Tekoäly fiksun kaupungin rakentamisessa

Tekoäly on aikamme teknologian suuri lupaus. Se liittyy digitaalisuuden megatrendiin. Lähdimme VTT:llä pohtimaan tämän lupauksen suhdetta kaupungistumiseen eli toiseen keskeiseen tulevaisuutta suuntaavaan megatrendiin. Kohdistimme huomiomme siihen missä megatrendit, digitaalisuus ja kaupungistuminen kohtaavat eli fiksuun kaupunkiin.

Pidimme 17.11.2017 My Smart City -työpajan, jossa kysyimme millaisia mahdollisuuksia tekoäly ja yhdistetty todellisuus tarjoavat kaupunkien kehittämiseen? Millaista tietoa kaupungeissa on ja kuinka sitä hyödynnetään? Millaisia tulevaisuuden näkymiä on ja miten tekoäly ja yhdistetty todellisuus voivat auttaa yhteiskehittämisessä kaupungeissa? Työpajan lopuksi pureuduimme eettisiin ja psykologisiin teemoihin aiheen ympärillä.

Keskityn tässä blogissa tekoälyyn, koska se tuntuu herättävän enemmän ristiriitaisuuksia ja samalla uusia mahdollisuuksia kaupunkien kehittämisessä. Yhdistetty todellisuus on laajemmin jo hyväksytty juttu. Yhdistetyn todellisuuden avulla voidaan visualisoida kaupunkilaisille ja muille päätöksentekijöille tulevaisuuden ratkaisuja kaupunkiympäristössä. Tämä on todella hieno ja hyödyllinen juttu, ja samalla on hauskaa ja kiehtovaa siirtyä tulevaisuuteen virtuaalilasit silmillä! Tekoälyn mahdollisuudet kiehtovat nyt tässä enemmän siksi, että siinä on myös jotain vastustettavaa.

Tekoälystä pormestari?

Kaupunkien toimintojen ja ympäristön suunnittelu on täynnä päätöksentekoa, joka luo tulevaisuutta. Hyvässä päätöksentekoprosessissa kerätään tietoa, analysoidaan se ja sitten tehdään päätös. Voisiko tämän prosessin hoitaa tekoäly, ehkä paremmin kuin esimerkiksi poliitikko? Tekoälyllähän voidaan automaattisesti kerätä tietoa, ja se ymmärtää nykytilan isoon aineistoon perustuen, ja pystyy sitten ennustamaan tulevaa, ja sitten se vielä oppii pikku hiljaa. On jopa esitetty, että kaupunkien pormestari voisikin olla tekoäly! Sanottua on myös, että tekoälyn avulla pidetään ihmiset mahdollisimman kaukana päätöksenteosta mahdollisimman pitkään, ja näin saadaan aikaiseksi parempia päätöksiä, joissa kaikenlaiset valittajat eivät pääse hidastamaan ja sotkemaan päätöksentekoa.

Mutta, kuinka voisimme luottaa päätöksentekijään, joka ei erota chihuahuaa mustikkamuffinsista? Tekoälyhän ei välttämättä osaa tätä erottelua, ja vaikka se oppisikin pikku hiljaa, niin käytännössä tekoäly osaa vain verrata tietoa aiempiin kuviin, joista sille on kerrottu mitä ne esittävät. Eli nähtyään tarpeeksi monta muffinssia ja tarpeeksi monta chihuahuaa, se alkaa kohtuullisella varmuudella erottaa ne toisistaan. Tekoäly oppii siis lineaarisesti ja siinä mielessä näkee myös tulevaisuuden nykyisyyden jatkumona. Miten se osaisi käsitellä yhteiskunnassa tapahtuvia murroksia, joissa kehityskulkujen suunta muuttuu?

Tekoäly on aina ensin jonkun ihmisen alkuun laittama, jonkun ihmisen, jolla on omat arvonsa, kulttuurinsa, intressinsä ja ymmärryksensä. ja koska tekoäly on ihmisen tekemä, niin se on kulttuuriin sidottua. Niin myös sen keräämä aineisto, analyysi ja päätöksenteko kuvastavat joitain arvoja ja uskomuksia, ihan niin kuin meidän ihmistenkin. Jos haluamme, että tekoäly analysoi meille, kuinka tehokkaasti saamme aikaiseksi 25 000 ihmisen asuinalueen, jossa on 10 000 työpaikkaa, opetamme sen tekemään tällaisia analyysejä. Sen sijaan, jos haluaisimme tietoa siitä, kuinka 25 000 ihmistä olisi tyytyväinen asuinalueellaan, meidän on perustettava analyysi jotenkin muuten.

Suuri potentiaali on minun mielestäni keskustelevassa tekoälyssä. Voisimme esimerkiksi asentaa puistoihin tai leikkikentille keskustelevia penkkejä tai keinuja, joiden avulla samanaikaisesti kerättäisiin tekoälyn ja kansalaisen välisistä keskusteluista tietoa päätöksentekijöille, ja samanaikaisesti tehtäisiin kaupunkilaisille hauska keskusteluelämys. Ainakin oma 8-vuotias poikani juttelee ja pitää hauskaa mielellään puhelimen tekoälyn kanssa. Puiston penkille levähtämään istunut kulkija voisi halutessaan joko jutella penkin kanssa, tai sanoa sille, että olen pahoillani, mutta tänään minua ei keskusteluta.

Toinen mielestäni lupaava huomio tekoälyn mahdollisuuksista on yhteisäly, jossa ihmisen ja tekoälyn muodostava kokonaisuus kykenee aiempaa parempiin päätöksiin. Esimerkki tällaisesta voisi olla prosessi, jossa tekoälyn avulla kerätään tietoa ja analysoidaan se karkeasti. Tämä karkea tulos annetaan sitten ihmisten käsittelyyn, jolloin kokemus ja arkiymmärrys pääsevät vaikuttamaan analyysiin. Käytännössähän toteutamme tällaista prosessia jo esimerkiksi navigaattoria käyttämällä. Jos meillä on aiempaa kokemustietoa valittavana olevasta reitistä, saatamme jopa valita navigaattoria vastustavan reitin. Navigaattorin tekoäly ei siis pääse ohjaamaan meitä silloin, kun emme tarvitse ohjausta.

Laajoja tietoaineistoja on kuitenkin usein mahdotonta käsitellä ihmisaivoin loogisesti; tässä tekoäly voi auttaa meitä. Voidaan myös esimerkiksi tekoälytutkija Timo Honkelan ajatusten ohjaamina, uskoa, että tekoälyn avulla voisimme lisätä demokratiaa päätöksenteossa; tekoälyn avulla tuhannet tai jopa useammatkin ihmiset voisivat osallistua päätöksentekoprosessiin ihan oikeasti. Tekoäly voisi siis oikeasti olla fiksun kaupungin olennainen elementti, päätöksentekoa tukeva työkalu. Kyllä minä edelleen toivon, että kehitys vahvistuu tähän suuntaan, mutta niin, että me ihmiset pysymme kuitenkin asioiden hallinnan johdossa.

Lue lisää:  www.vttresearch.com/sustainable-and-smart-city

Nina_Wessberg
Nina Wessberg
Research Team Leader, VTT
nina.wessberg(a)vtt.fi
@NintsuW

 

 

Tämä blogi on ensimmäinen tekoälyä ja yhdistettyä todellisuutta fiksun kaupungin toimintaympäristössä tarkastelevassa blogisarjassamme, joka tullaan tästä eteenpäin julkaisemaan VTT:n blogeissa vuoden 2018 alkupuolella. Blogisarjan avulla haluamme elävöittää tekoälystä ja yhdistetystä todellisuudesta käytävää keskustelua.

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.

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.

Robotit ymmärtävät pian mielemme liikkeet, mutta voimmeko luottaa niihin?

Tulevaisuudessa erilaiset koneet, robotit ja ohjelmat tunnistavat meidät yksilöinä ja ymmärtävät tunteitamme yhä paremmin. Mutta tunnemmeko me käyttäjät käyttämämme järjestelmät yhtä hyvin? Voimmeko luottaa niiden oikeaan toimintaan ja ennen kaikkea voimmeko ihmisaistein luotettavasti varmentaa erilaisten digitaalisten järjestelmien toimimisen haluamallamme tavalla?

Tiesitkö, että tekoälyn avulla voidaan aivojen toimintaa kuvaamalla muodostaa kuva siitä, mitä kyseiset aivot katselevat ruudulta? Ja kasvoista voidaan mikroilmeiden avulla päätellä henkilön tunnetiloja. Nämä ovat vain muutamia viimeaikaisia esimerkkejä siitä, miten uudet tulokset antavat enemmän ja enemmän mahdollisuuksia koneille ja tekoälyjärjestelmille päästä syvällisesti perille siitä, miten ihmiskäyttäjät toimivat. Monet uudet tekoälyn sekä lisätyn ja virtuaalisen todellisuuden sovellukset pyrkivätkin siihen, että järjestelmät ja koneet pystyisivät paremmin huomioimaan yksilöllisesti käyttäjien tarpeita ja tunteita.

VTT:n tutkimuksessa Human Verifiable Computing (ihmisaistein varmennettava laskenta) etsimme ratkaisuja ja rakensimme ensimmäisiä esimerkkejä luottamuksen rakentamiseksi ja tietoturvan helpoksi varmentamiseksi eri ihmisaistein. Avainasemassa projektissamme ovat olleet lisätyn ja virtuaalitodellisuuden teknologiat, kryptografisesti varmennettava laskenta, luottamuksen muodostaminen sekä eri aistein tapahtuva vuorovaikutus ihmisen ja koneiden välillä. Näiden avulla rakennamme varmennettavaa luottamusta erilaisiin sovelluksiin.

Erityisen tärkeä tutkimuksen kohde on kryptografisesti varmennettavan laskennan ulottaminen ihmiskäyttäjälle saakka. Nykyiset kryptografiset menetelmät ja protokollat toimivat lähes poikkeuksetta koneiden välisessä kommunikaatiossa. Ihmiskäyttäjä ei kuitenkaan voi saada varmistusta muuten kuin luottamalla päätelaitteensa (sekä mahdollisesti muiden toimijoiden) oikeaan toimintaan. Vain muutamat sovellukset pyrkivät ottamaan käyttäjän mukaan protokollaan ja nämäkin vain äärimmäisen rajoitetuissa käyttötapauksissa.

Myös ihmisen eri aistit ovat usein vähällä käytöllä digitaalisten palveluiden kohdalla. Näkö- ja kuuloaistia hyödynnetään paljon ja tuntoaistia (ns. haptiikkaa) jonkin verran. Kuitenkin myös muiden aistien kautta voisimme saada tietoa järjestelmistä. Lisäksi ihmisille jatkuva arviointi on luonnollista, kun taas digitaaliset järjestelmät tarjoavat usein vain yksittäisen, hetkellisen mahdollisuuden muodostaa käsitys järjestelmän tilasta.

Lisätyn todellisuuden ja virtuaalitodellisuuden avulla voimme paremmin hyödyntää eri aisteja ja tarjota mahdollisuuden jatkuvaan luotettavuuden arviointiin. Projektissamme onkin syntynyt jo kolme erilaista demonstraatiota siitä, minkälaisia toiminnallisuuksia voisimme tarjota ihmisaistein varmennettavalla laskennalla. Kuitenkin paljon työtä on vielä tehtävä niin tutkimuksen, järjestelmien ja sovellusten kehityksen kuin ihmisten käyttäytymisen ja luottamuksen ymmärtämisen suhteen.

Olemme kirjoittaneet projektimme löydöksistä ja kohtaamistamme tutkimusongelmista julkaisun, joka on vapaasti ladattavissa täältä. Yhdessä muiden tutkijoiden, yritysten ja yhteistyökumppaneiden kanssa voimme varmasti tulevaisuudessa tarjota helposti ymmärrettäviä ratkaisuja, joilla tavalliset käyttäjät voivat omin aistein varmentua käyttämiensä digitaalisten palveluiden ja heille tarjotun informaation luotettavuudesta ja turvallisuudesta.

Lue lisää:
www.vtt.fi/palvelut/digitaalinen-maailma
www.vtt.fi/julkaisut/2017/human-verifiable-computing-white-paper.pdf

Kimmo Halunen VTT

 

Kimmo Halunen 
Erikoistutkija, VTT
kimmo.halunen(a)vtt.fi

Tekeekö robotti meistä parempia ihmisiä?

Miten yhteiskuntamme tulee muuttumaan tekoälyn ja robotiikan kehittyessä? Millaiseen uuteen ihmisyyteen robotiikka meidät vapauttaa? Toteutuuko robottien tuoma lisäarvo vain hyväosaisille? Keskustelu teknologian etiikasta on aloitettava ennen kuin teknologia arkipäiväistyy. Oleellista on kysymysten esittäminen, vaikkei vastauksia aina heti löytyisikään.

Usein on oleellisempaa kysyä kysymyksiä kuin löytää vastauksia. Tämä on totta ainakin silloin, kun ollaan eettisten kysymysten äärellä. Teknologian käyttöön ja juurruttamiseen liittyvät eettiset kysymykset vaativat kysymistä, pohdintaa ja keskustelua monipuolisesti ja monella eri tasolla. Varsinkin silloin, kun teknologian käyttäjiksi ollaan istuttamassa heitä, joiden ääni ei kovin selvästi aina yhteiskunnassamme kuulu: yhteiskuntamme marginaaleissa eläviä. He tarvitsevat meitä muita, jotka voisimme antaa heille äänen kenties oman pohdintamme kautta.

Harvoin eettinen pohdinta pääsee riittävän hedelmälliselle tasolle pelkästään oman tiimin tai työtovereiden kanssa. Perspektiivin luomiseen tarvitaan näkökulmia monelta kantilta eri sidosryhmistä.

Eettinen teknologia ja moniäänisyys

Olin ohjaamassa työpajaa, jonka VTT toteutti yhdessä RoboBisnes-toimijoiden eli Pohjois-Karjalan koulutuskuntayhtymän ja Karelia-ammattikorkeakoulun kanssa. Vietimme neljänkymmenen hengen joukolla iltapäivän paneutumalla robotiikan ja tekoälyn tuomiin mahdollisuuksiin ja esiin nostamiin huoliin. Näkökulmaa haimme muun muassa ikäihmisten ja kehitysvammaisten arjesta.

Ari Tarkiainen, Karelia-ammattikorkeakoulun projektipäällikkö nosti esiin tärkeän havainnon tilaisuudessa: ”Etiikka on tavallaan seisäänrakentunut uuteen teknologiaan, koska uudet sovellukset ja mahdollisuudet tuottavat paljon tilanteita, joista ei ole aiempaa kokemusta. Kuvaavaa on myös se, että uusia tilanteita ei ole huomioitu lainsäädännössä eikä niitä varten ole menettelytapojakaan. Tämän vuoksi eettiset kysymykset on syytä pitää esillä vahvasti. VTT on ollut tässä etiikan ja teknologian yhteistyössä keskeinen asiantuntija ja kehittäjä”.

Teknologia ei ole mustavalkoista

Vaikka universaalit eettiset arvot ohjaavat meitä pohtimaan hyvää ja pahaa, oikeaa ja väärää, ei teknologia ole juuri koskaan mustavalkoista. Kun kuuntelemme toisiamme – ja myös oikeasti kuulemme – mustan ja valkoisen raja häilyy ja alammekin nähdä kirkkaita värejä ja harmaita sävyjä. Puheen porinassa (ja sitä Pohjois-Karjalassakin riitti!) yhteisiksi koetut arvot saavat kutakuinkin käsitettävän muotonsa suomalaisessa viitekehyksessä.

Hetken kuluttua tuo selkeys taas katoaa, kun pyörittelemme näitä arvoja monikulttuurisesta näkökulmasta:

  • Millä arvoilla voidaan mennä eteenpäin?
  • Mistä luottamus yhteiskunnassa syntyy?
  • Millaisia notkelmia digitalisaatio synnyttää ja ketkä näissä notkelmissa elävät?
  • Millaiseen uuteen ihmisyyteen ajatteluvoimamme ylittävä teknologia meidät vapauttaisi?
  • Miksi teknologia nostaa joskus esiin turvattomuuden ja haavoittuvuuden kysymyksiä, olkoonkin, että se avaa myös uusia hurmaavia polkuja arkeemme?
  • Mikä on se eettinen lanka, joka kestää loppuun saakka?

Näitä pohtien ja eteenpäin yhdessä soutaen ja huovaten päädymme makustelemaan robotiikan positiivisia visioita. ”Robotti mahdollistaa helpot käyttöliittymät ja lisää digiosallisuutta. Ehkä rumien robottien avulla opimme hyväksymään ihmistenkin erilaisia ulkonäköjä paremmin. Ihanaa, että robotti ei osaa kiukutella! Sille voi huoletta luovuttaa kaikki siivoustehtävät.” Olipa naisihmisillä ajatusta siitäkin, että onneksi robotti on jo aika kehittynyt, toisin kuin mies, jota vielä useassa taloudessa kehitellään oikeaan suuntaan. Silmät kostuivat naurun kyynelistä, ja katto oli aika korkealla siellä Joensuun torin kupeessa.

Yhdessä puhuminen ja nauraminen tekee meille ihmisille hyvää. Yhteisten kokemusten jakaminen. Siihenpä ei taida robotti ihan heti pystyä. Mutta robotti voi vapauttaa meidät monista tylsistä hommista tähän yhdessä olemisen ”laatuaikaan”.

Tällaisia työpajoja tulemme järjestämään jatkossakin. Pohdinta ihmisyyden rajoista ja reunaehdoista on aina tärkeää, ja juuri nyt, keskellä suuria muutoksia, se on erityisen tärkeää.

Lue lisää VTT:n palveluista osoitteessa:
www.vtt.fi/palvelut/terveys-ja-hyvinvointi/digitaalinen-terveys

jaana_leikas
Jaana Leikas
Johtava tutkija, VTT
jaana.leikas(a)vtt.fi
Puh. +358 407 500 211

 

 

Tekoäly on jo täällä – odotukset ovat kovat

Miksi tekoäly nousee tällä hetkellä esiin joka suunnasta? Odotukset tekoälyn liki ihmeitä tekevälle voimalle ovat suuret. VTT:n toimitusjohtaja Antti Vasara kertoo, onko odotuksille katetta.

Antti Vasara VTT

Tekoäly ja sen suomat mahdollisuudet voivat tuoda aivan ennennäkemättömän, liki eksponentiaalisen, tuottavuusloikan ja viedä ihmiskunnan vaurauden aivan uusiin sfääreihin. Maaperä on kypsä kaikille positiivisille uutisille tekoälystä, vaikka jo 50-luvusta lähtien joka vuosikymmen on innostuttu suuresti jostain ja sitten petytty. Nyt on kuitenkin perusteltuja syitä odottaa enemmän. Ainakin teknologiassa on tehty isoja harppauksia eteenpäin, ja tämän vuoksi tekoälyn soveltaminen on nyt paljon realistisempaa kuin aikaisempina vuosina.

Esikuvana ihminen

Mitä tekoäly sitten on? Amerikkalaiset tutkijat Russell ja Norvig antoivat muutama vuosi sitten seuraavan määrittelyn: ”Tekoälyksi kutsutaan koneiden toimintaa, joka matkii kognitiivista toimintaa, jonka ihmiset tavallisesti yhdistävät inhimilliseen älykkyyteen, kuten oppimiseen ja päättelyyn.” Toinen määrittely, joka lähtee samasta ideasta, mutta ilmaisee sen hieman toisin sanoin, on: ”Tekoäly on sitä, mitä ei vielä pystytä ohjelmoimaan tietokoneelle.” Tässä on ajatuksena myös, että tietokone itse oppii tekemään haluttua, rajattua asiaa ilman, että sille kerrotaan tarkat ohjeet, miten sen pitäisi se tehdä.

Tekoälyssä tarvitaan teknisesti kolmea tärkeää asiaa:

  1. Algoritmejä
    • Algoritmit on pääosin kehitetty jo aiempina vuosikymmeninä, mutta koottu nyt käyttökelpoisiksi alustoiksi: erityisesti syvät neuroverkot (deep learning). Alustat ovat yleisesti ottaen isojen teknologiajättien hallussa.
  2. Dataa algoritmien opettamiseen
    • Opetukseen ja analyysin käytettävissä oleva digitaalinen data kasvaa eksponentiaalisesti.
  3. Laskentatehoa
    • Edullisesti käytettävissä oleva laskentateho kasvaa.

Nyt on jo alettu näkemään, kuinka sekä kuluttaja- että teollisissa sovelluksissa päästään käytännönläheisiin, oikeisiin sovelluksiin. Kuluttajasovellukset ovat näkyvästi esillä: esimerkkeinä Google Now, Amazon Alexa, Apple Siri, Microsoft Cortana sekä monet tietokonepelit.

Työtehtävät muuttuvat, mutta työ ei katoa

Myös teollisuus soveltaa tekoälyä. Kärjessä ovat teollisuus- ja prosessiautomaatio, autonominen liikenne niin maalla, merellä kuin ilmassa sekä terveydenhuolto. Vaikka kaikissa näissä teollisissa sovelluksissa pyritään parempaan lopputulokseen tekoälyn avulla, ehkä suurin vaikutus tullaan näkemään rutiininomaisten töiden automaatiossa: tuottavuus kasvaa, työtehtäviä häviää – ja uusia syntyy.

Akateemiset tutkijat ja konsulttiyritykset ovat kutakuinkin yksimielisiä tuottavuuden kasvusta. Tarkat lukuarviot vaihtelevat, mutta McKinsey&Companyn arvion mukaan jopa 50 % työtehtävistä voitaisiin automatisoida teknisesti jo nykyteknologialla. Läheskään aina se ei ole taloudellisesti kannattavaa. Sen sijaan hyvin harvaa ammattia voi kokonaan automatisoida. Kaiken alttiimpia työtehtäviä tekoälylle ovat sellaiset tehtävät, joissa tehdään rutiininomaista tiedon prosessointia ja käsittelyä.

Murros on mahdollisuus

Historian aikana on tapahtunut paljon vastaavanlaisia murroksia. Yleensä aina seurauksena on ollut elintason ja elämänlaadun paraneminen. Olkaamme siis optimistisia myös nyt ja tehkäämme työtä sen eteen, että tekoälystä tulee taas uusi positiivinen vaihe yhteiskunnan kehityksessä.

VTT on tekoälyn soveltamisessa edelläkävijä. Meidän roolimme on nimenomaan tuottaa sellaisia tekoälyn sovelluksia, jotka tuovat hyvinvointia yhteiskunnalle ja kasvua yrityksille.

Lisää aiheesta policy brief -julkaisussamme ”Tuottoa ja tehokkuutta Suomeen tekoälyllä”.

Antti Vasara
toimitusjohtaja
Twitter: @ahavasara