Design and implementation of an interactive data-driven Web based visualization framework for sense making of elderly daily life

In the recent years, the expected lifespan has got longer with respect to the previous decades. This trend has led to a considerable increase of the num- ber of aged people involving socioeconomic and health-related complications due to the ageing process. Therefore, preparation is needed to confront this emerging challenge: the well-being of the aged people. Current healthcare system has no enough resources in order to ensure a satisfactory assistance level for a large number of elderly. Moreover, seniors often do not consider these solutions acceptable, since one aspect of well-being is to enjoy an in- dependent life in their own familiar environment avoiding radical changes. Early institutionalization involves high costs and in many situations a decline in the patient’s well-being. Exploiting the potentialities of Information and Communication Technology could reduce care costs, delay the need for in- stitutionalization, granting a satisfactory well-being level. Ambient Assisted Living (AAL) aims at promoting and supporting an independent life for the elderly people. It consists in the transformation of the older adult’s dwelling into a smart environment by installing sensors, actuators, and interfacing mechanisms, in order to monitor the resident’s life in an unobtrusive way. In such a setting, a huge amount of data, from various sources, could be collected, providing the opportunity to explore and analyze the daily life of the resident. At the same time, having such amount of data introduces a new challenge: the extraction of meaningful information in order to make sense of it. A possible solution is the development of a visualization framework focused on the presentation of data through visualizations that stimulate the human perception and, with the help of interactive mechanisms, makes possible to gain a correct and significative data interpretation, ensuring an adequate healthcare. In this work a visualization framework that is composed of two visualizations is proposed: Layered Aggregated Radial Tree (LART) and Rich State Transition Graph (RSTG). Following the most prevailing theories about visualization and human visual perception, the proposed vi- sualizations aim to clearly and intuitively illustrate data gathered from an AAL system, promoting data exploration and information seeking.

Negli ultimi decenni le aspettative di vita della popolazione si sono notevol- mente allungate. Questo andamento, che non intende rallentare, ha portato ad un vistoso incremento del numero di persone anziane facendo sorgere alcune problematiche di natura socio-economica e assistenziale causate dal naturale processo di invecchiamento dell’essere umano. La necessit`a, quindi, `e quella di garantire un soddisfacente livello di assistenza e benessere alle per- sone anziane. L’attuale modello di assistenza non `e adeguato per garantire tale benessere ad un vasto numero di pazienti. Inoltre, molto spesso queste soluzioni non sono accettate dall’anziano, che nella maggior parte dei casi pre- ferirebbe continuare ad avere una vita indipendente nella propria abitazione, evitando di dover subire cambiamenti radicali. Lo spostamento in case di ri- poso comporta alti costi e in molti casi un declino nel benessere del paziente. Sfruttando le potenzialit`a dell’Information and Communication Technology `e possibile ridurre i costi di assistenza e ritardare il trasferimento in case di riposo, garantendo un adeguato livello di benessere. Per supportare e mi- gliorare la vita indipendente di un anziano, un approccio molto utilizzato `e Ambient Assisted Living (AAL). Installando nell’abitazione dell’anziano una serie di sensori, attuatori e interfacce di comunicazione, `e possibile trasfor- marla in una smart-home, senza richiedere particolari cambiamenti nello stile di vita. Tale configurazione permette di raccogliere un enorme quantitativo di dati, dando la possibilit`a di poter studiare ed analizzare le abitudini di vita dell’anziano. Questo aspetto per`o, crea i presupposti per affrontare una nuova sfida: estrarre informazioni significative dai dati. Una possibile solu- zione a questo problema `e la realizzazione di un framework di visualizzazione focalizzato sulla presentazione di dati attraverso una serie di visualizzazioni, che stimolino la percezione dell’utente (solitamente persone che si prendono cura dell’anziano) e, anche attraverso dei meccanismi di interazione, per- mettano di ottenere una corretta e significativa interpretazione dei dati, al fine di poter garantire una adeguata assistenza sanitaria. In questo lavoro `e stato realizzato un framework di visualizzazione composto da due tipi di pre- sentazioni: Layered Aggregate Radial Tree (LART) e Rich State Transition Graph (RSTG). Seguendo le pi` u diffuse teorie sulla visualizzazione e sulla percezione visiva, le due visualizzazioni proposte hanno come obiettivo quel- lo di mostrare in maniera chiara ed intuitiva i dati raccolti dai sensori in un sistema AAL, favorendo l’esplorazione dei dati e l’estrazione di informazioni rilevanti.