Bridging The Gap: Et feasibility studie om en brugercentreret forklarende brugergrænseflade til optimering af brugervenlighed i prædiktive algoritmer for telemonitorering
Oversat titel
Bridging the gap: A Feasibility study on User-Centered Explainable User Interface for Enhancing Usability of Predictive Algorithms for Telemonitoring
Forfattere
Lam, Jennifer Dan Thu ; Ryggstein, Ingunn
Semester
4. semester
Udgivelsesår
2023
Afleveret
2023-06-01
Antal sider
57
Resumé
Tidlig indsats ved forværringer (exacerbationer) af KOL kan forbedre livskvalitet og mindske dødelighed og sygdomsprogression. TeleCare Nord har afprøvet en prædiktiv algoritme, der kan markere risiko for forværring op til tre dage før. Når AI-resultater leveres uden forklaring, bliver de dog svære at bruge i praksis. Dette speciale undersøger, om en forklarende brugergrænseflade (XUI) kan gøre telemonitorering mere anvendelig for sundhedsprofessionelle, der følger borgere med KOL. Arbejdet bygger på Hevners design science research-ramme og omfattede både udforskning af praksis og viden. Praksis blev belyst gennem et semistruktureret interview med to telemedicinske sundhedsprofessionelle. Videnbasen blev kortlagt via en systematisk litteratursøgning om XUI i sundhed. Disse indsigter blev brugt til at designe en prototype og planlægge en todelt brugervenlighedsevaluering med to evaluatorer. Fire centrale krav til XUI’en blev identificeret: 1) en global forklaring (overblik over, hvordan modellen generelt vurderer risiko), 2) en lokal forklaring (hvorfor en konkret alarm opstår), 3) tydelig visning af om risikoen er øget eller reduceret, og 4) en interaktiv graf. Den vigtigste observation var, at slutbrugere foretrak den globale forklaring frem for den lokale. Den interaktive graf levede ikke op til forventningerne og gav ikke et nyttigt retrospektivt overblik over borgerens målinger. Konklusionen er, at en brugerdrevet XUI kan støtte vurderingen af forværringsrisiko, men at globale forklaringer opleves som mere hjælpsomme end lokale, og at grafisk interaktion i sin nuværende form ikke tilfører tilstrækkelig værdi. Der er behov for yderligere forskning for at sikre en succesfuld implementering.
Early intervention in COPD exacerbations can improve quality of life and reduce mortality and disease progression. TeleCare Nord piloted a predictive algorithm that flags increased risk of exacerbation up to three days in advance. However, AI outputs without explanation are hard to use in practice. This thesis examines whether an explainable user interface (XUI) can make telemonitoring more usable for healthcare professionals who follow people with COPD. The work used Hevner’s design science research framework and combined exploration of practice and knowledge. Practice was explored through a semi-structured interview with two telemedicine healthcare professionals. The knowledge base was mapped through a systematic literature search on XUIs in healthcare. These insights informed the design of a prototype and a two-part usability evaluation with two evaluators. Four key XUI requirements were identified: 1) a global explanation (an overview of how the model assesses risk overall), 2) a local explanation (why a specific alert is generated), 3) a clear indication of whether risk is increased or decreased, and 4) an interactive graph. The main finding was a preference for global over local explanations. The interactive graph did not meet expectations and did not provide a useful retrospective overview of measurements. The study concludes that a user-centered XUI can support risk assessment of exacerbations, but global explanations are more helpful than local ones, and the current interactive graph adds limited value. Further research is needed for successful implementation.
[Dette resumé er omskrevet med hjælp fra AI baseret på projektets originale resumé]