This work deals with the issue of understanding a user's behaviour as this is expressed via a gamified application. The notion of ontologies and the association of concepts in relevance to decisions that have to be made is used. The current work introduces a new process-based approach, based on collected large log files and associations of underlying decisions based on them. Both of them deal with work in extracting information for intelligent use, the main difference being that the first discovers but stops on a concept relation basis, while the other based on processes, as knowledge transactions, further to the associations on a 1:1 level maybe applied on a multi associative model. The objective of the current work is to introduce the methodology into gamified environments (such as but not limited to) games, for semi-automated understanding of user behaviour and furthermore, prediction and in instances, guidance via optimal paths of decision making activities, that are useful in gamified applications in various areas like the education. Both the initial ontology based, and the extension work on it, are based on mining association rules, in one instance treated as knowledge nodes (concepts) and in the second as underlying knowledge processes, based on big log files. This may be applicable to online games, that generate big log files of user selections, that are available for study and examination for extracting user behavioural patterns. As a result, maximum length of sequential patterns and items in them, are discovered in an algorithmic based methodological approach, providing in this way a set of guidelines for designing gamified applications.

Το θέμα που πραγματεύεται η παρούσα Διδακτορική Διατριβή είναι η μελέτη των επιλογών στην συμπεριφορά ενός ανθρώπου, χρήστη μιας πληροφοριακής πλατφόρμας η οποία βασίζεται στην μεθοδολογία gamification (παιχνιδοποίηση). Το πρόβλημα προσεγγίζεται εξετάζοντας την συμπεριφορά του χρήστη ενός ηλεκτρονικού παίγνιου, μέσα από τις επιλογές του σε μία τέτοιου είδους εφαρμογή, και στην συνέχεια εφαρμόζοντας τεχνικές Εξόρυξης Γνώσης για την εξαγωγή συμπερασμάτων, ώστε η ερμηνεία τους και η απεικόνισή τους σε σενάρια να χρησιμοποιηθούν ως μεθοδολογία παιχνιδοποίησης. Αυτό μπορεί να οδηγήσει τον κάθε φορά σχεδιαστή μίας παιχνιδοποιημένης εφαρμογής στην υλοποίηση σεναρίων τα οποία μπορούν να δράσουν ενθαρρυντικά σε συγκεκριμένες επιλογές του χρήστη, προς επίτευξη συγκεκριμένων στόχων που έχουν τεθεί στην εφαρμογή αυτή και που χωρίς την ύπαρξη της προτεινόμενης μεθοδολογίας, αν όχι συνολικά τουλάχιστον σε μεγάλο μέρος και για διάφορους λόγους (εξωγενείς ή μη του συστήματος), πιθανόν να μην είχαν επιτευχθεί. Η μεθοδολογία που αναπτύχθηκε στην παρούσα Διδακτορική Διατριβή, είναι έτσι σχεδιασμένη, ώστε να μπορεί να υλοποιηθεί σε οποιοδήποτε υπολογιστικό περιβάλλον λογισμικού και υλικού. Προϋπόθεση για αυτό είναι το λογισμικό στο οποίο αυτή πρόκειται να εφαρμοστεί να βασίζεται στις αρχές της γενικότερης μεθοδολογίας της παιχνιδοποίησης (gamification). Η μεθοδολογία βασίζεται στην ανάλυση μεγάλων αρχείων καταγραφής (log files) των ενεργειών των χρηστών, που θα πρέπει να παράγονται από τα προς ανάλυση ηλεκτρονικά παίγνια. Σκοπός αυτής της ανάλυσης, είναι να εξευρεθούν συχνές συσχετίσεις επιλογών, σαν ολοκληρωμένα μοτίβα, τα οποία είναι αδύνατο, λόγω του πολύ μεγάλου όγκου δεδομένων, να τα εντοπίσει ο άνθρωπος πολύ δε περισσότερο να τα συσχετίσει και να εξάγει συμπεράσματα. Τα μοτίβα αυτά, αφού εμπεριέχουν γνώση της συμπεριφοράς του χρήστη ηλεκτρονικών παίγνιων, μπορούν να βοηθήσουν στον σχεδιασμό μίας παιχνιδοποιημένης εφαρμογής ώστε να καθοδηγεί αποτελεσματικά τους χρήστες της σε συγκεκριμένα μονοπάτια επιλογών, έτσι ώστε να επιτευχθεί ο στόχος της (για εκπαίδευση, κατάρτιση, ευαισθητοποίηση, ενημέρωση, πιστοποίηση, κλπ.). Η μεθοδολογία που αναπτύχθηκε στο πλαίσιο της παρούσας Διδακτορικής Διατριβής, είναι εφαρμόσιμη σε διάφορα πεδία εφαρμογών, όπως στο marketing όπου μπορούν να αναπτύσσονται συστήματα προώθησης προϊόντων/υπηρεσιών σε παιχιδοποιημένα περιβάλλοντα. Σε αυτές τις περιπτώσεις η εφαρμογή ενός τέτοιου συστήματος, βασισμένου στην συγκεκριμένη μεθοδολογία, θα επιτύγχανε προφανώς μέγιστα αποτελέσματα μέσω καθοδηγημένης προώθησης αυτών. Ένας άλλος πολύ σημαντικός τομέας εφαρμογής είναι αυτός του e-learning σε παιχιδοποιημένα περιβάλλοντα, έτσι ώστε να προωθεί στον χρήστη συγκεκριμένα σενάρια, ανάλογα με το συμπεριφορικό του προφίλ, προκειμένου τελικά ο χρήστης να επιτύχει τους στόχους μάθησης που του έχουν τεθεί (learning objectives). Τέλος, είναι σημαντικό να επισημανθεί η έλλειψη μεθοδολογίας σχεδιασμού παιχνιδοποιημένων εφαρμογών, γενικά. Mε αποτέλεσμα, μέχρι σήμερα, να γίνεται o σχεδιασμός αποκλειστικά εμπειρικά, χωρίς να βασίζεται σε αποτελέσματα αξιολόγησης των υφιστάμενων λύσεων και της δυνατότητας επαναχρησιμοποίησης αυτών. Η διατριβή προτείνει ένα μεθοδολογικό πλαίσιο (EYRISKO) που αποτελεί μία πρόταση θεωρητικής θεμελίωσης του σχεδιασμού νέων παιχνιδοποιημένων εφαρμογών για διαφορετικά πεδία.