نهج مبتكر لنمذجة تحسين مدفوعة بتعدين البيانات استنادًا إلى TAM لتصميم منتجات تكنولوجيا المعلومات والاتصالات الموجهة لكبار السن
An innovative data mining-driven optimisation modelling approach based on TAM for the design of elderly-centric ICT products

شارك:
المجلة: Scientific Reports، المجلد: 16، العدد: 1
DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-026-37657-x
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41580495
تاريخ النشر: 2026-01-24
المؤلف: Yu Cao وآخرون
الموضوع الرئيسي: استخدام التكنولوجيا من قبل كبار السن

نظرة عامة

تتناول هذه الدراسة الحاجة الملحة لدمج المتطلبات المحددة للمستخدمين المسنين في تصميم وتصنيع منتجات تكنولوجيا المعلومات والاتصالات (ICT)، والتي غالبًا ما يتم تجاهلها، مما يؤدي إلى تجارب مستخدم دون المستوى ومعدلات اعتماد منخفضة. لمواجهة هذه المشكلة، يقترح المؤلفون نهج نمذجة تحسين مدفوع بتعدين البيانات يستخدم تقنيات تعدين النصوص، بما في ذلك تنقية البيانات وتخصيص ديريشليت الكامن (LDA)، لاستخراج عناصر التصميم الرئيسية من المراجعات عبر الإنترنت لمنتجات تكنولوجيا المعلومات والاتصالات المستهدفة لكبار السن. يتم دمج هذه العناصر في نموذج قبول التكنولوجيا المدمج مع احتياجات المستخدمين (UN-TAM)، الذي تم التحقق منه من خلال نمذجة المعادلات الهيكلية (SEM) باستخدام الساعات الذكية لكبار السن كدراسة حالة. تحدد الدراسة أربعة معلمات حرجة لتحسين التصميم—الهندسة الوظيفية، واجهة الإنسان-الكمبيوتر، الجماليات الشكلية، ونمط التفاعل—وتؤسس علاقة كمية بين هذه المعلمات، إدراكات المستخدم، والنوايا السلوكية.

تكشف النتائج أن هذه المعلمات التصميمية تؤثر بشكل كبير على قبول المنتج من خلال ثلاثة مسارات: سهولة الاستخدام المدركة ($\gamma = 0.641$, $p<0.001$)، الفائدة المدركة ($\gamma = 0.601$, $p<0.001$)، والمتعة المدركة ($\gamma = 0.402$, $p<0.001$). من الجدير بالذكر أن الهندسة الوظيفية لها التأثير الأكبر على الفائدة المدركة، بينما تؤثر المعلمات الأخرى بشكل أساسي على سهولة الاستخدام المدركة. تستنتج الدراسة أن النهج المدفوع بالبيانات المقترح لا يوسع فقط الإطار المنهجي لفهم احتياجات المستخدمين المسنين، بل يؤكد أيضًا على قابلية تطبيق نموذج قبول التكنولوجيا (TAM) في التصميم الصناعي. من خلال توضيح كيفية تأثير تصميم المنتج على قبول تكنولوجيا المعلومات والاتصالات بين كبار السن، يوفر نموذج UN-TAM رؤى قيمة لتحديد أولويات عناصر التصميم التي تعزز تجربة المستخدم والقبول.

مقدمة

تتناول مقدمة ورقة البحث التحدي العالمي الكبير الذي تطرحه شيخوخة السكان، حيث من المتوقع أن يرتفع عدد الأفراد الذين تزيد أعمارهم عن 65 عامًا من 530 مليون إلى 1.5 مليار بحلول عام 2050. يتطلب هذا التحول الديموغرافي زيادة في حلول الرعاية الصحية والمعيشة المساعدة لكبار السن. في الوقت نفسه، تقدم التطورات في تكنولوجيا المعلومات والاتصالات (ICT) فرصًا لتعزيز الرفاهية، والترابط الاجتماعي، والوصول إلى الرعاية الصحية للبالغين الأكبر سنًا. على الرغم من الفوائد المحتملة لتكنولوجيا المعلومات والاتصالات في تعزيز الشيخوخة الصحية، لا يزال الانخراط بين كبار السن منخفضًا بسبب الحواجز مثل محدودية المعرفة الرقمية، والقلق التكنولوجي، والانخفاضات المعرفية المرتبطة بالشيخوخة.

تسلط الورقة الضوء على عدم كفاية تصميمات منتجات تكنولوجيا المعلومات والاتصالات الحالية، التي غالبًا ما تفشل في تلبية الاحتياجات الفريدة للمستخدمين المسنين، مما يحول الإمكانيات المحتملة إلى عقبات. تؤكد على أهمية إعادة تصميم منتجات تكنولوجيا المعلومات والاتصالات لتتوافق مع الخصائص الفسيولوجية والمعرفية للبالغين الأكبر سنًا لتعزيز الشمولية التكنولوجية ودعم الشيخوخة الصحية. تم تحديد نموذج قبول التكنولوجيا (TAM) كإطار قيم لفهم قبول المستخدمين المسنين لتكنولوجيا المعلومات والاتصالات؛ ومع ذلك، تنتقد الورقة تطبيقه التقليدي لاعتماده بشكل كبير على المتغيرات المستمدة من الأدبيات بدلاً من دمج المدخلات المباشرة من المستخدمين المسنين. قد يؤدي هذا الإغفال إلى فجوة بين وجهات نظر الباحثين والاهتمامات الفعلية للبالغين الأكبر سنًا، مما يبرز الحاجة إلى نهج أكثر مشاركة في تصميم وتقييم التكنولوجيا لهذه الفئة السكانية.

النتائج

حللت الدراسة عينة من 174 فردًا مسنًا (78 ذكور، 96 إناث) تتراوح أعمارهم بين 60 عامًا وما فوق، وكشفت أن الغالبية حصلوا على ساعتهم الذكية الأولى كهدية من أفراد الأسرة الأصغر سناً، مما يتوافق مع معدلات الاعتماد المنخفضة للمنتجات الذكية بين هذه الفئة السكانية. من النتائج المهمة أن 72% من المستجيبين حددوا “تعقيد التشغيل وصعوبة الاستخدام” كحاجز رئيسي لاستخدام الساعات الذكية، بينما تم ذكر عوامل أخرى مثل “تجربة واجهة المستخدم الضعيفة” و”عوامل السعر” بشكل أقل تكرارًا.

أظهرت تحليل موثوقية بيانات الاستبيان، الذي تم باستخدام SPSS 26.0، قيم ألفا كرونباخ تتراوح من 0.786 إلى 0.905، مع معامل موثوقية إجمالي قدره 0.939، مما يدل على اتساق داخلي قوي. أظهر تحليل العوامل التأكيدي باستخدام برنامج Amos أن جميع تحميلات عوامل العناصر تجاوزت 0.70، مع قيم موثوقية مركبة (CR) تتراوح بين 0.8 و0.903، وقيم تباين متوسط مستخرج (AVE) أكبر من 0.50، مما يؤكد الصلاحية التقاربية. كانت قيمة قياس كايزر-ماير-أولكين (KMO) 0.883، وأنتج اختبار بارلت قيمة p ذات دلالة إحصائية قدرها 0.000، مما يثبت ملاءمة الاستبيان لتحليل العوامل. حدد تحليل المكونات الرئيسية (PCA) ثمانية مكونات رئيسية تمثل تباينًا تراكميًا قدره 87.309%، متجاوزة العتبة 70%، وبالتالي تلخيص العناصر العشرين التي تم تقييمها بشكل فعال.

المناقشة

تؤكد قسم المناقشة في الورقة على ضرورة دمج نهج تصميم إنساني مركزي ومشارك لتعزيز نموذج قبول التكنولوجيا (TAM) لاعتماد تكنولوجيا المعلومات والاتصالات (ICT) بين كبار السن. تسلط الضوء على عدم كفاية الدراسات الحالية التي تعالج العوامل التكنولوجية ككيان موحد، مما يحجب التفاعلات الدقيقة بين عناصر التصميم المحددة وإدراكات المستخدمين المسنين. يجادل المؤلفون من أجل تحليل على مستوى دقيق لمكونات التصميم لتوفير رؤى قابلة للتنفيذ لتصميم التكنولوجيا الصديقة للسن. يقترحون تطوير نموذج قبول التكنولوجيا المدمج مع احتياجات المستخدمين (UN-TAM) الذي يدمج ملاحظات المستخدم المستمدة من تعدين البيانات من التعليقات عبر الإنترنت، مع التركيز بشكل خاص على احتياجات المستخدمين المسنين.

تستخدم الدراسة منهجية مدفوعة بالبيانات، مستفيدة من تقنيات مثل تخصيص ديريشليت الكامن (LDA) لنمذجة الموضوعات لاستخراج متطلبات التصميم الأساسية من مجموعة بيانات كبيرة من تعليقات المستخدمين حول الساعات الذكية لكبار السن. تكشف النتائج أن عناصر تصميم المنتج المتميزة—الهندسة الوظيفية، الجماليات الشكلية، نمط التفاعل، وواجهة الإنسان-الكمبيوتر—تؤثر بشكل كبير على سهولة الاستخدام المدركة، الفائدة المدركة، والمتعة المدركة بين المستخدمين المسنين. تدعم النتائج عدة فرضيات بشأن العلاقات بين هذه العناصر التصميمية وقبول المستخدم، مما يبرز أهمية تخصيص منتجات تكنولوجيا المعلومات والاتصالات لتلبية الاحتياجات والتفضيلات المحددة للبالغين الأكبر سنًا. تختتم الورقة بدعوة لمزيد من البحث لتحسين نموذج UN-TAM وزيادة شمولية التكنولوجيا لكبار السن.

القيود

تسلط الضوء على قابلية تطبيق نموذج قبول التكنولوجيا (TAM) في التصميم الصناعي ولكنها أيضًا تبرز أهمية تخصيص عناصر التصميم لتلبية الاحتياجات المحددة للمستخدمين المسنين.

على الرغم من هذه المساهمات، تحتوي الدراسة على قيود ملحوظة. قد لا تلتقط نهج تطوير النموذج التشاركي، على الرغم من كونه مبتكرًا، تنوع تجارب المستخدمين المسنين بالكامل بسبب التحيزات المحتملة في المراجعات عبر الإنترنت التي تم تحليلها. قد يؤدي الاعتماد على الكلمات الرئيسية المتعلقة بالهوية لتنقية البيانات، على الرغم من كونه فعالًا، إلى استبعاد رؤى قيمة من المستخدمين الذين لا يحددون أنفسهم صراحة بتلك الكلمات الرئيسية. بالإضافة إلى ذلك، بينما يوفر توسيع نموذج TAM إطارًا منظمًا لفهم إدراكات المستخدم، قد يغفل تركيز الدراسة على أربعة عناصر تصميم فقط عوامل حاسمة أخرى تؤثر على قبول وقابلية استخدام المنتجات بين كبار السن. يجب أن تهدف الأبحاث المستقبلية إلى معالجة هذه القيود من خلال دمج مجموعة أوسع من ملاحظات المستخدم واستكشاف معلمات تصميم إضافية.

Journal: Scientific Reports, Volume: 16, Issue: 1
DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-026-37657-x
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41580495
Publication Date: 2026-01-24
Author(s): Yu Cao et al.
Primary Topic: Technology Use by Older Adults

Overview

This study addresses the critical need to incorporate the specific requirements of elderly users in the design and manufacturing of Information and Communication Technology (ICT) products, which are often neglected, resulting in suboptimal user experiences and low adoption rates. To tackle this issue, the authors propose a data mining-driven optimization modeling approach that utilizes text mining techniques, including data purification and Latent Dirichlet Allocation (LDA), to extract key design elements from online reviews of elderly-targeted ICT products. These elements are integrated into a user needs integrated technology acceptance model (UN-TAM), validated through Structural Equation Modelling (SEM) using elderly smartwatches as a case study. The study identifies four critical design optimization parameters—functional architecture, human-computer interface, morphological aesthetics, and interaction mode—and establishes a quantitative relationship among these parameters, user perceptions, and behavioral intentions.

The findings reveal that these design parameters significantly impact product acceptance through three pathways: perceived ease of use ($\gamma = 0.641$, $p<0.001$), perceived usefulness ($\gamma = 0.601$, $p<0.001$), and perceived enjoyment ($\gamma = 0.402$, $p<0.001$). Notably, functional architecture has the most substantial effect on perceived usefulness, while the other parameters predominantly influence perceived ease of use. The study concludes that the proposed data-driven approach not only expands the methodological framework for understanding elderly user needs but also validates the applicability of the Technology Acceptance Model (TAM) in industrial design. By elucidating how product design influences ICT acceptance among the elderly, the UN-TAM provides valuable insights for prioritizing design elements that enhance user experience and acceptance.

Introduction

The introduction of the research paper addresses the significant global challenge posed by aging populations, projecting a rise in individuals aged over 65 from 530 million to 1.5 billion by 2050. This demographic shift necessitates increased healthcare and assistive living solutions for the elderly. Concurrently, advancements in Information and Communication Technology (ICT) present opportunities to enhance the well-being, social connectedness, and healthcare access for older adults. Despite the potential benefits of ICT in promoting healthy aging, engagement among the elderly remains low due to barriers such as limited digital literacy, technological anxiety, and cognitive declines associated with aging.

The paper highlights the inadequacies of current ICT product designs, which often fail to cater to the unique needs of elderly users, transforming potential conveniences into obstacles. It emphasizes the importance of redesigning ICT products to align with the physiological and cognitive characteristics of older adults to foster technological inclusivity and support healthy aging. The Technology Acceptance Model (TAM) is identified as a valuable framework for understanding elderly users’ acceptance of ICT; however, the paper critiques its conventional application for relying heavily on literature-derived variables rather than incorporating direct input from elderly users. This oversight may lead to a disconnect between the perspectives of researchers and the actual concerns of older adults, underscoring the need for a more participatory approach in the design and evaluation of technology for this demographic.

Results

The study analyzed a sample of 174 elderly individuals (78 males, 96 females) aged 60 and above, revealing that the majority received their first smartwatch as a gift from younger family members, which correlates with the low adoption rates of smart products among this demographic. A significant finding is that 72% of respondents identified “Complex operation and difficulty in use” as a primary barrier to smartwatch usage, while other factors such as “Poor user interface experience” and “Price factors” were less frequently cited.

Reliability analysis of the questionnaire data, conducted using SPSS 26.0, yielded Cronbach’s alpha values ranging from 0.786 to 0.905, with an overall reliability coefficient of 0.939, indicating strong internal consistency. Confirmatory factor analysis using Amos software demonstrated that all item factor loadings exceeded 0.70, with composite reliability (CR) values between 0.8 and 0.903, and average variance extracted (AVE) values greater than 0.50, confirming convergent validity. The Kaiser-Meyer-Olkin (KMO) measure was 0.883, and Bartlett’s test yielded a significant p-value of 0.000, validating the questionnaire’s suitability for factor analysis. Principal component analysis (PCA) identified eight principal components that accounted for a cumulative variance of 87.309%, surpassing the 70% threshold, thus effectively summarizing the 20 items assessed.

Discussion

The discussion section of the paper emphasizes the necessity of incorporating a participative, human-centered design approach to enhance the Technology Acceptance Model (TAM) for Information and Communication Technology (ICT) adoption among the elderly. It highlights the inadequacy of existing studies that treat technological factors as a monolithic entity, which obscures the nuanced interactions between specific design elements and elderly users’ perceptions. The authors argue for a micro-level analysis of design components to provide actionable insights for age-friendly technology design. They propose the development of a User-Needs Integrated Technology Acceptance Model (UN-TAM) that integrates user feedback derived from data mining of online comments, specifically focusing on elderly users’ needs.

The study employs a data-driven methodology, utilizing techniques such as Latent Dirichlet Allocation (LDA) for topic modeling to extract core design requirements from a substantial dataset of user comments on elderly smartwatches. The findings reveal that distinct product design elements—functional architecture, morphological aesthetics, interaction mode, and human-computer interface—significantly influence perceived ease of use, perceived usefulness, and perceived enjoyment among elderly users. The results support several hypotheses regarding the relationships between these design elements and user acceptance, underscoring the importance of tailoring ICT products to meet the specific needs and preferences of older adults. The paper concludes with a call for further research to refine the UN-TAM and enhance the inclusivity of technology for the elderly.

Limitations

the applicability of the Technology Acceptance Model (TAM) in industrial design but also highlights the importance of tailoring design elements to meet the specific needs of elderly users.

Despite these contributions, the study has notable limitations. The participatory model development approach, while innovative, may not fully capture the diversity of elderly users’ experiences due to potential biases in the online reviews analyzed. The reliance on identity-related keywords for data purification, although effective, may inadvertently exclude valuable insights from users who do not explicitly identify with those keywords. Additionally, while the extension of TAM provides a structured framework for understanding user perceptions, the study’s focus on only four design elements may overlook other critical factors influencing the acceptance and usability of products among the elderly. Future research should aim to address these limitations by incorporating a broader range of user feedback and exploring additional design parameters.

شارك: