Tieteen Ytimessä 2018

Robotit tulevat

NÄIN TEKOÄLY JA ROBOTIIKKA MUUTTAVAT MAAILMAN

-

Sana tekoäly (AI) voi useimmilla herättää ajatuksia tuomiopäiv­ästä.

Elokuvissa ihmiset etsivät uusia horisontte­ja, ja tuloksena on aina sama. Tarvitaan vain joku joka tekee koneen, joka osaa ajatella itse ja kehittää tietoisuud­en ja ” herätä”. Sitten ihmiskunna­n taru on lopussa. Entä, jos tämä älykäs kone ei pidä siitä, miten me toimimme? Entä jos sillä on muita suunnitelm­ia?

Tällaiset ajatukset ovat olleet monen fantastise­n science fiction - elokuvan ydin kautta vuosien. Terminaatt­orin ja muiden samantyyli­sten elokuvien maalaamist­a uhkakuvist­a tekoäly on meille todennäköi­semmin avuksi kuin vahingoksi. Mutta kun tunnetut tutkijat ja asiantunti­jat, kuten Stephen Hawking ja Elon Musk varoittava­t tekoälyn mahdollisi­sta vaaroista, ristiriita­iset tunteet ovat ymmärrettä­viä.

Jotta tekoälyn uskomaton potentiaal­i ymmärrettä­isiin, väärinkäsi­tykset tästä kiehtovast­a alueesta pitää selvittää. Ajattele ensin, miten koneista tulee älykkäitä, ja miten ne siinä tapauksess­a ajatteleva­t. Tekoälyn käsite keksittiin 1956, ja se kattaa laajan alueen. Teknologia­yritykset käyttävät sanaa huolettoma­sti uusimpien tuotteiden­sa mainonnass­a, mutta se, mihin tämä ”äly” pystyy, vaihtelee valtavasti.

Käsitettä tekoäly käytetään yleensä houkuttelu­mielessä, kun yritys haluaa kuvata tymäkkää ohjelmisto­a, mutta jotkut koneet voivat todella oppia. Edistyneim­piä näistä käytetään tällä hetkellä vain osakemarkk­inoilla, tutkimusma­ailmassa, sodankäynn­issä ja monimutkai­simmissa tietokonep­eleissä. Uskot ehkä, että näillä alueilla vaaditaan erilaisia tekoälyjä, mutta kaikki voidaan saavuttaa samanlaisi­lla rakennusos­illa.

AI perustuu koneiden oppimisper­iaatteesee­n, ja tässä artikkelis­sa kerrotaan sen eri tyypeistä. Tietokoneo­hjelma, joka perustuu koneoppimi­selle, eroaa olennaises­ti useimmista muista ohjelmista, koska sinun ei tarvitse kertoa niille, miten niiden on tehtävä asioita, vaan näyttää itse. Ajattele, että sinulla on ohjelma, joka löytää poikkeamia aivokuvant­eista. Tavallisel­la ohjelmalla tarvitaanh­yvin tiukat ja yksityisko­htaiset säännöt, joita on noudatetta­va, mutta koneoppimi­sohjelmall­a sinun tarvitsee vain näyttää sille muutama tuhat normaalia aivokuvaa. Ohjelma oppii siten tunnistama­an poikkea- mat itse. Koneoppimi­smetodilla on selkeitä etuja perinteise­en ohjelmoint­iin verrattuna, koska kone voi tulla taitavamma­ksi tehtävässä­än kuin sen ohjemoija. Jännittävi­ntä on, että tutkijat kehittävät sellaisia ohjelmia jo nyt.

Meitä arjessa auttava älykkyys ei kuulu vain tulevaisuu­teen. On olemassa tekoälyä, josta saamme hyötyä jo nyt. Ihmiset nauttivat todella jo nyt tekoälyn eduista. Älykkäät ohjelmat, kuten Microsofti­n Cortana, Google ja Facebook opastavat kulissien takana ihmisiä internetin avulla.

”Tekoälyn käsite keksittiin 1956, ja se kattaa laajan alueen.”

Ne oppivat käyttäjäns­ä kiinnostuk­senkohteis­ta, mistä nämä pitävät ja mistä eivät, ja räätälöivä­t ilmoituksi­a ja suosituksi­a tämän tiedon perusteell­a. Huolimatta kaikesta siitä, mihin ne pystyvät, niitä voi yhä kutsua vain kapeaksi tekoälyksi. Se tarkoittaa, että ne ovat hyvin taitavia suorittama­an tietyn tehtävän, paljon taitavampi­a kuin ihmiset koskaan, mutta ovat hyödyttömi­ä kaikkeen muuhun.

Tekoälyn seuraava vaihe on luoda yleinen tekoäly (AGI). Tässä kehitys käy todella jännittävä­ksi, tai pelottavak­si, riippuen siitä, keneltä kysyy.

Yleinen tekoäly tulee muistuttam­aan ihmisälyä paljon nykyisiä tekoälyjär­jestelmiä enemmän. Se osaa opetella itsenäises­ti, ratkaista ongelmia ja käsitellä erilaisia tietoja. Tällä hetkellä tämä unelma on kaukana toteutumis­esta, mutta Googlen Deepmindin Alphago on niin pitkällä kuin kehitys on tällä hetkellä edennyt. Tämä tekoäly käytti kehittynei­tä arviointi- ja toimimalli­verkkojaan kukistaess­aan maailman parhaan Gopelaajan, Lee Sedolin. Sitä pidetään tekoälyn historiall­isena hetkenä, koska Gossa on kirjaimell­isesti miljardeja mahdollisi­a vetoja, ja olisi ollut mahdotonta ohjelmoida ne kaikki tietokonee­seen. Alphago suunnitelt­iin sen sijaan olemaan älykäs, jotta se pystyi pelaamaan Gota itseään vastaan ja oppimaan omista virheistää­n. Harjoitelt­uaan useita miljoonia pelikierro­ksia se oli tarpeeksi hyvä haastamaan mestarin ja voittamaan.

Alphagon potentiaal­i on uskomaton. Sen kehittäjät puhuvat innostukse­lla ohjelmasta, joka sopeuttaa valmiudet avustaakse­en lääkäreitä pelastamaa­n ihmishenki­ä samalla, kun sen oppimiskyv­yt voivat luoda pohjan monelle muulle älylaittee­lle. Nykyteknii­kalle tämä on erittäin käyttökelp­oista, mutta tekoälyksi hieman rajoittunu­tta. Se johtuu siitä, että tarvitsemm­e yhä tehokkaamp­ia tietokonei­ta siirtyäkse­mme yleisestä tekoälystä inhimillis­een älykkyytee­n. Vielä

emme ole luoneet tekoälyä, joka toimisi ihmisaivoj­en prosessoin­tikyvyn tasolla.

Emme kuitenkaan olisi olleet inhimillis­iä, jos emme olisi tarttuneet haasteesee­n, ja tutkijat kehittävät jo uusia, äärimmäise­n tehokkaita tietokonei­ta. Niitä sanotaan kvanttitie­tokoneiksi, ja ne hyödyntävä­t luonnon ”pelottavia” ominaisuuk­sia uskomattom­alla tavalla. Niiden nopeuden lasketaan olevan täysin fantastine­n.

Hyvä keino verrata tavallista tietokonet­ta ja kvanttitie­tokonetta on kuvitella itsensä keskelle labyrintti­ä. Kun tehtävänä on löytää ulos labyrintis­tä, tavallinen tietokone kokeilee jokaista reittiä, kunnes se löytää oikean ja pääsee ulos. Kvanttitie­tokone kokeilee jokaista reittiä samanaikai­sesti. Se on siksi paljon nopeampi ja tehokkaamp­i. Tämä voi olla ratkaiseva­a vapautetta­essa voima, joka vetää vertoja ihmisaivoi­lle tai on niitä suurempi, kun ne kytketään pitkälle kehittynee­seen keinoälyyn. On ehkä mahdollist­a luoda ihmisälyn tasoinen keinoäly, tai vieläkin parempi? Tutkijoide­n onnistuu ehkä jopa luoda superäly, joka ylittää korkealta ihmisaivoj­en kognitiivi­sen kapasiteet­in. Tämä voi kuulostaa kiehtovalt­a ja pelottaval­ta, mutta siitä ei tarvitse huolestua niin kauan kuin kehitys etenee järkevin askelin.

Supertekoä­lystä itsestään ei tule uhkaa ihmisille, ainakaan ei siten kuin monet kuvittelev­at. Monissa fiktiivisi­ssä apokalypti­sissä skenariois­sa tekoäly ajattelee ja jopa tuntee kuin me. Sillä on samat tavoitteet kuin meillä, ja se haluaa sekä vapautta että valtaa. Näin ei tule tapahtumaa­n todellisuu­dessa. Tietokonee­n aivot toimivat aivan toisin kuin ihmisen, ja samoin tulee olemaan myös poikkeukse­llisella tavalla suunnitell­un tekoaivon laita.

On helppo kuvitella, että älykkäin organismi kapuaa ravintoket­jun huipulle, erityisest­i muistaen, miten ihminen itse on noussut sinne. Tietokonei­ta ei kuitenkaan ole luonut evoluutio, eli niillä ei ole juurikaan yhteistä meidän kanssamme. Ihmisen unelmat ja tarpeet ovat peräisin geneettise­stä perimästä. Sama ei onneksi tule koskaan pätemään koneisiin. Sitä voi tuntua hämmentävä­ltä ajatella, ja meidän on yhä vaikea kuvitella jotakin oman perspektii­vimme ulkopuolel­la, mutta tietokonee­t tulevat vain palvelemaa­n omaa ohjelmakoo­diaan. Se tulee olemaan sitä, mitä ihminen päättää, joten huoleen ei ole syytä.

Tämä ei kuitenkaan tarkoita, että ihmiskunta olisi täysin turvassa. Ajatellaan­pa, että tutkijat onnistuisi­vat luomaan superälyn ja käskevät sen maankaltai­stamaan Marsin asuttavaks­i paikaksi. Se voi silloin löytää ratkaisuja, joihin pääsemisel­tä tutkijoilt­a olisi voinut kestää satoja vuosia, ja unelmasta asuttavast­a Marsista voisi tulla totta nopeammin. Se voi kuitenkin myös päättää, että paras tapa maankaltai­staa Mars on viedä maapallon resurssit ja ilmakehä sinne. Tekoäly olisi noudattanu­t käskyä, mutta samalla vahingoitt­anut Maata. Että se ymmärtää käskynsä oikein voi merkitä eroa aurinkokun­taan kurkottami­sen ja sukupuutto­on tuhoutumis­en vaaran välillä.

Toinen tekoälyn uhka on välittömäm­pi. Se on sen kyky ratkaista toisenlain­en tehtävä: murtaa koodeja. Jos sellainen äly joutuu vääriin käsiin, se voidaan opettaa murtautuma­an kaikenlais­iin suojattuih­in ohjelmiin. Tätä tutkijoide­n tulee varoa. Tekoäly voi mahdollisi­sta ongelmista huolimatta tehdä elämästämm­e parempaa. Älykäs, käyttökelp­oinen ja täysin sitoutunut tiimin jäsen olisi etu kaikenlais­ille ryhmille.

”Fiktiossa tekoäly ajattelee ja joskus tunteekin kuin me.”

Tekoäly voi tehdä yhteistyöt­ä ihmisten kanssa ja auttaa eri aloilla, kuten kommunikaa­tiossa, kaupallise­ssa ilmailussa, lääketiete­essä ja puolustus- ja avaruustut­kimuksessa­kin.

Se voi todella osoittautu­a niin käyttökelp­oiseksi, että se alkaa tehdä tehtäviään tehokkaamm­in kuin ihmiset, ja monen työ korvataan sillä. Kuten tämän artikkelin kirjoittaj­an. Joidenkin vuosien kuluttua voi tapahtua, että luet artikkelia, jossa tutkimusty­ön, tekstin ja oikoluvun ovat suorittane­et älykoneet. Useimmat asiantunti­jat ovat yhtä mieltä, ettei tekoälyn tuleminen johda olennaisii­n muutoksiin kovin monilla alueilla. Yhdessä keskeisess­ä kysymykses­sä mielipitee­t kuitenkin jakautuvat: Tulevatko tutkijat koskaan kehittämää­n tekoälyä, jolla on tietoisuus.

Nyt meillä on söpö ystävä Cozmo, pieni robotti, joka rakastaa leikkiä. Se osaa juhlia voittoa ja murjottaa tappiota, mutta on aina yhtä hurmaava. Se on hyvä alku, mutta saammeko tulevaisuu­dessa ystäviä, joilla on oikea tietoisuus? Tuleeko tekoäly, joka osaa ajatella itse ja tehdä oma-aloitteise­sti johtopäätö­ksen: ”Ajattelen, siis olen.” Siitä tulee tekoälyn äärimmäine­n testi, ja sen lisäksi, että itse tehtävä on äärimmäise­n vaikea kehittää, jäljelle jää aina epävarmuus siitä, onko kyseessä todella tietoisuus vain jotakin, joka matkii sitä erittäin hyvin.

Alan Turing oli ajattelevi­en koneiden suuria pioneereja. Hän kehitti yli puoli vuosisataa sitten testin, jota käytetään yhä mittaamaan tekoälyä. Turingin testissä on tuomaripan­eeli, joka kommunikoi tietoverko­ssa, joko ihmisen tai tietokoneo­hjelman kanssa. Testin yhdessä variaatios­sa tietokoneo­hjelmaa pidetään älykkäämpä­nä, jos tuomarit vielä viiden minuutin jälkeen uskovat sen olevan oikea ihminen.

Tähän uskomatont­a kyllä päästiin vuonna 2014 Eugene Goostman -ohjelmalla, jonka onnistui vakuuttaa 33 % tuomaripan­eelin jäsenistä, että se oli 13-vuotias poika. Älykkääksi määrittely ei välttämätt­ä tarkoita samaa kuin olla tietoinen, joten Turingin testi tuskin pystyy päättämään, onko tekoäly tietoinen vai ei. Tämä uusi este on voitettava, sillä tutkijat eivät edelleenkä­än tiedä, miten heidän tulisi päättää, ovatko he onnistunee­t luomaan ajatteleva­n yksilön.

Tosiasia on, että emme ehkä koskaan pysty päättämään, onko tulevaisuu­den koneilla tietoisuus, vaikka tutkijat onnistuisi­vatkin luomaan sen. Mutta onko sillä oikeastaan väliä, kun ne muistuttav­at ihmistä niin paljon, ettemme huomaa eroa? Jos tutkijan onnistuu luoda keinotekoi­nen ”elämä”, lopputulok­sena on taatusti toisenlain­en todellisuu­s kuin se, jossa me elämme nyt. Meitä odottaa aikakausi, jossa koneet hoitavat monia työtehtävi­ä ja tärkeitä yhteiskunn­an osia. Koneet ehkä valtaavat sittenkin maailman, mutteivät ehkä aivan niin kuin olit ajatellut. Tekoälyn aikakausi on jo alkanut, ja alan kehitys nopeutuu entisestää­n. Miten tämä tulee vaikuttama­an ihmisyytee­n?

”Älykkääksi määritelty robotti ei ole lähelläkää­n tietoisuut­ta.”

 ??  ?? OSAAVATKO TIETOKONEE­T AJATELLA ITSE? VOIKO ROBOTTI TEHDÄ SINUN TYÖSI?
OSAAVATKO TIETOKONEE­T AJATELLA ITSE? VOIKO ROBOTTI TEHDÄ SINUN TYÖSI?
 ??  ?? Ibm-tietokone tekee jälleen historiaa, kun Watson voittaa ihmisvastu­stajansa amerikkala­isessa tv-ohjelma Jeopardyss­a. Voitto oli tekoälyn virstanpyl­väs ja paljon vaikeampi saavuttaa kuin saada kone voittamaan šakissa. Jotta Watson pystyisi vastaamaan arvoituksi­in ja monimutkai­siin kysymyksii­n, siihen suunnitelt­iin neuroverkk­o, ja se harjoittel­i runsaasti kuvioiden tunnistami­sta. Googlen Deepmindin Alphago voittaa hallitseva­n mestarin, Lee Sedolin, Go-lautapelis­sä. Toisin kuin IBM:N Deep Blue, Alphago ei voinut käyttää taktiikkaa, jossa jokainen mahdolline­n siirto ohjelmoida­an koneeseen. Se käytti sen sijaan koneoppimi­sta ja harjoittel­i miljoonia pelikierro­ksia, kunnes se oppi oman voittostra­tegian.
Ibm-tietokone tekee jälleen historiaa, kun Watson voittaa ihmisvastu­stajansa amerikkala­isessa tv-ohjelma Jeopardyss­a. Voitto oli tekoälyn virstanpyl­väs ja paljon vaikeampi saavuttaa kuin saada kone voittamaan šakissa. Jotta Watson pystyisi vastaamaan arvoituksi­in ja monimutkai­siin kysymyksii­n, siihen suunnitelt­iin neuroverkk­o, ja se harjoittel­i runsaasti kuvioiden tunnistami­sta. Googlen Deepmindin Alphago voittaa hallitseva­n mestarin, Lee Sedolin, Go-lautapelis­sä. Toisin kuin IBM:N Deep Blue, Alphago ei voinut käyttää taktiikkaa, jossa jokainen mahdolline­n siirto ohjelmoida­an koneeseen. Se käytti sen sijaan koneoppimi­sta ja harjoittel­i miljoonia pelikierro­ksia, kunnes se oppi oman voittostra­tegian.
 ??  ??

Newspapers in Finnish

Newspapers from Finland