설명가능한 인공지능(XAI)을 위한 사용자 중심 디자인 연구

Abstract

코로나 19 팬데믹 상황으로 인해 홈 헬스 케어에 대한 니즈가 늘어나고 있으며 스마트 헬스 케어 시장은 더욱 발전하고 있다. 그에 따라 스마트 홈 헬스 케어를 다룬 많은 연구들이 진행되었으나 사용자 경험과 지속에 있어 사용자의 동기부여에 대한 연구는 부족한 실정이다. 또한 스마트 홈 헬스 케어를 포함한 많은 인공지능을 활용한 서비스가 늘어나며 인공지능의 신뢰성에 대한 문제가 대두되었다. 이에 인공지능의 행위와 의사결정을 이해할 수 있게 하는 XAI와 관련된 연구가 필요하나 사용자 측면에 입각한 사례는 드물다. 이에 본 연구는 스마트 홈 헬스 케어 서비스 사용의 동기부여와 XAI 관점에서 사용자 경험에 효과적인 디자인 전략 및 방향을 제안하였다. 연구는 스마트 홈 헬스 케어와 관련한 동기부여와 XAI 관점에 대한 조사를 진행하여 프레임워크를 구축하였다. 또한 사용자 관찰과 인터뷰를 진행하여 사용자 현황 및 니즈에 대해 조사한 내용을 질적 분석 소프트웨어를 통해 분석하였다. 프레임워크를 활용하여 코드를 설정하고 Co-occurrence와 Network를 통해 각 코드간 관계를 분석하였으며 코드 인용문 기반 어피니티 다이어그램을 통해 세부 인사이트를 도출하였다. 해당 내용을 바탕으로 사용성과 인터랙션 측면으로 나누어 세부 디자인 가이드라인을 구축하였으며 디자인 가이드라인을 기반으로 하여 활용 가능한 프로토타입 예시를 제안하였다. 본 연구는 사용자의 동기부여와 XAI 관점을 포함한 요인들을 홈 트레이닝 앱 서비스 분야에 적용하여 디자인을 통해 제안하였고 해당 요소들이 동기부여 측면에서 효과가 있음을 확인하였으며 어떠한 시점, 종류, 방식을 제공해야하는 지에 대해 파악하였다. 이에 디자인 가이드라인을 활용하여 실제 디자인 프로토타입 제작시 참고하여 활용할 수 있을 것이다.|Due to the COVID-19 pandemic, the need for home health care is increasing, and the smart health care market is developing further. So many studies concerned with smart home health care have been conducted, but there is not enough research on user motivation in user experience and continuation. In addition, as the number of services using artificial intelligence, including smart home health care, has increased, the issue of trustworthy of AI(Artificial Intelligence) has emerged. Therefore, research related to XAI, which enables understanding of AI's decision-making, is needed, but cases based on the user's side are extremely rare. Accordingly, this study proposed effective design strategies and directions for user experience in terms of motivation for smart home health care service use and XAI. The study suggests a framework by investigating the motivation and XAI perspectives related to smart home health care. In addition, user observation and interviews were conducted to analyze the user’s needs by qualitative analysis software. Codes were set using a framework, relationships between each code were analyzed through co-occurrence and network, and detailed insights were derived through code quotation-based affinity diagrams. Based on the contents, detailed design guidelines were established by dividing them into usability and interaction aspects, and examples of design prototypes that could be used based on the design guidelines were proposed. In this study, factors including user motivation and XAI perspective were applied to the field of home training app service and proposed through design, and it was confirmed that the elements were effective in terms of motivation, and at what point, type, and method should be provided. figured out about it. Therefore, the design guideline can be used as a reference when designing prototypes.