Pärjäämmekö tulevaisuuden tekoälyn kanssa?

Mitä on koneoppiminen? Miksi tekoäly päättelee eri tavoin kuin ihminen? Miten tekoälystä tulee superälyä?

Yövyin alkuvuodesta isossa hotellissa Berliinissä. Huoneeseen astuessani siellä tuntui olevan viileää. Ovensuusta löytyi tarra, jossa kerrottiin, että hotellissa oli otettu käyttöön ”Smart climate control” javoisin itse säätää haluamani lämpötilan TV:n kautta. Avasin TV:n ja navigoin muutaman mutkan kautta ilmastointisivulle. Sieltähän se löytyi: nykyinen lämpötila 18 astetta ja edellisen asiakkaan asettama tavoitelämpö 25. Säätelin tavoitelämmön 22 asteeseen ja lähdin illalliselle. Palattuani lämpö oli kivunnut 19 asteeseen, johtuen varmaankin huoneeseen päälle jääneestä PC:stäni. Aika viileältä tuntui vielä, joten soittelin apua hotellin vastaanotosta. Pian apua tulikin. Huoltomies toi käyttööni vanhan ajan lämpöpuhaltimen. Kovaäänistä puhallinta ei voinut pitää yöllä päällä, joten yöksi lämpö taas laski 18 asteen tuntumaan. Aamulla heräsin kuitenkin virkeänä oikein hyvin nukutun yön jälkeen, sillä onhan se niin, että viileässä nukkuu paremmin. Jäinkin miettimään, että ehkä se Smart climate control oli niin fiksu, että se tajusi minua paremmin minulle sopivan lämpötilan. Olisin kuitenkin arvostanut jonkinlaista selitystä, sillä nyt jäi voimaton olo ”älykkäästä” systeemistä, joka tekee mitä tahtoo, eikä ihmisellä ole siihen sanomista. Hotellin henkilöstökin oli selvästi alistunut älykkään ilmastoinnin edessä, eikä edes yrittänyt korjata huoneeni systeemiä vaan tukeutui vanhaan kunnon lämpöpuhaltimeen. Eikö oikeasti fiksu systeemi pitäisi myös ihmisen ajan tasalla päätöksistään – kertoisi, mihin se pyrkii. Jos se ei toimi tai ei pysty täyttämään ihmisen toivetta, niin myös kertoo syyn tälle?

Tekoälystä superälyyn

Tekoälyä on tutkittu jo vuosikymmeniä, mutta nyt se on kokemassa vahvan renessanssin. Aiemmat yritykset, joissa koneeseen koetettiin tuoda jonkun aiheenkaikki asiantuntijatietämys, kaatuivat omaan mahdottomuuteensa. Nykyään vallalla on koneoppimiseen perustuva tekoälyn kehittäminen, jossa ajatuksena on, että kone oppii pikkuhiljaa, kun sitä opetetaan, mutta myös itsekseen. Koneoppiminen soveltuu hyvin isojen datamäärien analysointiin ja tukemaan ihmistä datapohjaisessa päätöksenteossa. Esimerkiksi lääketieteessä tekoälyn avulla voidaan tutkia erilaisia mittauksia, ja kone pystyy muodostamaan yhteyksiä datan välille. Näin tekoälyn avulla voidaan muun muassa ennustaa taudin kehittymistä, kun verrataan potilasdataa aiempien potilaiden dataan. Koneoppimiselle on tyypillistä, että tulos ei ole eksakti vaan se on todennäköisyyksiin perustuva ennustus. Siksi kone ei pysty antamaan johtopäätöksilleen samanlaisia yksityiskohtaisia perusteluja kuin ihmisasiantuntija.

Koneoppimiselta odotetaan paljon paitsi lääketieteessä myös yritysten palveluliiketoiminnassa, jossa tekoälyn avulla voidaan analysoida kentältä kerättyä laitetietoa ja ennustaa esimerkiksi vikaantumista. Näissä sovelluksissa tekoäly toimii itsenäisesti, analysoi dataa ja antaa ihmisille ehdotuksia seuraavaksi tarvittavista huoltotoimista ja jopa niiden sopivasta ajankohdasta ottaen huomioon taloudelliset tekijät.

Näiden positiivisten vaikutusten lisäksi tulevaisuuden tutkijat ovat maalailleet synkkiäkin tulevaisuudenkuvia tulevaisuuden ”superälystä”, joka pystyisi esimerkiksi itse kehittämään omaa älykkyyttään, tekisi itse johtopäätöksiä, muodostaisi oman tahdon ja näin voisi karata niin suunnittelijoiden kuin käyttäjienkin käsistä.

Millainen olisi mahdollinen polku nykyisistä koneoppimiseen perustuvista tekoälysysteemeistä tuohon superälyyn? Tekoälyä on tulossa paitsi verkon kautta saataviin palveluihin myös liikkuviin koneisiin kuten autonomisiin autoihin ja robotteihin. Olisiko nyt jo syytä miettiä kehityspolkuja sellaisiksi, että tekoäly varmasti pysyy ihmisen hallinnassa?

Älykäs ihminen osaa ratkaista ongelmat, joihin viisas ihminen ei edes joudu. Tätä vanhaa viisautta kannattaa soveltaa myös tekoälyyn: jos tekoäly edustaa älykkyyttä ja ihminen viisautta, niin ihmiselle on taattava rooli, jossa hän pystyy estämään tekoälyn itselleen ja ihmisille aiheuttamat ongelmat. Tekoälyn ja ihmisen välillä on oltava sujuva yhteys ja päätösvallan pitää viime kädessä olla ihmisellä. Näin tekoäly ei oppiessaankaan karkaa ihmisten hallinnasta.

Lue lisää: VTT and Smart City

Kaasinen Eija
Eija Kaasinen
Senior Scientist, VTT
@eijakaasinen 
eija.kaasinen(a)vtt.fi

 

Blogisarjan seuraavassa osassa paneudutaan ihmisen ja tekoälyn vuorovaikutukseen.

Future city is co-created with citizens -Conversational artificial intelligence can improve services and renew interaction between citizens and local authorities

Could this be the future of urban development? You are out and about and get a text message from your city: “Where should we put a new tram stop?”  You want to reply straight away, as your child takes the tram to school and you want them to have as safe a journey as possible. By replying, you also get to see a real-time summary of other residents’ thoughts and can keep up to date on how the plans are progressing. You might also want to express your views on street lighting or cleanliness. Does the city need more bins and recycling facilities?

As you carry on running your errands, you get a message about a new leisure centre. The council has sent you a link to the planning alternatives, illustrated with the help of mixed reality.  You can browse the visual models on your mobile and vote for your favourite alternative.

This kind of interaction is possible with the help of chatbots, or conversational artificial intelligence, which companies have already been using in customer service for some time. The first chat functions required a human customer service representative at the other end. Today, customers chat to programmed robots, which can assist them to quickly find information and services online. Chatbots can also perform simple functions, such as purchase tickets or book appointments. The most sophisticated versions make use of artificial intelligence and machine learning and are able to shift through vast amounts of data.

Although chatbots are still in their infancy, they are becoming more intelligent all the time. They will never replace traditional customer service completely, but they can answer simpler questions and refer trickier problems to human staff. At their best, chatbots save time, money and human resources. They give customers the information they need instantly and save them the trouble of searching through endless websites. A customer’s limited technological know-how is not an obstacle either: anyone who can use the text message function on their mobile is probably also able to converse with a chatbot. To make things even easier, chatbots can also be approached using a voice-operated assistant such as Siri, which eliminates the need for typing.

Chatbots are one way to open a dialogue between local authorities and residents and to increase transparency and participation.  Many recent smart city strategies emphasise the need to involve different kinds of interest groups in urban planning in order to develop cities from the bottom up, together with citizens. There is no shortage of suitable tools and technologies to make this possible.

Calls for easier participation

Local authorities already use surveys, information events, workshops and youth panels to engage residents.  A study conducted in Tampere surprisingly revealed that the demographic most difficult to engage are young adults and middle-aged people with busy lives, to whom the current methods of participation do not appeal. Residents’ meetings tend to attract senior citizens, and youth panels are effective for gauging young people’s views, but this age group’s hectic lifestyle leaves them with no time to attend events or fill in questionnaires. However, all age groups’ views are important.

New tools and techniques are needed to apply to involve as many people as possible. In other words, participating in collaborative urban development needs to be made easier and location-independent: people need to be able to contribute from the comfort of their sofa, during their commute or while stopping to rest on a park bench when out jogging.  Old habits are often an obstacle to development. The bottleneck can be removed by using new technology to reorganise the system, revamp certain procedures and incorporate interaction with residents into the planning process. The full benefit of this kind of approach can only be realised by making it an integral part of the decision-making process and practices. Is using conversational artificial intelligence in urban development a utopian dream or a step towards a citizen-centric model where engagement is easy and services are provided fluently for residents?

Want to know more? Please visit  VTT and Smart City

Oksman_Virpi
Virpi Oksman
Senior Scientist, VTT
virpi.oksman(a)vtt.fi

Kaupunkilaiset hyvää kaupunkia kehittämään – Keskusteleva tekoäly voi parantaa palveluita ja auttaa uudistamaan kaupunkilaisten ja kaupungin vuoropuhelua.

Voisiko tulevaisuuden kaupunkikehittäminen toimia näin: kaupungilla liikkuessasi puhelimeesi kilahtaa viesti: Kaupunki kysyy: Sopivat paikat tulevalle ratikkapysäkille? Haluat ottaa heti kantaa, sillä lapsesi menee kyseistä reittiä kouluun ja haluat varmistaa mahdollisimman turvallisen koulumatkan. Pääset samalla näkemään myös reaaliaikaisen yhteenvedon muiden kaupunkilaisten mielipiteistä ja pysyt ajan tasalla suunnittelun tilanteesta. Ehkäpä haluat samalla ilmaista mielipiteesi sopivasta katuvalaistuksesta tai ympäristön siisteydestä? Tarvitaanko lisää roskiksia ja kierrätyspisteitä?

Jatkaessasi matkaa saat viestin suunnitteilla olevasta uudesta vapaa-ajankeskuksesta. Saat puhelimeesi linkin, jonka kautta näet yhdistettyä todellisuutta hyödyntävät vaihtoehdot tulevista suunnitelmista.  Tarkastelet visuaalisia malleja puhelimesi näytöllä.  Pääset antamaan mielipiteesi sopivasta vaihtoehdosta, helposti näppäilemällä.

Tämä vuorovaikutus voidaan toteuttaa chatboteilla eli keskustelevalla tekoälyllä, jota on käytetty yritysten asiakaspalveluissa jo jonkin aikaa. Aiemmin asiakaschatin toisessa päässä oli asiakaspalvelija vastaamassa kysymyksiin. Nykyiset chatbotit taas ovat ohjelmistorobotteja, jotka voivat auttaa esimerkiksi löytämään tiedon ja palvelun nopeasti nettisivuilta. Ne voivat tehdä erilaisia yksinkertaisia toimintoja kuten lippujen ostamista tai ajan varaamista. Kehittyneemmät versiot hyödyntävät tekoälyä ja koneoppimista ja käyvät läpi laajoja tietomassoja.

Vaikka chatbotit ovat vielä aika alkeellisia, ne oppivat koko ajan älykkäämmiksi. Kokonaan ne eivät asiakaspalvelua korvaa, vaan voivat vastailla helpoimpiin kysymyksiin ja ohjata vaikeammat kysymykset ihmisille. Chatbotit säästävät parhaimmillaan aikaa, kustannuksia ja inhimillistä työvoimaa. Tiedon saa välittömästi, eikä aikaa tarvitse käyttää nettisivujen selailuun. Teknologiataitojen puutekaan ei rajoita chatbotin käyttöä; jos osaa käyttää tekstiviestiä, osaa käyttää todennäköisesti myös chatbottia. Vielä helpompaa se on puhekäyttöliittymällä kuten Sirillä, jolloin ei tarvitse edes näpytellä ruudulle mitään.

Chabotit ovat yksi vaihtoehto avata keskustelua kaupungin ja kaupunkilaisten välillä ja lisätä läpinäkyvyyttä ja osallistumista.  Monet viimeaikaiset älykkäät kaupunkistrategiat korostavat tarvetta ottaa mukaan erilaisia kaupunkisuunnittelun sidosryhmiä kehittämällä kaupunkia alhaalta ylöspäin, yhdessä kaupunkilaisten kanssa. Keinoja ja hyödynnettäviä teknologioita yhteiskehittämiseen ei puutu.

Yhteiskehittäminen helpoksi

Kaupungit ovatkin järjestäneet asukkaille kyselyitä, asukasiltoja, yhteiskehittämistyöryhmiä ja nuorisopaneeleita.  Yllättäen Tampereen kaupungin kanssa tekemämme tutkimuksen mukaan, osallistumisesta jäävät helpoiten syrjään ruuhkavuosiaan elävät nuoret aikuiset ja keski-ikäiset, joiden tavoittaminen nykyisillä keinoilla on hankalaa. Seniorikansalaiset tavoitetaan hyvin asukasilloissa ja nuorison näkemykset kartoitetaan nuorisopaneeleissa, mutta kiireistä arkeaan elävä ikäryhmä ei ehdi osallistua kaupungin tilaisuuksiin eikä jaksa nähdä vaivaa kyselyihin vastaamiseksi. Kuitenkin kaikkien ryhmien näkemyksiä pitäisi kuunnella kaupunkien kehittämisessä.

Jotta yhteiskehittäminen tavoittaisi mahdollisimman monia, keinoja ja menetelmiä tulisi uudistaa. Yhteiskehittämisen tulisi siis olla helppoa ja siellä missä ihmiset ovat – vapaa-aikana omalla kotisohvalla, työmatkalla puhelimella tai lenkkipolulla puistonpenkillä levähtäessä.  Pullonkaulana kehityksessä ovat usein vanhat vakiintuneet tavat tehdä asioita. Tekeminen täytyy uuden teknologian myötä järjestellä uusiksi, uudistamalla joitakin työprosesseja ja kytkemällä vuorovaikutus kaupunkilaisten kanssa osaksi toimintaa. Tällaisen palvelun täysi hyöty saavutetaan vain silloin, kun sitä käytetään kiinteänä osana päätöksentekoa ja organisaation toimintaa, eikä muusta toiminnasta irrallisena kanavana. Onko keskusteleva tekoäly osana kaupunkikehitystä utopiaa vai mahdollinen askel suuntaan, jossa kaupunki voisi toimia palveluna, joka tuotetaan kaupunkilaisille?

Lue lisää: VTT and Smart City

Oksman_Virpi
Virpi Oksman
Senior Scientist, VTT
virpi.oksman(a)vtt.fi

Finland a global driver of the platform economy – Suomi2.0

The platform economy, ecosystem, MyData, artificial intelligence, data, Suomi2.0…what does it all mean?

The platform economy means a new economic sector in which a company provides a technological platform on which companies, individuals or communities can create something that produces added value. A good example is Airbnb (https://www.airbnb.fi/), a platform which enables people to rent out their own homes. Uber (https://www.uber.com/fi/) provides a platform on which a car owner can offer rides to other people. Platform users form an ecosystem, or community, on top of – and benefiting from – the technological platform.

Finland has set itself the goal of becoming a leader of the global platform economy. This country has a good basis for becoming a driver of the platform economy. We have world-class expertise in the Internet of Things and are pioneers in 5G technology. Finland is the first country in the world to implement the MyData (https://julkaisut.valtioneuvosto.fi/handle/10024/78439) concept. Finland also has exceptionally long time series of health data and a highly educated people, slightly skewed towards technology.  It is no accident that the Linux operating system originated in Finland. Together, we are creating a technology-friendly platform called Suomi2.0. An ecosystem of strong technological platforms will grow on Suomi2.0.

It is fascinating to watch the world, and now Finland, turn in the direction in which we have been heading for many years. At sites such as Otaniemi, VTT has innovations including a platform which gathers data on energy, building automation and electricity consumption. This platform is being strengthened by the Otaniemi Smart Energy Pilot Platform project now underway (https://tapahtumat.tekes.fi/uploads/af21d1105/Reboot_workshop_slides_Smart_energy_pilot_platform_public-3566.pdf). We are also helping to enhance a number of platforms provided by Finnish cities. Since most future platforms, data sources and sensors will be concentrated in cities, urban areas will be at the forefront of the transformation into digital environments. The digital, smart cities of Finland’s future will therefore create a platform on which we Finns can begin building powerful artificial intelligence – to help humankind.

In my next blog, I will focus on a single technology that is critical to the platform economy of the future, blockchain technology. The Googles, Facebooks and Amazons of the future may be built on blockchain technology, hopefully in Finland.

 

mikko_tuomisto

Mikko Tuomisto
Research Scientist, Interactive Buildings
@MikkoTuomisto
@digimurros

 

(photo: Timo Riihimäki)