Empowering cultural heritage professionals with tools for authoring and deploying personalised visitor

experiences

Elena Not1 · Daniela Petrelli2

Received: 13 March 2018 / Accepted in revised form: 5 February 2019 copy; The Author(s) 2019

Abstract

This paper presents an authoring environment, which supports cultural heritage professionals in the process of creating and deploying a wide range of different personalised interactive experiences that combine the physical (objects, collection and spaces) and the digital (multimedia content). It is based on a novel flexible formal-ism that represents the content and the context as independent from one another and allows recombining them in multiple ways thus generating many different interactions from the same elements. The authoring environment was developed in a co-design process with heritage stakeholders and addresses the composition of the content, the definition of the personalisation, and the deployment on a physical configuration of bespoke devices. To simplify the editing while maintaining a powerful representation, the complex creation process is deconstructed into a limited number of elements and phases, including aspects to control personalisation both in content and in interaction. The user interface also includes examples of installations for inspiration and as a means for learning what is possible and how to do it. Throughout the paper, installations in public exhibitions are used to illustrate our points and what our authoring environment can produce. The expressiveness of the formal-ism and the variety of interactive experiences that could be created was assessed via a range of laboratory tests, while a user-centred evaluation with over 40 cultural heritage professionals assessed whether they feel confident in directly controlling personalisation.

Keywords Cultural heritage · Personalisation · Experience authoring · Adaptive narratives · Tangible, embedded and embodied interaction

* Daniela Petrelli

d.petrelli@shu.ac.uk Elena Not

not@fbk.eu

1

Fondazione Bruno Kessler, Trento, Italy

2

Art and Design Research Centre, Sheffield Hallam University, Sheffield, UK

123456789) 1

E. Not, D. Petrelli

1 Introduction

Since the first experiments of the late 90s, personalisation applied to cultural heritage visits has been seen as a way to improve the overall visitorrsquo;s experience. This is done via techniques that can adjust various aspects of it: the information selected for presentation and its order; the media used to interact with the visitor; the adaptation to types of individuals versus groups; the interaction modalities (Ardissono et al. 2012). To reach this goal, personalisation techniques rely on gathering usersrsquo; preferences, background knowledge, and expectations via explicit [e.g. form filling (Oppermann and Specht 2000)] or implicit means [e.g. artwork selection (Wang et al. 2007)]. Moreover, a dynamic personalisation needs an infrastructure to collect use data to feed the computational models of the current context and the visitorrsquo;s interaction history (Not and Petrelli 2018). Personalisation also requires the digital content to be in a format suitable for adaptive instantiation, as well as a set of rules that decide when to present what content and how to interact with the visitor. To deal with so many factors, researchers have developed complex personalisation systems that require technical expertise to operate and therefore end up excluding cultural heritage professionals with the consequence that, despite over 25 years of research in the area (Ardissono et al. 2012), personalisation for cultural heritage has yet to be adopted at a large scale. One of the possible explanations for such promising technology not progressing beyond research-led experiments is the lack of attention to the gatekeeper: the museumrsquo;s curatorial team. Indeed, any system that aims to reach the visitors must take into account the curatorsrsquo; goals, which can be as diverse as: to foster visitorsrsquo; learning (Falk 1999; Antoniou and Lepouras 2010); to generate emotional involvement (Marshall et al. 2016b); to extend the connection with the visitor beyond the visit via post-visit recall of the experience (Callaway et al. 2007; Lanir et al. 2013) or to follow-up the engagement with the cultural organization (Kuflik et al. 2015). While the visitors are the “consumers” of the visiting experience, the curatorial team is in charge of creating it, and therefore most likely to use the personalisation system as authors of the visiting experience itself in a real-world scenario.

The investigation presented in this paper revisits personalisation in order to empower those in charge of the design and deployment of interactive experiences of heritage to adopt it by granting them hands-on control over the adaptive structures for both the content and the interaction. In our research, we interpret lsquo;per-sonalisationrsquo; in its broad sense that encompasses three types of system behaviour (Fink et al. 1998; Gellersen et al. 2002): adaptability (also called customisation) offers end-users a number of options to set up the application/system the way they like it; context-awareness is the ability of the system to sense the current state of the environment and to respond accordingly; adaptivity implies the system maintains a dynamic model of the on-going interaction and dynamically changes its own behaviour to adapt to the changing situation. For the cultural heritage domain, all these three types of personalisation are essential to allow visitors self-tailor some aspects of the visit, to create a physical space that is reactive to indi-vidual/group trails and actions, and to adapt the amount and type of interaction

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Empowering cultural

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为文化遗产专业人员提供创作和部署个性化游客的工具经历

丹妮拉·佩里

摘要：本文提供了一个创作环境，支持文化遗产专业人员在创作和部署一系列不同的个性化交互体验的过程中，结合物理(对象、集合和空间)和数字(多媒体内容)。它基于一种新的灵活的形式主义，这种形式主义表示内容和上下文彼此独立，允许以多种方式重新组合它们，从而从相同的元素生成许多不同的交互。创作环境是在与传统涉众的共同设计过程中开发的，它处理内容的组成、个性化的定义以及在定制设备的物理配置上的部署。为了在保持强大表现的同时简化编辑，复杂的创建过程被分解为有限数量的元素和阶段，包括控制内容和交互中的个性化的方面。用户界面还包括一些用于激发灵感的安装示例，以及作为一种学习什么是可能的以及如何实现它的方法。在整个论文中，公共展览中的装置被用来说明我们的观点和我们的创作环境可以产生什么。通过一系列的实验室测试，评估了形式主义的表现力和可创造的各种互动体验，同时，由40多名文化遗产专业人士进行的以用户为中心的评估评估了他们是否有信心直接控制个性化。

关键词：文化遗产·个性化·体验创作·体现互动

原文章节1

介绍

本文提出的研究重新审视了个性化，以便授权那些负责设计和部署遗产互动体验的人采用它，让他们亲自控制内容和互动的自适应结构。在我们的研究中，我们从广义上解释了“每音化”，它包括三种类型的系统行为(Fink等人)。1998;Gellersen et al。2002):适配性(亦称自订化)为终端用户提供多种选择，让他们可以按自己喜欢的方式设置应用程序/系统;上下文感知是系统感知环境当前状态并作出相应响应的能力;自适应是指系统保持一个动态的交互模型，动态地改变自己的行为以适应不断变化的情况。

本文的组织如下:首先，我们讨论了有关编辑工具的相关工作，让非技术用户参与到访问体验的创建中来;在第3节中，我们介绍了联合设计过程，通过这个过程，研究团队对围绕交互装置开发的实践有了深刻的理解，这使我们重新思考了非技术用户的个性化(CHPs)。在第4节中，我们使用其中一个实施的展览作为例子，引入了一种形式主义，当为非常不同的设置创建基于内容的个性化、有形的和具体的交互时，需要控制的所有成分的表示。在第5节中，我们展示了创作环境，它提供了对形式主义的抽象;我们说明了环境是如何工作的，并报告了评估的结果，然后给出了我们最后的反思来结束论文。

原文章节3

了解展览设计

编写环境及其对个性化的强调形式主义有形交互说明本文创建和评估集体努力的梅斯project5解决创建个人有意义的挑战,感觉富裕和社会扩大游客体验通过有形的和体现互动数字内容(Petrelli et al。2013)。该项目采用了一种迭代的、以用户为中心的设计方法，并通过设计、评估和重新设计的循环来开发环境。2016)。这些扩展的、清晰的用户研究的结果将在本节中总结，我们将在这一节中首先研究设计展览所需的不同角色和技能;然后，我们将讨论CHPs所期望的个性化增强体验的含义;最后，我们从我们的合作研究中得出了理想的设计过程。

原文章节3.2

想象个性化、有形和具体化的互动

meSch创作环境是基于一组CHPs的视觉设计的。以一种“逆向工程”的方式，我们从他们想要构建的安装类型开始，以便设计并实现用于制作它们的平台。在与交互设计师和技术人员合作的一系列创造性研讨会中，CHPs被邀请设想他们自己的展览空间中数字增强体验的样子(McDer-mott等人)。2014;Ciolfi et al。2016)。生成了许多交互场景，以便为思想提供更多的内容，并帮助确定需求和约束。其中一些概念后来被实现为探索性的原型，以了解使用时有形和具体的交互是什么感觉，例如数字交互。

互动展览的创建需要多种不同的决定:CHPs希望他们的观众拥有的整体访问类型(例如，反思、自我导向、由多个相互矛盾的视角提供);内容的种类及在参观时所展示的内容(例如，历史文件或个人帐户的摘录，可能会令访客产生感情);会处理哪些物件，以及访客会如何处理这些物件(例如，使用物件启动/停止展示);访客如何表达他们的偏好(例如在不同选项中作出选择);如何解释访客的行为(例如，哪些活动是有意义的);可以提供哪些形式的自动个性化服务(例如，根据兴趣定制内容或生成个性化的访问摘要)。除了实现这些具有挑战性的展览设计目标外，我们还希望我们的编辑环境简单易用，以激发CHPs对管理新技术和新技术的信心。

原文章节4.3

表示内容、上下文和交互的形式主义

体验Schema11形式主义有四个组成部分:(1)叙述:一组数字内容策划项目,注释与语义维度表达可以使用它们的上下文,即是否这些项目是指一个特定的兴趣点(例如一个对象,一个地方),属于特定主题叙事线程,细化细节,可选的部分,或适用于某些类别的观众或语言;(2)设备:对嵌入博物馆场所的技术的功能的声明性说明，如检测存在、近距离或对象处理;(3)设备:硬件，可能是电子产品的定制装配，用于实现设备和部署体验(如超声波检测接近度);(4)交互脚本:控制内容在上下文中传递的规则，例如演示应该何时开始或停止，或者如何根据参观者的行为自动调整体验(例如，只有在参观者离得很近的时候，才能展示最合适的内容)。

这种将交互体验解构为组件的做法是由几个需求驱动的。(1)从第三节所述的协同设计工作中可以看出，具有不同专业知识的CHPs希望专注于体验的某些部分，而忽略其他部分(如内容上的策展人和沟通者，交互的准备和形式因素上的设计师和制造者)。更抽象的交互(设备)可以让CPHs更容易理解，而不需要理解所需的许多技术组件(硬件设备)。(2)我们也想要独立于硬件，作为“未来的证明”，这样如果有更好的传感器出现，我们就可以把旧设备换成新设备，而不去碰其他设备。(3)之间的分离的交付内容和逻辑上下文使我们能够控制不同的个性化的组合类型,我们可以清楚地指定上下文维度用于自适应性或定制(不同的语义维度),控制环境敏感的事件(设备)中声明,在运行时实例化和个性化的逻辑(在交互脚本)。(4)体验的模块化表示也有利于单一成分的重用和重组，以创造新的体验，例如，促进相同内容与多种交互类型的组合，反之亦然。现在我们将更详细地解释体验模式的不同部分的含义。

我们借用了自然语言生成研究社区中的术语“模式”，该术语用于表示构成文本的框架，由一系列谓词组成，这些谓词用数据库中的知识实例化，以满足特定的交际目标(McKeown, 1985)。大西洋墙体验叙事的形式表现。这种叙述将内容结构成多层的信息。

原文章节4.4

评估形式主义的灵活性和表现力

体验模式的形式主义是开放和灵活的:它没有规定个性化的类型、访问者类型、遗产或要包含的设备。是作者决定语义维度捕获手头的案子,谁定义个性化的表达能力,使一个经验模式特定的遗产,硬件配置,或访客概要(如是否考虑静态特性就像儿童/成人的区别或多级用户兴趣)。

原文章节5.1.5

控制交互行为

“behavior”选项卡(图17)包含执行的实际指令，即交互脚本。至于物联网配置，编辑行为需要技术技能，既要理解已经存在的东西，又要能够在代码需要更改时修改它。如第3.4节所述，创作环境直接以Javascript格式公开交互规则，供具有编程经验的交互设计人员编辑(图17)。我们的研究显示,尽管他们有一个好的理解的逻辑互动,馆长和传播者不愿意参与的实际准备脚本(也可能包括重复测试和调试),这需要学习的技能相当遥远的从自己的文化背景和日常活动。由于这个原因，没有为访问者模型、交互历史和适应性规则的表示设计可视化支持，因此这些仍然是脚本本身的内部内容，因此完全由团队的技术成员控制。

原文章节5.2

形成性评价和总结性评价

本节讨论创作环境的评估。进行了两种不同的评估:项目团队使用CHPs进行可用性测试，使用原型的第一个版本找出需要更改的可用性问题(形成性评估);用户界面的最终版本(5.1中讨论的版本)使用了来自广泛的遗产机构的更大的一组CHPs进行了评估，以评估在设置新的有形交互装置(总结性评估)的总体上下文中创作环境的使用情况。

原文章节6结论

在本文中，我们描述了meSch项目为期四年的工作，该项目旨在设计、开发和评估一个有机平台，支持文化遗产专业人员为游客创造和部署个性化的、有形的、最具特色的体验。我们做出了重新开始的决定，没有对文化遗产个性化意味着什么做出任何假设，也没有对如何支持文化遗产的创造做出任何假设。通过一种激进的方法，CHPs参与了一个联合设计过程，使他们能够影响正在开发的编辑环境。我们通过询问遗产专家来开始我们的研究，以赋予游客体验个性化的意义:然后我们能够清楚地识别出我们想要建模的不同类型的个性化，即定制化、情境感知和适应性。通过研究展览设计的过程，我们对目前的专业实践有了深入的了解，发现不同的专业人员在不同的时间点参与到不同的工作中，他们的技能和角色也完全不同。这意味着负责内容创建的人员没有参与技术开发，尽管团队之间经常进行协商。我们的结论是，编辑个性化和互动装置的环境应该努力以最无缝的方式支持团队合作。然而，这种雄心壮志受到了对技术方面态度的巨大差异的挑战:一方面，我们想提供一个易于使用的编辑环境，以便管理员和传播者可以创建内容，并决定在什么条件下交付;另一方面，我们希望能够提供一个强大的工具来创建个性化。这个双重目标引导我们在定义灵活形式主义的过程中，同时设计一个用户界面和交互，以适应那些对学习如何掌握技术不感兴趣的策展人和沟通者的能力、期望和当前实践。

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