Viekö koneet työt? – Osa 2: Robottirahtari ihmisen armoilla

Autonomiset kuljetusvälineet tekevät tuloaan. Laivat ja autot laitetaan kulkemaan itsekseen ilman kyyditsijää. Mutta tuleeko tästä businesstä vai kumiseeko haippi tyhjyyttä? Hyväksyvätkö ihmiset nämä laitteet?

Mis robotti käy, siit ihmisenkin löytää. Sananlasku on osuva, sillä robotilla on aina kytkös ihmiseen. Jopa Mars-mönkijän tehtävät suunnitellaan päivä kerrallaan ihmisen toimesta. Pohdin tässä kirjoituksessa autonomisen kuljetusvälineen ja ihmisen suhdetta kolmella toisiinsa kietoutuvalla tasolla, jotka ovat fyysinen, taloudellinen ja sosiaalinen. Laitteiden tulee toimia niille tarkoitetulla alueella, niitä pitää pystyä myymään, ja ihmisten tulee hyväksyä ne.

Autonomisen laitteen käytössä toimintaympäristön piirteet ja kytkös ihmiseen merkitsevät yhtä paljon kuin tekniset ominaisuudet. Esimerkiksi robottiautot tekevät jo nyt hyvää kaupallista työtä, mutta tämä tapahtuu kaivosalueiden suljetuissa ympäristöissä. Jättimäisten robottirekkojen kanssa samalle alueelle ei ihmisellä ole asiaa paitsi rekan kyydissä.

Raha ja turva merillä

Turvallisuuskriittinen työ on sellaista, jossa ihmishenki on vaarassa, mikäli asiat menevät pieleen. Näitä töitä yleensä ohjaavat säännöt. Esimerkiksi merenkäynnissä ja autoilussa on omat sääntönsä. Onnettomuuksilta vältytään, mikäli kaikki osapuolet noudattavat sääntöjä ja mitään yllättävää ei tapahdu. Tekoäly noudattaa sille asetettuja sääntöjä, mutta se ei ihmisen tavoin kykene joustavuuteen yllättävässä tilanteessa. Vika ja onnettomuuden lähde voi olla myös tekoälyssä itsessään. Siksi autonomista kuljetuslaitetta ei ole hyvä jättää pelkästään tekoälyn harteille, kun laite toimii ihmisten parissa. Tarvitaan siis ihmisen valvontaa.

Henkilöstösäästö saavutetaan siten, että yksi henkilö valvoo useampaa laitetta, jotka ovat tekoälyn välittömässä hallinnassa. Työntekijöiden ei tarvitse enää olla kentällä olosuhteiden armoilla vaan työ tehdään valvontakeskuksen mukavissa ja turvallisissa tiloissa. Työ tosin sisältää uusia haasteita. Tiedeyhteisö on vasta hiljattain alkanut puhua niin sanotusta tekoälyläpinäkyvyydestä eli siitä, miten helppoa tekoälyn toiminnan ja toimivuuden seuraaminen on käyttäjän näkökulmasta. Erityisen haastavaa on oppivan eli ohjeistoaan muokkaavan tekoälyn seuranta. Samalla pitää ymmärtää ja seurata myös tekoälyn ohjaamien laitteiden toimintaympäristöä sekä sensori- ja kommunikaatioteknologioiden toimintaa. Toimintaa on hyvä seurata erilaisilla sensoreilla siltä varalta, että jokin sensoreista ei toimi tai signaalia häiritään. Esimerkiksi pelkkään GPS-signaaliin ei ole hyvä turvautua jo siksi, että ulkopuolinen toimija voi hämätä paikannusta muodostamalla oman satelliittisignaalia vahvemman signaalin.

Suuri haaste on siinä, että toiminnan pitää olla taloudellisesti kannattavaa perinteiseen toimintamalliin verrattuna. Pitää olla selvästi halvempaa maksaa valvomotiimille kuin vanhalle kenttähenkilöstölle, jotta säästöjä kertyy, koska tekoälyn ohjaamat laitteet vaativat toimiakseen uusia sensoreita ja kommunikaatiovälineitä. Vikaantuvia laitteita on entistä enemmän, eikä niitä voi enää huoltaa tai korjata paikan päällä, vaan paikalle pitää lähettää asiantunteva teknikko. Tällä hetkellä henkilöstökulujen on arvioitu olevan noin kuusi prosenttia laivan käytön kustannuksista, mutta kuluja tuottaa myös ihmisten tarvitsema infrastruktuuri. Autonomisella laivalla ei tarvita vessaa eikä keittiötä.

Haasteista viis – businesstä ja innovaatioita tulee kumminkin

Vielä ei ole täyttä varmuutta, minkälaisin järjestelyin on halvempaa valvoa laivoja etäkeskuksista kuin kansimökistä tavalliseen tapaan. Merenkäynti on konservatiivinen ala, ja usko autonomisiin laivoihin vaihtelee innosta epäuskoisuuteen. Itse uskon ainakin autonomiateknologioiden hyödyllisyyteen. Vaikka kaupallisesti toimiviin miehittämättömästi kulkeviin valtamerilaivoihin olisi vielä matkaa, sensoriteknologiat ja tekoäly voivat hyödyttää merenkävijää uusilla tavoilla jo lähitulevaisuudessa. Laivojen tilan etävalvontaa tehdään jo nyt.

Voidaan esimerkiksi miettiä, kannattaako ympärivuorokautinen vahdinpito aavalla merellä. Väsymys, tylsyys ja turhautuminen heikentävät turvallisuutta. Ehkä olisi parempi järjestää asia niin, että öisin tekoäly ja valvomo valvovat ja herättävät vahtivuorolaisen vain tarvittaessa. Lisäksi haastavissa olosuhteissa vaikkapa arktisella merellä on hyvä tukea tilannetietoisuutta uusilla välineillä.

Muutos ei tapahdu nopeasti. Tarvitaan hyvää työn suunnittelua, ja tähän kehitykseen on otettava mukaan työntekijät. Heiltä opitaan asioita toimintaympäristön haasteista, jotka huomioidaan autonomisten laitteiden suunnittelussa.

Metro, automaatio ja suuret tunteet: pelätäkö ihmisten pelkoa?

Liikennevälineistä minulle rakkain on Pariisin metro. Sillä pääsee kolmessa vartissa suurkaupungin joka kolkkaan. Järkevät karttakuvat näyttävät selkeästi, mihin ollaan menossa laiturialueelle käveltäessä. Linja 14 oli Pariisissa asuessani kaupungin ainoa kuskiton metrolinja. Hieman yllättäen askel laiturialueelta vaunuun toi epämukavan pelon tunteen. Tunne häipyi nopeasti, kun juna nytkähti liikkeelle. Olin metrossa yksi monista, joten sosiaalisten vaikuttimien saattelemana myös alitajuntani ymmärsi, että aihetta pelkoon ei ole.

Pariisissa opiskelemallani teoriaviitekehyksellä tutkin myöhemmin pääkaupunkiseutulaisten Helsingin automaattimetroon liittyviä mielipiteitä. Teorian mukaan ihmisten jaettu ymmärrys maailmasta kehittyy, kun uusista ilmiöistä keskustellaan, ja tähän keskusteluun vaikuttavat olemassa olevat yhteiskunnalliset valta- ja merkitysrakenteet. Ranskalainen sosiaalipsykologinen teoria rakentaa siltaa yhteiskunnan ja inhimillisen ymmärryksen välille.  Havaitsin, että automaattimetroon suhtaudutaan pääkaupunkiseudulla kielteisesti myönteisestä mediakeskustelusta huolimatta. Tieto automaattimetrosta kuitenkin vähensi kielteisyyttä. Ajatus automaattimetrosta yhdistyi kokemuksiin tietokoneiden epävarmuudesta, ajatukseen työttömyydestä sekä science fiction -kirjallisuuden kauhukuviin.

Automaattimetrotutkimukseni soveltui hyvin teoriapohdiskeluun, mutta suurta käytännön merkitystä sillä ei ollut. Automaattimetroa ei koskaan saatu Helsinkiin, ja nyt ajattelen niin, ettei ihmisten ennakkokäsityksillä ole kovin suurta merkitystä teknologian käyttöönotossa. Varsinainen mielipide muodostetaan välittömässä käyttötilanteessa itse välineen kanssa. Tämän osoittaa oma kokemukseni Pariisin metron 14. linjalla sekä tilastot: vaikka ennakkokäsitys robottiteknologiasta sisältäisi vastahankaa, käyttökokemus voi olla hyvinkin myönteinen.

Ei siis tule olla kovin huolissaan ihmisten ennakkoajatuksista, jos itse laitteet ovat hyviä. Pelkoja kannattaa kuitenkin hälventää viestinnän keinoin. Jos ennakkopelot yhdistyvät ongelmiin tai onnettomuuksiin, teknologian maine voi romahtaa suhteettomasti.

Automaatio ja automatisoitavat

Mielestäni teknologiayritysten ei myöskään tarvitse olla liian huolissaan työntekijöistä, joiden työtä automatisointi periaatteessa uhkaa. Merimiesunioni on skeptinen autonomisia laivoja kohtaan samoin kuin kuljettajien ammattiliitto oli Helsingin automaattimetroa kohtaan. Tästä huolimatta ainakin ulkopuoliselle tutkijalle kuljettajat olivat hyvin avoimia metron automatisointia koskevissa asioissa. Kapinahenkeä ei havaittu. Tosin kuljettajille oli luvattu, etteivät he menettäisi työpaikkaansa vaan vain toimenkuva muuttuu. Kenties oli myös niin, että vanhat metrokuljettajat jo näkivät eläkkeen lähestyvän, ja nuoremmille oli kiinnostavaa olla mukana teknologisessa muutoksessa.

 

OLYMPUS DIGITAL CAMERA
Mikael Wahlström
Erikoistutkija, valtiot. tohtori (sosiaalipsykologia)
mikael.wahlstrom(a)vtt.fi

 

Kirjoittaja on tutkinut autonomisten laivojen turvallisuutta AAWA-projektissa. Aalto-yliopiston kanssa tehty turvallisuusanalyysia koskeva projektin raportti löytyy täältä. Tutkimus Helsingin automaattimetroon liittyvistä näkemyksistä löytyy täältä.

Kolmiosaisen kirjoitussarjan ensimmäisessä osassa käsiteltiin terveydenhuoltoa.
Viimeisessä osassa, joka julkaistaan tammikuussa, käsitellään ihmistä koneen mallina.

Will machines take our work? – Part 1: Healthcare and unempathetic artificial intelligence

The Finnish population is getting older, which is creating pressures in the healthcare system. Robots have been envisioned as a potential means for alleviating the workload of nurses. But is artificial intelligence suited for nursing? Would you want a robot to steer your physiotherapy? Can a surgical robot perform as well as a surgeon?

It is generally thought that robots steered by artificial intelligence (AI) will replace people in increasingly complex work tasks. I personally examine the matter from the perspective of work research. On this basis, I can sense if some suggested technological development path appears difficult to implement. On the other hand, work research offers a good perspective on the development of technology, because it offers a medium for identifying the needs of employees, and the division of labour between a human and a machine.

In this article, in addition to healthcare, I touch upon the meaning of empathy in practical work. People have their own experience of what it means to be a human being, so they are capable of placing themselves in some other people’s position, in other words, considering a matter with his or her situation, perspective and feelings in mind. Almost all work tasks require some sense of empathy, since work almost always serves other people’s needs. In most professions, you work for either a customer or an employer, and generally in collaboration with others.

Artificial intelligence is good at playing games

How people act at work is largely based on the expectations of other people and their more or less emphatic understanding of other people’s points of view. Robot, on the other hand, executes rules programmed in it. In addition, a machine can be programmed to edit its own rules, or to learn. Provided with a massive amount of data, a learning AI may develop quite extensive skills within operating environments with clearly definable rules, causal connections and goals. An AI may be good at playing games, and it can be used, for example, for increasing the productivity of a social media marketing campaign.

Even though there are certain rules in healthcare, nursing is not strictly steered by rules, since the work requires situation-specific flexibility. Every patient has a different body, mind and precise clinical status. Therefore, also the way the patient is medicated, washed, operated on, massaged or nursed in general varies. It is not advisable to treat patients with a formal routine. Even though the work may appear as being routine, research shows that nursing includes continuous and discreet micro-level decision-making and adaptation of working methods. Besides on medical training, this decision-making is based on intuition and – as I at least assume – the personal experience of an empathetic care worker of what it means to be a human being.

In a greater degree than most other sectors, healthcare is characterised by uncertainty, since, at an individual level, the outcomes are difficult to predict. Patient’s recovery from, say, a surgical procedure always involves an element of chance, regardless of how well the operation went.

Empathy enhances the quality of treatment

Even though it is not advisable for a care worker to start feeling what the patient is feeling, a good employee acknowledges that the patient’s feelings are of importance with a view to recovery and the quality of treatment. Without empathy, it would be difficult to calm down a patient verbally or by touching.

As a rule, being incapable of empathy, AI is not well suited to replace humans in care work, since care work is difficult to model in the language of mathematics due to the complexity of the phenomena involved. Feelings, the bodily and verbal interaction between people, and intuitive patient-specific decision-making at micro level are phenomena that are difficult to measure and control.

The existing care robots perform simple tasks in hospital logistics, provide entertainment and activate patients. Toylike robots with slight resemblance to humans may act as physical trainers for patients. Research results seem to indicate that patients find robots more motivating and pleasant than exercise videos. Some robot-like intelligence may be programmed in physiotherapeutic devices, i.e., the exact form and challenge level of therapy can be automatically adapted to the patient’s performance. However, the ability of AI to provide personal advice or guidance to patients is very limited or non-existent. In other words, robots will not replace physiotherapists. Devices are not capable of providing hands-on guidance or making comprehensive analyses of patients.

The surgeon’s responsibility and the patient’s destiny

I have personally studied surgical work in particular. In surgical procedures, good experiences have been gained from automation performing certain limited and precisely defined parts of an operation. This takes place under the surgeon’s close control, and the robot has no responsibility whatsoever for the overall performance of the operation. Surgical robots are devices surgeons steer with their hands and feet. The operation is performed through tubes, and the surgical robot also provides a 3D view inside the patient’s body. Viewed through a robot’s eyes the world looks strange and peculiar; object recognition is a real challenge for a surgeon in such an environment. Further development of sensor technology could be of assistance in this matter.

If I personally end up under a surgeon’s robot one day, I would not want the operation to be performed by a superficially skilful surgeon who is in a way playing a computer game with my body. A surgeon follows a pre-agreed surgical plan, but changes are made as the situation requires, because the view of the patient’s clinical status may become more accurate or even change during surgery. Furthermore, a surgical procedure always involves a difficult conflict: the goal is to treat the patient, but surgery always causes some damage as well. For example, in a prostate surgery, the aim is usually to remove the prostate gland containing cancer cells from the body. If you remove too much tissue, the nerves and muscles important for erection and continence may suffer, but if you do not remove enough, cancer treatment does not work. A comprehensive understanding of the patient helps in the decision-making, when the surgeon needs to solve this conflict during the surgery – sometimes the patient may even be so old that it does not matter much whether he maintains his erectile function or not. It is difficult to draw a scientifically established direct connection between sense of empathy and surgical decision-making, but I would personally hope that the surgeon performing the operation would understand at a personal level how important sex and continence are.

OLYMPUS DIGITAL CAMERA
Mikael Wahlström
Senior Scientist, PhD (Soc Psych)
mikael.wahlstrom(a)vtt.fi

 

The author has participated in various automation projects and analysed security-critical work, for example, as a head of the Academy of Finland project called WOBLE that studied the work of surgeons who use robotic systems. WOBLE was funded by the Finnish Work Environment Fund and it was implemented in collaboration with the Finnish Institute of Occupational Health and Tampere University Hospital. The final report of the WOBLE project in Finnish can be found here.

The next two parts of the three-part series of articles will focus on logistics and on modelling machines after humans.

Robots create hands-on feeling for remote mine operators

In the old days, miners would take a canary down to work with them in the mine shaft. If the canary died, the miners knew that they’d soon be next if they didn’t make a run for it. Canaries were a good indicator of pending disaster.

But canaries can’t do algorithms

In the mine shafts of the future, it will be robots not canaries that act as sentinels for safety. They’ll also be programmed to support or carry out other aspects of mining operations, while human operators stay safely positioned in remote stations above ground. But in the absence of any warm blooded beings below, how will remote operators be able to get a hands-on feeling of what’s going on? In order for mining operations to remain robust, efficient and safe, these remote operators can’t just be observers. They must partake in the operations, and with different senses in play.

A sense of sight can be achieved with various types of remote camera visualizations, although it’s still not easy for operators in the absence of 3D or stereoscopic view. But what about the other senses? Robots need to give feedback to the extent that remote operators feel just like being there on the spot with the remote machine.

Putting all the senses in play

An operator using a subterranean robot to drill holes in rock face may be able to experience a sense of touch, for example, through haptic feedback on the remote controllers. That means being able to feel how solid the rock is and adjust speed or strength accordingly. If the rock were to get too hard for the drilling equipment, it could create all kinds of unwanted safety repercussions and the need for expensive repairs.

shutterstock_132947174A sense of hearing as well as a sense of smell would also be useful, for example, to analyze machine motor sounds and underground explosions or events where gas leaks or burning are indicators of pending disaster. In the former case, auditory feedback is rather easy to implement with microphones, speakers and deliberate sound design. But in the latter case, instead of direct olfactory, or sense of smell, feedback, applicable sensors need to be able to detect suspicious alterations in air quality and alarm operators in other ways.

We recently visited a mining and technology conference in Toronto where many of the presenters and participants were using buzzwords like IoT, Industry 4.0, augmented and virtual reality (AR/VR), user experience and autonomous systems. However, during the breaks, most conceded that the mining industry still has some way to go before these tech trends could be applied to deliver value.

How can VTT help?

In a rather different kind of environment to mines, VTT, together with Tampere University, has developed a Remote Operation and Virtual Reality Center (ROViR) in Tampere, Finland to support remote operation and maintenance simulations for one of the world’s most challenging energy projects, based in the South of France, called ITER – in Latin, meaning ‘the way’.

As with mineshafts, no warm-blooded beings will be able to enter the ITER facility once it’s up and running. That means all maintenance will have to be carried out by smart robots, equipped with sensors for dealing with every possible scenario.

Finding the way with ITER

So far at ROViR, VTT has achieved high success in simulating ITER remote maintenance operations, many of which can be applied to other sectors. For example, VTT has honed the use of a transport robot to move a ten-tonne reactor cassette along a desired route with an accuracy of plus or minus 1 mm.

As well as supporting ITER, one of the aims of our design work with ROViR has been to find new ways for remote operators to achieve a sense of control. And many of these solutions can be directly applied to mining. For example, using VR/AR to help operators better understand spatial dimensions, such as distances among elements; applying ecological interface design for safety-critical control room monitoring user interfaces; or using AR video feeds to highlight crucial objects in remote work areas.

Our InnoLeap concept design approach has been developed to push radical new concepts into the industrial workplace. Backed by the experience gained from this concept design work with ROViR center, we’re now well positioned to provide numerous applications for other industries, especially the mining sector. That means collaborating with mining companies to go deep into the remote operators’ user experience. Using our task-analysis methods, we can explore what remote mining operators will need to do and know in order to be successful in their work tasks, both in abnormal and normal situations.

Canary or no canary, remote operators in the mines of the future won’t succeed by just winging it.

For more information, please visit: www.vtt.fi/innoleap/

hannu_karvonen_kuva
Hannu Karvonen
Research Scientist, VTT
hannu.karvonen(a)vtt.fi

 

 

OLYMPUS DIGITAL CAMERA
Mikael Wahlström
Senior Scientist, VTT
mikael.wahlstrom(a)vtt.fi

 

 

Viekö koneet työt? – Osa 1: Terveydenhuolto ja epäempaattinen tekoäly

Väestö vanhenee, mikä tuottaa paineita terveydenhuollolle. On ajateltu, että robotit voisivat helpottaa hoitajien työtaakkaa. Onko tekoälystä hoitajaksi? Haluatko, että robotti ohjaa fysioterapiaa? Suoriutuuko leikkausrobotti kirurgin tehtävistä?

Yleisesti ajatellaan, että yhä monimutkaisemmissa työtehtävissä ihminen korvataan tekoälyn ohjaamalla robotilla. Katson itse asiaa työn tutkimuksen näkökulmasta. Tältä pohjalta aavistelen, jos jokin ehdotettu teknologinen kehityskulku vaikuttaa hankalalta toteuttaa. Toisaalta työn tutkimus tarjoaa hyvän näkökulman teknologian kehittämiseen, koska sen kautta voidaan hahmottaa työntekijöiden tarpeita sekä ihmisen ja koneen välistä työnjakoa.

Terveydenhuollon ohella tässä kirjoituksessa sivuan empatian merkitystä käytännön työssä. Ihmisellä on oma kokemus ihmisenä olemisesta, joten se pystyy asettumaan toisen ihmisen asemaan eli toisen ihmisen tilanteeseen, näkökulmaan ja tunteisiin. Melkein kaikissa työtehtävissä tarvitaan jonkinlaista empatiakykyä, koska työ liki aina palvelee toisen ihmisen tarpeita. Useimmissa ammateissa työskennellään joko asiakkaille tai työnantajille ja yleensä yhteistyössä muiden kanssa.

Tekoäly on hyvä pelaamaan pelejä

Ihmisen työtoiminta siis perustuu isolta osin muiden ihmisten odotuksiin sekä enemmän tai vähemmän empaattiseen ymmärrykseen muiden ihmisten näkökulmista. Sen sijaan robotti toteuttaa sille ohjelmoituja sääntöjä. Lisäksi kone voidaan ohjelmoida muokkaamaan omia sääntöjään eli oppimaan. Jos käytössä on suuri määrä dataa, oppiva tekoäly voi kehittyä erityisen taitavaksi toimintaympäristöissä, joissa on selkeästi määriteltävät säännöt, syy-yhteydet ja päämäärät. Tekoäly voikin olla hyvä pelaamaan pelejä, ja sen avulla voidaan viilata paremmaksi vaikkapa sosiaalisen median markkinointikampanjan tuottavuutta.

Vaikka terveydenhuollossa on sääntöjä, hoitotyö ei ole tiukasti sääntöjen ohjaamaa, sillä työ vaatii  tilanteen mukaista joustoa. Jokainen potilas on erilainen keholtaan, mieleltään sekä tarkalta taudinkuvaltaan. Täten vaihtelee myös tapa, jolla potilasta lääkitään, pestään, leikataan, hierotaan tai ylipäänsä hoidetaan. Potilaita ei ole hyvä kohdella kaavamaisella rutiinilla. Vaikka päällisin puolin työ voi vaikuttaa rutiinilta, tutkimus osoittaa, että hoitotyö sisältää jatkuvaa hienovaraista mikrotason päätöksentekoa ja työkäytäntöjen muokkausta. Tämä päätöksenteko perustuu lääketieteellisen koulutuksen ohella intuitioon sekä – kuten ainakin oletan – empaattiseen hoitotyöntekijän omaan kokemukseen ihmisenä olemisena.

Terveydenhuoltoalaa kuvastaa epämääräisyys monia muita aloja enemmän, koska yksilötasolla lopputulosta on vaikea ennustaa. Potilaan parantuminen, esimerkiksi kirurgisen leikkauksen jälkeen, sisältää aina arpapeliä riippumatta siitä, miten hyvin leikkaus eteni.

Empatia edistää hoidon laatua

Vaikka hoitotyöntekijän ei kannatta alkaa kokemaan potilaan tunteita, hyvä työntekijä tiedostaa, että potilaan tunteilla on merkitystä parantumisen ja hoidon laadun kannalta. Ilman empatiaa esimerkiksi potilaan sanallinen sekä kosketukseen perustuva rauhoittaminen on vaikeaa.

Lähtökohtaisesti empatiakyvytön tekoäly soveltuu hoivatyöhön hankalasti ihmisen suorana korvaajana, sillä hoitotyötä on vaikea mallintaa matematiikan kielelle ilmiöiden monimutkaisuuden takia. Tunteet, ihmisten välinen kehollinen ja sanallinen vuorovaikutus sekä intuitiivinen potilaskohtainen mikrotason päätöksenteko ovat kaikki vaikeasti mitattavia ja hallittavia ilmiöitä.

Nykyiset hoivarobotit tekevät yksinkertaisia sairaalalogistiikan tehtäviä sekä tuottavat potilaille viihdettä ja toimintaa. Lelumaiset ihmistä etäisesti muistuttavat robotit voivat toimia jumppareina potilaille. Tutkimustulokset ovat sen suuntaisia, että robotit ovat potilaille jumppavideoita motivoivampia ja miellyttävämpiä. Fysioterapeuttisiin laitteisiin voidaan lisätä robottimaista älyä eli terapian tarkka muoto ja haasteellisuus sovitetaan automaattisesti mukautuen potilaan yksilöllisen tason perusteella. Tekoälyn kykeneväisyys potilaskohtaiseen ohjeistamiseen on kuitenkin erittäin rajallista tai olematonta. Robotit eivät siis korvaa fysioterapeuttia. Laitteet eivät kykene ohjaamaan kädestä pitäen eivätkä analysoimaan potilasta kokonaisvaltaisesti.

Kirurgin vastuu ja potilaan kohtalo

Olen itse tutkinut erityisesti kirurgista työtä. Kirurgisissa leikkauksissa on ollut hyviä kokemuksia siitä, että automaatio suorittaa joitain rajattuja ja tarkasti määriteltyjä leikkauksen osia. Tämä tapahtuu kirurgin välittömässä valvonnassa, eikä robotti vastaa leikkauksen kokonaiskulusta millään muotoa. Leikkausrobotit ovat konsolilla käsin sekä jaloin ohjattuja laitteita. Leikkaus tapahtuu putkia pitkin, ja leikkausrobotti myös tarjoaa kolmiulotteisen näkymän potilaan sisään. Robotin kautta näkyvä maailma on vieras ja kummallinen, jossa kohteen tunnistus on aito haaste kirurgeille. Sensoriteknologian kehitys voisi auttaa tässä asiassa.

Jos itse joudun joskus kirurgin robotin alle, en haluaisi leikkaajaksi pintapuolisesti taitavaa kirurgia, joka ikään kuin pelaa tietokonepeliä kehollani. Kirurgi noudattaa ennalta sovittua leikkaussuunnitelmaa, mutta muutoksia tehdään tilanteen mukaan, koska näkemys potilaan taudinkuvasta voi tarkentua tai jopa muuttua leikkauksen aikana. Kirurginen leikkaus sisältää myös aina kiusallisen ristiriidan: päämääränä on potilaan hoitaminen, mutta leikkaus tuottaa aina myös vahinkoa. Esimerkiksi eturauhasleikkauksessa päämääränä on yleensä syöpäsoluja sisältävän eturauhasen poistaminen kehosta. Jos kudosta poistaa liikaa, kärsivät erektiolle ja virtsanpidätyskyvylle tärkeät hermot ja lihakset, mutta jos poistaa liian vähän, syöpää ei saada hoidettua. Päätöksenteossa auttaa kokonaisvaltainen ymmärrys potilaasta, kun kirurgi joutuu ratkaisemaan tämän ristiriidan leikkauksen aikana – joskus voi olla niinkin, että potilas on niin vanha, ettei erektiokyvyllä enää ole suurta merkitystä. Suoraa tieteellisesti todettua yhteyttä inhimillisen empatiakyvyn ja kirurgisen päätöksenteon välille on vaikea vetää, mutta itse toivoisin, että leikkaajana on ihminen, joka omakohtaisesti ymmärtää, miten tärkeitä ovat seksi ja virtsanpidätys.

OLYMPUS DIGITAL CAMERA
Mikael Wahlström
Erikoistutkija, valtiot. tohtori (sosiaalipsykologia)
mikael.wahlstrom(a)vtt.fi

 

Kirjoittaja on osallistunut erilaisiin automaatioprojekteihin ja analysoinut turvallisuuskriittistä työtä mm. vetämässään WOBLE-nimisessä Suomen Akatemia -hankkeessa, jossa tutkittiin robottia käyttävien kirurgien työtä. WOBLEa rahoitti Työsuojelurahasto, ja se toteutettiin yhteistyössä Työterveyslaitoksen ja Tampereen yliopistollisen sairaalan kanssa. WOBLE-projektin suomenkielinen loppuraportti löytyy täältä. Kolmiosaisen kirjoitussarjan kahdessa seuraavassa osassa käsitellään logistiikkaa sekä ihmistä koneen mallina.

What will your industry look like in 2030?

Industry is reinventing itself around digitalization. New technology buzzwords like user experience, augmented and virtual reality, automation, autonomous systems, and Industry 4.0 are all becoming mainstream. But every industry has the same problem: how should the new technologies be applied to deliver value in a disruptive market?

Change is coming

When we go out into the field, customer discussions turn quickly to the biggest fear they face. Fear of missing the boat or losing their competitive advantage. Change is coming but they don’t know what that change looks like, only that someone, somewhere might be about to steal their lunch.

Sun Tzu in the Art of Warfare said “To know your enemy, you must become your enemy.” We don’t think he had technology wars in mind. But what if we apply his thinking anyway to today’s competitive markets? To combat change you have to become the change. And if you don’t know what change looks like, the best way to predict it is to create it yourself – in collaboration with the right partners. InnoLeap_text_CMYK

At VTT, we developed InnoLeap to serve partner companies who have taken precisely this kind of proactive stance towards changing conditions. So instead of waiting around to see what change your industry will deliver up next, why not take the lead and become that change. But how?

Disrupt your own domain

The best place to start is to visualize change by developing new and future-oriented solution concepts. We can work with you to deliver them in ways that are engaging for your customers, the media, and other broader stakeholder groups.

Some of our jointly developed concept solutions have already tested well, with a surprising degree of success. Rolls-Royce Marine piloted InnoLeap and our collaboration journey led us to a whole new vision for unmanned ship operations in 2030. With this shared project, not only did we go together some way towards disrupting the marine domain, but we also caused a shift in thinking towards renewal of the entire industry – in this case, through visualizations of the operation of autonomous ships.

InnoLeap, if we unpack it, is basically a collection of concept design principles to push radical new concepts into the industrial workplace. Backed by our experience and solid research methods, we can go deep into the users’ world and experience while at the same time wowing your stakeholders with previously unimagined designs: with task-analysis methods, we explore what the users need to do and know in order to be successful in their work tasks, both in abnormal and normal situations. Together with the client, we can then combine this understanding with knowledge on technology trends for creating new solutions of the future.

Be your industry’s new thought leader​

With Rolls-Royce Marine, VTT was able to work with the media in a third-party capacity, precluding the need for our client to self promote. And in the first three weeks, our concept releases, pictures and video had garnered 250 separate news articles and 40,000 YouTube hits.

Rolls-Royce Marine definitely raised its profile, repositioning itself in the industry as the new thought leader, and the company is now working to influence stakeholders, including maritime lawmakers, to help drive these new concepts forward. Which means, when it comes to radical industry change, Rolls-Royce Marine is definitely not missing the boat.

For more information, please visit: www.vtt.fi/innoleap/

SEE: Rolls-Royce shore control centre concept video
OLYMPUS DIGITAL CAMERA

Mikael Wahlström
Senior Scientist, VTT
mikael.wahlstrom(a)vtt.fi

 

hannu_karvonen_kuva

 

Hannu Karvonen
Research Scientist, VTT
hannu.karvonen(a)vtt.fi

 

Alustat eivät ilmesty tyhjästä!

Kohti uusia ja radikaaleja liiketoimintamahdollisuuksia digitaalisilla alustoilla: Ei ole olemassa yhtä ainoaa tietä menestykseen vaan reittejä on monia!

Alustojen ytimestä löytyvät tuotteet ja palvelut, jotka liittävät toimijat yhteen – kohti saumattomia asiakaskokemuksia. Nämä saumattomat palvelukokemukset tuottavat tietoa, joka voi jaettuna, integroituna, tai analysoituna luoda uusia liiketoimintamahdollisuuksia alustan omistajalle ja liiketoimintakumppaneille.  Useiden alustojen ja niiden digitaalisen vuorovaikutuksen rajoja ylitettäessä syntyy lisää tietoa – laajaa dataa – joka mahdollistaa monimuotoisen tiedon integroimisen. Haluamamme radikaalisti uudenlaiset liiketoimintamahdollisuudet odottavat eri tietoaineistojen ja tietolähteiden yhtymäkohdassa. Mutta kuinka tavoitteeseen päästään?

Digitaaliset alustat ovat paikkoja digitaaliselle kanssakäymiselle ja ne koostuvat erilaisista arvoa tuottavista rakennuspalikoista.  Näiden rakennuspalikoiden on toimittava yhdessä! Niin kutsuttujen rajaresurssien täytyy mahdollistaa saumaton tekninen ja yhteistoiminnallinen vuorovaikutus. Jos siis tarjoamasi saumaton asiakaskokemus hyötyisi täydentävistä mikropalveluista (microservices), niin niiden tulee olla käytettävissä ratkaisuunne yhteensopivien ohjelmointirajapintojen (API) kautta.

Tarkistuslista

Jos et ole tutustunut alustaratkaisujen vuorovaikutuksen ja rajaresurssien tärkeyteen, ota ensimmäinen askel oheisen tarkistuslistan avulla! Se perustuu tutkimustyöhön, teollisuuden ja muiden sidosryhmien näkemyksiin ja kokemuksiin sekä Suomessa että muualla.

  • Mikä on se ongelma, jota olette ratkaisemassa alustoilla?
  • Millaiseen vuorovaikutukseen haluatte osallistua?
  • Mikä on vahvuutenne?
  • Oletteko valmiita globaaliin toimintaan?
  • Missä kohtaa digitaalista evoluutiota olette tällä hetkellä?
  • Oletteko määritelleet tekniset ja yhteistoiminnalliset resurssinne?
  • Miten osaatte tarttua ohjelmointirajapintojen tarjoamiin liiketoimintamahdollisuuksiin?
  • Miten osaatte tukea ei-teknisiä rajaresursseja?
  • Mikä on skaalattavuustavoitteenne?
  • Onko teiltä datastrategia?
  • Millainen on alustanne ekosysteemi?
  • Millainen toimija haluatte olla perustuen resursseihinne ja verkostoasemaanne?
  • Oletteko miettineet asemaanne alustaekosysteemissä?
  • Tiedättekö mistä lähteä liikkeelle – ja kuinka edetä?

Lisätietoa aiheesta löytyy julkaisusta: Platform Economy Interactions & Boundary Resources

Ajattelun muutos

Digitaalisten alustojen myötä pelin logiikka on muuttunut, eivätkä kaikki toimijat voi omistaa tai tarjota alustoja. Ei siis ole olemassa yhtä ainoaa tietä menestykseen!

Tutustu myös aiempiin alustoja koskeviin postauksiin:

Alustaekosysteemi määrittelee uuden talouden keskeiset tekijät

Avoimuus on avain alustatalouteen

Kaikki liittyy alustoihin – ja alustat kaikkeen

 

Katri Valkokari
Katri Valkokari
Tutkimuspäällikkö, VTT
katri.valkokari(a)vtt.fi

 

marko-seppänen-3
Marko Seppänen
Professori, TUT
marko.seppanen(a)tut.fi

 

vttblog_kaisa_still_marko_seppanen_katri_valkokari_crop
Kaisa Still
Erikoistutkija, VTT
kaisa.still(a)vtt.fi

Find out what your users want, but don’t give it to them!

User experience can drive innovation, but if you’re looking for epoch-making innovation, don’t look only at what the users want.

In our user research work, we talk a lot to professional users. We interview them on what they do with a view to wrapping our findings into product and service concepts. The irony of our work is that even though user experience data is invaluable, if we really want to come up with a big new domain disruptor concept, we’re better off not going along what the users wish for.

Hands on learning in the Deep South

We were a few years back on the East Coast of the US doing fieldwork for Konecranes. The plan was to interview local crane operators, as part of a core-task analysis to discover the general demands of their work. These findings would eventually fold into a prototype system for a remote operator station, delivered through our InnoLeap approach.

Down at the wharf side, they can be a bunch of tough guys, and not keen on being interviewed by Finnish scientists. After a few false starts, we decided to bin the interview plan and settle for small talk. Although not a Finnish specialty, once we’d introduced the topic of last night’s ball game, we quickly found ourselves in full conversation and sharing mode.

In terms of developing an empathetic understanding of the users, we were well on our way. These crane operators knew exactly what they were doing and why. After years on the job, they had an intuitive nose for their operations making them able to sniff out potential problems and analyze the safety of their operations.

shutterstock_569308957

However, once we started asking them for ideas on how they could do things more easily, more safely and more efficiently, for example through automated operations, they were generally stumped. In most cases, we find that users are too closely wedded to their current systems and practices to be intuitively able to even conceive of a radical new approach. On top of that, users are not necessarily up to speed with the whole gambit of technical possibilities or trends that the future has on offer.

Intelligent towing for ghost ships

As another case in point, the InnoLeap team worked with Rolls-Royce Marine, to develop new concepts for future ship bridges. One important user study finding was the need for tugboat operators escorting large ships to constantly anticipate the movement of the bigger ships being towed, especially in turbulent seas. Massive cargo ships turn slowly so tugs need to assist in an anticipatory way before the big vessel gets into trouble.

shutterstock_591360698

Since these ships of the future may be autonomous, or ghost ships, as some of the users called them, the design goal had to be remote but highly intelligent. Taking into account the user findings and design goals, we came up with, for example, one concept solution called Intelligent Towing, which involved a direct data transfer from the big ship to the digital window head-up display of the tugboat. Information included the speed, turning rate, and distance between the two vessels, as well as the rate of strain directed on the towline.

How to address the irony of user research and radical innovation

The developed concepts and their visualizations scored a very high wow factor from the industry as well as technology pundits and even mainstream media. The secret to success from our side was to involve the user experience perspective only once we’d achieved what we call the fuzzy front end of design. This is the time when we’re free to come up with all kinds of initial concepts, even bordering on the absurd. Later we’ll have a chance to temper these ideas against the true user experience with a view to one day turning ideas into real marketable solutions.

This was also our intention in the fieldwork with Konecranes. At the end of our visit with the wharfies, we gave a hearty thank you and talked of a possible return visit to do some evaluations of our designs – and maybe even catch another ball game.

For more information, please visit: www.vtt.fi/innoleap/

hannu_karvonen_kuva
Hannu Karvonen
Research Scientist, VTT
hannu.karvonen(a)vtt.fi

 

 

OLYMPUS DIGITAL CAMERA
Mikael Wahlström
Senior Scientist, VTT
mikael.wahlstrom(a)vtt.fi