_f_determinatin Lisähavaint: vinviivista tinen li vielä vaikeampi selitys: valvastusten varjstaminen (käsien liikuttaminen) samaan tahtiin n helpmpaa kuin vastakkaisin suuntiin Phdintaa: harjittelulla kuitenkin merkittävä vaikutus piirtämisen tarkkuuteen jatktutkimusaiheita: kuinka paljn harjittelulla vidaan vaikuttaa? kuinka tähän vitaisiin vaikuttaa käyttöliittymän suunnittelulla? 10 HCI studi 2016
7. Arviinti Hyvä artikkeli: http://www.mit.jyu.fi/pe/kurssit/graduryhma/pdft/validius_ja_reliabiliteetti.pdf Saatujen tulsten lutettavuus (reliabiliteetti) satunnaistekijöiden vaikutus, saataisiink sama tuls js ke tistettaisiin? esim. tilasttestin p-arv kert tästä mahdlliset muut humitta jääneet/jätetyt virhelähteet ja niiden vaikutus tulksiin Tutkimusasetelman pätevyys (validiteetti) mittaak keasetelma tdella sitä mitä kysymyksissä haettiin? nk tuls yleistettävissä muuhunkin kuin tähän ketilanteeseen? ihmistutkimuksessa: lik kehenkilöjukk edustava ts khderyhmästä? Tutkimuksen relevanssi nk tutkitulla asialla/tulksella merkitystä? vastakhtana ns. nllatutkimus, jka ei tuta uutta tieta (= vahvistetaan itsestäänselvä tuls ikeappisilla metdeilla) Hyvin tehdyssä tutkimuksessa nämä tetaan humin j tutkimuskysymystä ja keasetelmaa suunniteltaessa! 11 HCI studi 2016
Tutkimusraprtin kirjittaminen Rakenteeltaan tyypillisesti edellä lleen vaiheistuksen mukainen Kirjittamistyyli asiallinen ja tiivis lgisesti etenevä kerrnta, lukijaa innstavasti tavitteet ja päätelmät selkeästi kuvattuja Esitetään kustakin vaiheesta lennaiset asiat kaikki päättelyihin vaikuttavat asiat kerrttava harkittava, millä yksityiskhdilla n merkitystä (turhat pis) Kuvat havainnllistavat tekstiä (ei kristeita) Myös kriittistä arviintia, ei pelkkiä tulksia sinänsä 12 HCI studi 2016