Pysyykö tekoäly ihmisen hallinnassa?

Miten tekoälyn kanssa voi kommunikoida sujuvasti? Voiko tekoälyn kanssa tehdä yhteistyötä?

Nykyiset koneoppimiseen perustuvat tekoälysysteemit ovat usein itsenäisiä toimijoita, jotka tuovat johtopäätöksensä ihmisten tiedoksi mutta eivät muuten paljon ole vuorovaikutuksessa ihmisten kanssa.  Tekoälyä on tulossa yhä enemmän paitsi verkon kautta saataviin palveluihin myös liikkuviin koneisiin kuten autonomisiin autoihin ja robotteihin. On syytä miettiä, miten tekoäly varmasti pysyy ihmisen hallinnassa sekä miten ihminen voi ja miten pitää voida olla vuorovaikutuksessa tekoälyn kanssa.

Sanallinen ja sanaton viestintä

Teknologian trendianalyyseissa tekoälyn vuorovaikutusominaisuudet on tunnistettu seuraavaksi merkittäväksi kehitysaskeleeksi. Keskusteleva vuorovaikutus ei vaadi käyttäjää etsimään ja opettelemaan komentoja vaan oikea toiminto neuvotellaan vapaassa keskustelussa koneen kanssa. Vuorovaikutusta voi täydentää sanaton viestintä niin, että kone tunnistaa ja reagoi ihmisen tunnetilaan, kuten esimerkiksi siihen, että ihminen on ymmällään. Kone voi oppia tunnistamaan yksilöitä ja muokata toimintaansa sen mukaan, mitkä asiat ovat tälle henkilölle tuttuja, mitkä outoja, ja miten hän mieluiten toimii. Henkilökohtaiset virtuaaliapulaiset, kuten Applen Siri, pyrkivät luomaan suhteen omistajaansa ja oppimaan hänen mieltymyksensä niin, että pystyvät ajan myötä ennakoimaan ihmisen tarpeita ja tarjoamaan apua jo ennen kuin ihminen sitä ehtii itse pyytää.

Verkossa voi useinkin törmätä keskustelurobotteihin (chatbot). Ne ovat jo kohtuullisen taitavia ja niiden kanssa asioidessa ei edes heti huomaa, että vastassa ei olekaan oikea ihminen. Keskustelukyky perustuu siihen, että keskustelurobotti tuntee hyvin rajatun palvelualueen, jolla se toimii. Se on oppinut ennakoimaan, minkä tyyppisiä kysymyksiä ihmisillä on. Keskustelurobotti voi joskus tuntua vähän töykeältä, se johtunee siitä, että niitä ohjelmoivat ihmiset, joiden omat käytöstavat siirtynevät robotille.

Kiinnostus on kasvamassa sellaisiin tekoälyratkaisuihin, joissa ihmiset ja tekoäly toimivat yhteistyössä.  Ihmisten joukkovoimaa voidaan käyttää esimerkiksi tietojen keräämiseen tai kuvien tulkitsemiseen ratkaisuissa, joissa laaja joukko ihmisiä ja tekoäly muodostavat yhdessä toimivan kokonaisuuden. Globaalia älyä on käytetty esimerkiksi vanhojen tekstien digitoinnissa. Ihmissilmä on ylivertainen tunnistamaan sanoja oudoillakin kirjasimilla kirjoitettuna. Kun tekoäly tekee helpot tekstien tunnistamiset ja antaa ihmisten tehtäväksi epäselvät tapaukset, niin joukkovoimalla työ etenee vauhdikkaasti.

Sujuva vuorovaikutus vaatii  oppimista ja osallistumista

Ihmisen ja tekoälyn sujuvassa vuorovaikutuksessa riittää kehittämistä monella alueella. Tulevaisuudessa teollisuudessa nähdään yhä enemmän ihmisten ja robottien muodostamia tiimejä. Robotti voi toimia ihmisen apurina myös monenlaisissa huolto- ja palvelutehtävissä. Sujuva vuorovaikutus perustuu tekoälyyn, jonka avulla robotti tulkitsee ympäristöään ja ihmistä. Keskeistä on aikeiden tunnistaminen puolin ja toisin: ihmisen tulee pystyä ennakoimaan robotin toimia ja samoin robotin tulee ennakoida ihmisen toimia. Keskustelevia vuorovaikutusratkaisuja tarvitaan tälläkin alueella.

Autonomiset autot ja muut kulkuneuvot toimivat suurelta osin itsenäisesti, mutta kun eteen tulee pulmatilanne, tarvitaan helposti ihmistä apuun. Silloin on hyvä, jos ihminen on pidetty koko ajan tilanteen tasalla, jotta hän voi nopeasti selvittää, miten ongelmasta päästään yli. Aikeiden ilmaisu ja tunnistaminen on tärkeää myös sivullisten kannalta: kun jalankulkija kohtaa autonomisen auton, miten hän voi varmistua, että auto on havainnut hänet ja pysähtyy suojatien eteen antamaan tietä? Miten autonomiseen autoon saadaan katsekontakti?

Erilaiset älykkäät palvelut kodissa tai toimistossa pyrkivät täyttämään ihmisen toiveet ja ennakoimaan toiveita. Usein palvelut eivät näyttäydy ihmiselle, jolloin saattaa jäädä epäselväksi, miksi ilmastointi hurisee täysillä tai miksi lämpötila ei nouse. Tarvitaan sujuva vuorovaikutuskanava, jotta ihminen saa selville, miksi asiat menevät niin kuin menevät ja että asioihin voi vaikuttaa.

Tekoäly ei ole erehtymätön, se voi tehdä virheitä ja siihen voi tulla vikoja. Kun ihmiset oppivat ymmärtämään tekoälyn rajoitteet ja tekoälyn tavan päätellä ja toimia, niin vuorovaikutuskin helpottuu. Kun ihminen ymmärtää tekoälyn toiminnan perusteita, hän osaa asettua samalle tasolle sen kanssa, samaan tapaan kuin ihminen luontevasti virittäytyy ihmiskeskustelukumppaninsa tasolle.  Tekoälyratkaisuja on tärkeää kehittää niin että ihmiset, jotka tekoälyn kanssa tulevat toimimaan, otetaan mukaan ratkaisujen suunnitteluun.


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

Koululaiset salaamisen mestareita? Tule testaamaan taitosi Tutkijoiden yöhön

Me VTT:n kyberturvatiimiläiset levitimme elokuun aikana kyberturvallisuuden sanomaa sekä ala- että yläkouluissa Oulun seudulla. Alakoululaiset saivat itse askarrella salauskiekkoja ja yläkoululaiset kokeilla täydellisen salauksen huijaamista.

Halusimme esitellä Tutkijoiden yö -tapahtumassa Heurekassa 30.9.2016 mukana olevia demojamme. Demonstroimme alakoululaisille yksinkertaista Ceasar-salausta – nimetty Julius Ceasarin mukaan – tätä tarkoitusta varten suunnitellun kiekon avulla. Ceasar-salauksessa aakkoston kirjaimia siirretään salattaessa eteenpäin sovittu määrä, esimerkiksi A->D, B->E, C->F jne. Luonnollisesti avaaminen tapahtuu siirtämällä salakirjoitetun tekstin kirjaimia taaksepäin sama määrä.

Täydellinen salaus on mahdollista käyttämällä ns. kertakäyttölehtiötä eli kirjoittamalla viestin kanssa yhtä pitkä, mutta täysin satunnainen merkkijono samasta aakkostosta ja yhdistämällä viesti ja satunnainen merkkijono. Tällöin lopputulema on myös täysin satunnainen, eikä siitä voi päätellä mitään alkuperäisestä viestistä. Kuitenkaan edes tällainen täydellinen salaaminen ei suojaa viestiä muutoksilta. Tehtävässämme yläkoululaiset pääsivät kokeilemaan, kuinka helposti aivan päässä laskemalla voi muuttaa täydellisesti salatusta viestistä esiintyvät nimikirjaimet omiksi nimikirjaimiksi.

Koululaiset olivat innokkaasti mukana. Aika monelle kyberturvallisuus ja salaaminen olivat ainakin termeinä tuttuja. Juttelimme myös hiukan siitä, millaisissa käytännön elämän sovelluksissa nämä asiat toteutuivat ja miksi ne ovat merkittäviä. Hyvä esimerkki, mitä moni ei tullut ajatelleeksi, on lasten oma puhelin ja sen käyttö. Mielestämme on tärkeää, että lapset ja nuoret ymmärtävät heille monesti melko näkymättömäksi jääviä, mutta silti meidän kaikkien elämäämme syvällisesti vaikuttavia asioita, kuten tarpeen kyberturvallisuudelle ja salaukselle. Myös näiden asioiden hyvistä ja huonoista puolista on hyvä keskustella jo varhain.

Erittäin onnistuneen kokeilumme jälkeen toivomme näkevämme innostuneita ja kiinnostuneita lapsia ja nuoria myös Tutkijoiden yö -tapahtumassa Heurekassa! Tervetuloa mukaan oppimaan!

Anni Karinsalo, tutkija

Kimmo Halunen, erikoistutkija; Twitter: @khalunen