Σχεδιασμός και υλοποίηση πολυτροπικού πληροφοριακού συστήματος για την ανίχνευση γνωστικού φορτίου και ψυχολογικής επιβάρυνσης σε περιβάλλον εργασίας υπολογιστή

Μόφορης, Δημήτριος

dc.contributor.advisor	Μενύχτας, Ανδρέας
dc.contributor.author	Μόφορης, Δημήτριος
dc.date.accessioned	2026-10-06T09:58:04Z
dc.date.available	2026-10-06T09:58:04Z
dc.date.issued	2026-09
dc.identifier.uri	https://dione.lib.unipi.gr/xmlui/handle/unipi/19822
dc.description.abstract	Η παρούσα εργασία παρουσιάζει τον σχεδιασμό και την υλοποίηση ενός πολυτροπικού πληροφοριακού συστήματος για την ανίχνευση γνωστικού φορτίου και ψυχολογικής επιβάρυνσης σε περιβάλλον εργασίας υπολογιστή. Το σύστημα συνδυάζει τρεις μη επεμβατικές πηγές δεδομένων: φυσιολογικά σήματα από webcam μέσω φωτοπληθυσμογραφίας απόστασης (rPPG), συνεχή ανάλυση προσώπου για εκτίμηση οπτικής κόπωσης και συναισθηματικής κατάστασης στον χώρο Valence-Arousal, και μεταδεδομένα δραστηριότητας υπολογιστή μέσω εφαρμογής Flutter/Dart με Windows APIs. Η αρχιτεκτονική βασίζεται στην αρθρωτότητα, με κάθε υποσύστημα να επικοινωνεί με τα υπόλοιπα αποκλειστικά μέσω κοινής βάσης δεδομένων SQLite. Η συγχώνευση των modalities υλοποιείται μέσω late fusion με σταθμισμένα βάρη, παράγοντας έναν ενιαίο δείκτη άγχους (stress_index ∈ [0,1]) ανά παράθυρο πέντε λεπτών. Η βαθμολόγηση βασίζεται σε απόκλιση από το προσωπικό baseline του χρήστη και όχι σε γενικά κατώφλια πληθυσμού, αντιμετωπίζοντας έναν κεντρικό περιορισμό της υπάρχουσας βιβλιογραφίας. Η αξιολόγηση πραγματοποιήθηκε σε τεχνικό και λειτουργικό επίπεδο μέσω αυτοματοποιημένων δοκιμών και λειτουργικών σεναρίων χρήσης. Επιπλέον, πραγματοποιήθηκε συγκριτική αξιολόγηση δύο τοπικά εκτελούμενων γλωσσικών μοντέλων (Llama 3.1 8B και Qwen3.5:4b) μέσω του DeepEval framework με ανεξάρτητο κριτή (Gemma 4:12b). Η απουσία εκτεταμένης πιλοτικής μελέτης αναγνωρίζεται ως περιορισμός, ιδίως ως προς την αποδοχή των παρεμβάσεων και την αντίληψη ιδιωτικότητας από τελικούς χρήστες. Παρ' όλα αυτά, η υλοποίηση δείχνει ότι η πολυτροπική προσέγγιση με εξατομικευμένο baseline και τοπική επεξεργασία αποτελεί εφαρμόσιμη κατεύθυνση για συστήματα υποστήριξης ευεξίας σε περιβάλλον εργασίας υπολογιστή.	el
dc.format.extent	138	el
dc.language.iso	el	el
dc.publisher	Πανεπιστήμιο Πειραιώς	el
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.title	Σχεδιασμός και υλοποίηση πολυτροπικού πληροφοριακού συστήματος για την ανίχνευση γνωστικού φορτίου και ψυχολογικής επιβάρυνσης σε περιβάλλον εργασίας υπολογιστή	el
dc.title.alternative	Design and implementation of a multimodal information system for cognitive load and psychological stress detection in computer-based work environments	el
dc.type	Master Thesis	el
dc.contributor.department	Σχολή Τεχνολογιών Πληροφορικής και Επικοινωνιών. Τμήμα Ψηφιακών Συστημάτων	el
dc.description.abstractEN	This thesis presents the design and implementation of a multimodal information system for the detection of cognitive load and psychological stress in computer-based work environments. The system integrates three non-invasive data streams: physiological signals extracted from a standard webcam via remote photoplethysmography (rPPG), continuous facial analysis for the estimation of eye strain indicators and emotional state in the Valence-Arousal space, and desktop activity metadata collected through a Flutter/Dart application using Windows APIs. The architecture adheres to a modular design principle, with each subsystem operating independently and communicating exclusively through a shared SQLite database. Data fusion is implemented via a weighted late fusion mechanism, producing a unified stress index (stress_index ∈ [0,1]) per five-minute window. Scoring is individually calibrated, computed as deviation from the user's personal resting baseline rather than general population-level thresholds, thus addressing a central limitation identified in the existing literature. The evaluation was conducted at a technical and functional level through automated tests and functional usage scenarios. Additionally, a comparative evaluation of two locally executed language models (Llama 3.1 8B and Qwen3.5:4b) was performed using the DeepEval framework with an independent judge model (Gemma 4:12b). The absence of an extended pilot study with participants is acknowledged as a limitation, particularly with respect to user acceptance of interventions and perceived privacy. Nevertheless, the technical implementation demonstrates that a multimodal approach combining personalised baseline calibration and fully local processing constitutes a feasible direction for well-being support systems in computer-based work environments.	el
dc.contributor.master	Πληροφοριακά Συστήματα και Υπηρεσίες	el
dc.subject.keyword	Ανίχνευση άγχους	el
dc.subject.keyword	Πολυτροπική συγχώνευση	el
dc.subject.keyword	rPPG	el
dc.subject.keyword	Ανάλυση προσώπου	el
dc.subject.keyword	Valence-arousal	el
dc.subject.keyword	Τοπικά γλωσσικά μοντέλα	el
dc.subject.keyword	Desktop context	el
dc.subject.keyword	Εξατομικευμένο baseline	el
dc.subject.keyword	DeepEval	el
dc.subject.keyword	Privacy-by-design	el
dc.subject.keyword	Εργαζόμενοι γνώσης	el
dc.subject.keyword	Stress detection	el
dc.subject.keyword	Multimodal fusion	el
dc.subject.keyword	Facial analysis	el
dc.subject.keyword	Knowledge workers	el
dc.date.defense	2026-09-29

Αρχεία σε αυτό το τεκμήριο

Name:
Μέγεθος:: 7.187Mb
Τύπος:: PDF
Description:: Μεταπτυχιακή διατριβή

Προβολή/Άνοιγμα

Αυτό το τεκμήριο εμφανίζεται στις ακόλουθες συλλογές

Τμήμα Ψηφιακών Συστημάτων
Department of Digital Systems

Εμφάνιση απλής εγγραφής

Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα

Εκτός από όπου διευκρινίζεται διαφορετικά, το τεκμήριο διανέμεται με την ακόλουθη άδεια:
Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα