OSAAVATKO KONEET AJATELLA?

Transkriptio

1

2

3 OSAAVATKO KONEET AJATELLA?

4 Pojilleni Voitolle ja Villelie

5 Vesa V. Viitaniemi OSAAVATKO KONEET AJATELLA? Tekoäly saapuu osaksi modernia yhteiskuntaa

6 2008 Vesa V. Viitaniemi Päällys ja taitto: Books on Demand GmbH, Helsinki, Suomi Kustantaja: Books on Demand GmbH, Helsinki, Suomi Valmistaja: Books on Demand GmbH, Norderstedt, Saksa ISBN:

7 Sisällysluettelo Esipuhe Kuvat Johdanto Kirjan käsitteitä Osaako sukellusvene uida? Data, informaatio, älykkyys Tiedon käyttö-ajattelu Ajattelun osa-alueet Tietoisuus Tekoäly Al-tekoälytiede AGI-yleinen tekoälytiede Koneajattelu Konetietoisuus Huippuasiantuntijoiden puheenvuorot Ray Kurzweil kolmen presidentin palkitsema Hugo de Garis keinotekoisten aivojen rakentaja Steve Grand mies, joka luo digitaalista elämää George Dyson ennakoi digitaalisen elämän syntyä Stephen Thaler koodaa koneille luovuuden Doug Lenat kertoo koneille kaiken

8 7. Älykkyys verkossa Webin kehitys Verkon tulevaisuus Älykkäät hahmot verkossa Google, don't be evil Olemmeko henkisiä koneita? Yhteenveto Epilogi Kiitokset ja luvat Lähteet Lähteet

9 Esipuhe Osaavatko kaikki ihmiset oikeasti ajatella, varsinkin kun aika ajoin osa ihmisten ajatuksista tuottaa katkeria hedelmiä tuloksenaan? Mitä ajattelu itse asiassa on? Toimiiko ihminen ajattelussaan vapaasti, vai onko ajatustemme lento ja päätösten teko jossain määrin rajoitettua? Jos näin on, niin mikä ajatteluamme voisi rajoittaa? Saatoit ehkä aivan "kuulla", miten aivosi työskentelivät erilaisten ajatusten kanssa käsitellen yllä esitettyjä asioita. Monenlaisia ideoita saattoi vilistää kuvina mielessäsi. Osaavatko koneet sitten ajatella eli saada aikaan ihmisen aivotoiminnalle tyypillisiä tuloksia tai toimintoja? Älykkyys on usein määritelty kyvyksi tuottaa monimutkaisia tuloksia monimutkaisessa, muuttuvassa ympäristössä. Ajattelu voidaan määritellä tietojenkäsittelyksi, jossa aikaansaadaan erilaisten asioiden ja ilmiöiden tulkinnan sekä seurannan käsittelyvirta - ajatustenvirta. Parhaimmillaan ajattelu on älykästä ja uutta luovaa. Yksin kertaisimmillaan ajattelu on mekanistista, vaistonvaraista ja ei-tietoista toimintaa. Ajatteluprosesseja ovat muun muassa looginen päättely, yleinen ongelman ratkaisu, suunnittelu, päättely yleisen tiedon varassa, oppiminen, keksiminen sekä tiedon hankkiminen ja käyttö niin erityisasiantuntemusta vaativissa tehtävissä kuin normaalissa elämässäkin. Osa kehittyneistä koneista yhdessä tekoälyohjelmien kanssa kykenee edellä mainittuihin ajatteluprosesseihin, koneajatuksiin. Emme ole taipuvaisia tulkitsemaan termostaatin toimintaa ajatteluksi, vaikka kyseessä on ympäristöstä tulevan tiedon käsittelyä refleksiivisenä, mekanistisena vastineena: termostaatti nostaa esimerkiksi lämpöpatterin lämpötilaa vastauksena anturin raja-arvon muutokselle huonetilan kylmetessä. Samalla tavalla nostamme nopeasti refleksitoimintona kätemme pois kuumaita helialta - ehtimättä kovin paljoa ajatella koko asiaa. Tämän kirjan sivuilla kohtaamme koneita, jotka osaavat suorittaa monimutkaisia, ihmisen ajattelun tyyppisiä toimintoja. Koneet, jotka puhuvat, havainnoivat, havaitsevat, päättelevät, oppivat, luovat uutta, laskevat, maalaavat, kirjoittavat kirjoja ja vastaavat meidän emotionaalisiin tarpeisiin, tulevat vaivihkaa yhä intensiivisemmäksi osaksi modernia yhteiskuntaa. 7

10 Muutos kohti uudenlaista maailmaa tapahtuu hyvin pehmeästi. Tuskin edes huomaamme tai vahvasti tiedostamme. mihin suuntaan ja millä vauhdilla yhteiskuntamme kehittyy. Adaptoidumme uusiin asioihin päivä kerrallaan. Vä lillä jopa sen enempää pohtimatta esimerkiksi sitä, miten kännykkäpuhelu löytää juuri sinut Puerto Ricon rantabulevardilta, kesken etelän lomaasi. Tekoälytieteen (AI) sovellukset vastaavat monista, jo sadoista, eri prosesseista osana yhteiskuntamme toimintaa. Vuosittain tietokoneet kaksin kertaistavat tietojenkäsittelyn laskennallisen suorituskykynsä mitattuna laskentaa/sekunti/1000$ perustuen Mooren lain kuvaamaan ilmiöön transistorien tiheyden kasvusta mikroprosessorin lastulla. Ohjelmien suorituskyvyn kasvu mitattuna asioiden ja tehtävien prosessointikyvyllä kasvaa hitaammin. Mooren laki ei päde ohjelmistojen suorituskyvyn kasvun kuvaamisessa. ainakaan toistaiseksi. Ongelman ydin on siinä, että ohjelmien kehittäminen tapahtuu pääosin tällä hetkellä ihmisvoimin. Ihmisen koodaustaito ei ke hity rajun eksponentiaalisesti. Ohjelmien luonti tulee muuttumaan geneettisen ohjelmoinnin, itseoppivien ohjelmien ja toisiaan opettavien keinotekoisten neuroniverkkojen sekä semanttisen verkon myötä ensi vuosikymmenellä. Opimme ehkä myös pian, muutaman vuoden kuluessa, paremmin ohjelmoimaan tietokoneita toimimaan paralleelin tietojenkäsittelyn - usean ohjelman samanaikaisen toiminnan - suuntaan. Näinhän aivommekin toimivat prosessoiden massiivisen paralleelisti, samanaikaisesti useita asioita. Tekoälytieteen tohtorin, David Levyn (2007) mukaan teknologian kehitys tulee mahdollistamaan ihmisen ja robotin läheisemmän kanssakäymisen, jopa avioliiton, tämän vuosisadan puolessa välissä. Tällöin robotit tulevat olemaan erittäin viehättäviä, lahjakkaita ja herkkiäkin, jos niin halutaan. Juuri nyt Levyn ajatukset tuntuvat lähes uskomattomilta ja kaukaisilta. Missä kulkee ajattelun rajat? Mikä on vain robotin tekemää suoritusta ympäristösignaaliin refleksinomaisena vastauksena, kuin vaistonvaraisesti, ja mikä taas on vain opitun taidon, ohjelman prosessointia ihmismielessä? Kohtaamme useimmiten tekoälyn verkkosovellusten muodossa. Ja verkko muuttuu jatkossa edelleen älykkäämmäksi. Olemme taas kerran suurten muutosten tiellä. Me ihmiset muodostamme symbioottisen, molempia osapuolia hyödyttävän, suhteen 8

11 lnternetin ohjelmien kanssa. Joka kerta kun klikkaamme, kerromme jotain myös koneelle. "Sata vuotta sitten yritykset lopettivat sähköntuotannon omilla höyrykoneillaan ja dynamoillaan ja kytkeytyivät tällöin rakennettuun uuteen sähköverkkoon. Halpa voima, jota julkiset sähkölaitokset pumppasivat, ei vain muuttanut pelkästään liiketoimintoja. Se aloitti taloudellisen ja sosiaalisen transformaation, joka synnytti nykyisen modernin yhteiskunnan. Tänä päivänä, samanlainen transformaatio on käynnissä. Linkitettynä globaaliin lnternetin laskentaverkkoon, massiiviset informaation prosessointitehtaat ovat aloittaneet pumppaamaan dataa ja ohjelmistokoodeja koteihimme ja liiketoimintoihin. Tällä kertaa tietojenkäsittelystä tulee perushyödyke." (Carr, 2008) Edellä kuvattu kehitys mahdollistuu niin sanotun pilvi-ilmiön avulla. Kyse on siitä, että yhä useammin lataamme online-tilassa ohjelmat ja pa lvelut ns. lnternetin virtuaalisista tietokannoista, pilvestä. Google pyrkii vahvasti edistämään tätä palvelu muotoa, joka toisaalta Bill Gatesin sanoin "tuo hyökyaallon Microsoftia vastaan". Informaatioyhteiskunta muuttaa vanhoja rakenteita ja vauhdittaa virtuaalisemman todellisuuden syntymistä. Kun informaatiohyödykkeet edelleen yleistyvät, tulevat muutokset laajenemaan ja niiden tahti kiihtymään. (Carr, 2008) Evoluutioteorian mukaan mielemme ja aivomme ovat kehittyneet hitaasti miljoonien sukupolvien aikana. Samalla kehityksellä on ollut selvä suunta: yksinkertaisesta kohti monimutkaisempaa ja laajempaa informaation prosessointia. George Dysonin mukaan evoluutio koskettaa myös digitaalista maailmaa, jossa digitaalinen tietoinen mieli tulee kehittymään luonnollista, evoluution viitoittamaa tietä, ennemmin tai myöhemmin. Elämä ja älykkyyden esilletulo vähemmä n älykkäistä ja elävistä osista on tapahtunut maapallolla ennenkin. Vaikka itsenäiset tietokoneet ja ohjelmat kehittävät tekoälyn osia, laajemmat verkot ovat todennäköisempiä kasvualustaja keinotekoisen mielen esilletuloon. (Dyson, 1998) Onko olemassa kollektiivista tietoisuutta tai älykkyyttä? Ehkä maapallollakin on olemassa sellaisia älykkyyden muotoja, joita emme tällä hetkellä kykene ymmärtämään tai emme havaitse niissä piilevää toisenlaista älykkyyttä. Mikä ohjaa muurahaisyhteiskunnan toimintaa? Onko kyseessä esimerkki kollektiivisesta älykkyydestä? Dysonin (1998) mielestä hyönteisyhteiskunnilla on sosiaalinen 9

12 jaetun älykkyyden verkko, siis hieman abstrakti älykkyyden muoto, joka syntyy osien interaktiosta. Yhteiskunnat voivat muodostaa korkeamman tason älykkään mielen, jossa hyönteiset tai ihmiset toimivat ikään kuin aivojemme neuronit prosessoiden alemman tason ohjelmia. Ja kuten muurahaiset eivät kykene hahmottamaan rooliaan osana yhdyskuntaa, myöskään ihmiset harvemmin käsittävät rooliaan osana korkeamman tason älykkyyttä. Kollektiivisia älykkäitä systeemejä ovat esimerkiksi lakeja säätävät edustukselliset laitokset tai vaikkapa katolinen kirkko, joka elää oppeineen, varallisuuksineen ja rituaaleineen, vaikka sitä rakentavat ihmiset kuolevatkin. Verkon kehitys kääntää katseemme maapallon laajuiseen kollektiiviseen yhteistyöhön, älykkyyteen, joka synnyttää suurempia, fiksumpia tuloksia meille kaikille. Wikit ja eritoten Wikipedia-verkon tietosanakirja, ovat konkreettisia esimerkkejä kollektiivisesta älykkäästä toiminnasta ja tuloksista. non röyhkeää otaksua, että tekoäly tulisi operoimaan tasolla tai aikajana Ilo, jonka me kykenisimme käsittämään. Kun sulaudumme kohti kollektiivista älykkyyttä, meidän oma kielemme ja älykkyytemme voi olla avustavassa roolissa tai jäämässä unho/on. Kun pronssipää puhuu, ei ole mitään takuita siitä, että se puhuisi kielellä, jota voimme ymmärtään GEORGE B. DvsoN,

13 Kuvat 1. Computers-ihmislaskijat 2. ENIAC 3. Kasparov ja Computer Wakamaru tapaa ihmisiä Osakan messuilla 2006 Asimo ja tyttö kävelyllä 6. Asimo portailla 7. Actroid Aichin messuilla vuonna Asimo laskeutuu portaita 9. Kismet-tunteellinen robotti 10. Simpukka ja Cellular Automata 11. Sääntö CA FMRI-kuva aivoista 13. Murata Boy 14. Yksinkertainen refleksoitu toiminta 15. Älykäs oppiva software agentti 16. Henki ja tietoisuus 17. Tietoisuus - missä se sijaitsee? 18. Robocup Lissabonissa lnnovaatioiden nopeutuva yleistyminen 20. Paradigman nopeutuva muutos 21. Mooren laki 22. Ihmisen aivokapasiteetti koneilla Esiintulo 24. Tietojenkäsittelyn eksponentiaalinen kasvu 25. Norn koskettaa vettä 26. Aivot täyttävät kuvamme 27. Lucy katselee nukkea 28. Webin kehityskaari 29. Global Brain 30. AGI-koira ja kissa Second Life:ssa 31. Avatar opettaa AGI-koiraa 11

14 32. Avatar ja AGI-papukaija 33. Googlen interaktiivinen sivu 34. Google, Dont be Evil 35. Android 12

15 Johda nto nsuuri tulva" *Tietokoneet ovat yleismaailmallisia koneita, niiden potentiaali yhteensä ylittää rajattoman alueen tehtäviä. Ihmisten potentiaali on toisaalta vahvoilla alueilla, jotka liittyvät eloonjäämiseen, mutta heikkoja siirryttäessä kauemmaksi tästä. Kuvittele "ihmisen kompetenssin maisema" sisältäen laaksoja osoiteviitoilla, kuten aritmeettinen ja rutiini muistaminen; kukkuloita, kuten teoreeman todistus ja shakin peluu ja korkeita vuoren huippuja nimilapuilla, kuten liike, käsi-silmäkoordinaatio ja sosiaalinen kanssakäyminen. Kehittynyt tietokoneen suorituskyky on kuin vesi, joka pikkuhiljaa alkaa tulvia maisemassa. Puoli vuosisataa sitten se alkoi hukuttaa laaksoja alleen, häätäen pois ihmislaskijat sekä tiedosraja mekaanisesti keräilevät ja ylläpitävät virkailijat, mutta jättäen suurimman osan meistä kuiviksi." HANS MoRAVEC, 1998 Alun perin "Computer" tarkoitti ihmistä, joka laski yksinkertaisia yhteen-, vähennys-, kerta- ja jakolaskuja työkseen, vuodesta toiseen. Tämä toistuva ja osin puuduttava työ tehtiin etupäässä naisten toimesta yrityksissä ja viranomaiste htävissä 1800-luvulta aina 1940-luvulle saakka. Seuraavassa kuvassa olleiden henkilöiden puuduttavan laskutyön korvasivat luvun alusta yleistyneet sähkömekaaniset tabulaattorit reikäkortteineen. Nämä ensimmäiset sähkömekaaniset tietokoneet kehittyivät kohti ohjelmoitavia keskustietokoneita, joista ensimmäinen oli kuvassa 2 esitetty ENIAC-niminen tietokone. Automaattinen numeerinen tietojenkäsittely kehittyi toisen maailmansodan vaatiessa tarkkoja laskelmia tykistön ammusratojen selvittämiseksi. Tämä johti maailman ensimmäisen yleispätevän elektronisen ENIAC- tietokoneen syntyyn Yhdysvalloissa. Kone käynnistyi kesällä tyhjiöputken ja puolen miljoonan kytkimen sekä lukemattomien kaapeleiden avulla näyttäen jättimäiseltä puhelinkeskukselta.. (Scott, 2000) 13

16 KUVA 1: Computers- ihmisfaskijat (Wikipedia, 2008) KUVA 2: ENIAC (Wikipedia, 2007) 14

17 "Esimerkkimme shakin ja teoreeman todistuksen kukkuloilta ovat älykkyyden merkkejä. Miksi emme saaneet samanlaisia raportteja vuosikymmeniä sitten tasangoilta, kun tietokoneet ohittivat ihmiset aritmeettisissa tehtävissä ja rutiiniomaisessa muistamisessa? Itse asiassa me saimme, aikanaan. Tietokoneita, jotka laskivat kuten tuhannet tiedemiehet, ylistettiin jättiläisaivoina,jotka inspiroivat ensimmäisen sukupolven tekoälytieteen tutkimuksen. Mutta on vaikea palauttaa mieleen tuon hetken maagisuutta enää tänä päivänä. Yksi syy siihen on se, että tietokoneet ovat osoittaneet tyhmyytensä vääristäen arviotamme. Toinen viittaa omaan kömpelyyteemme. Me laskemme tai pidämme yllä tiedosraja niin tuskaisesti ja ulkoisesti, että pienet mekaaniset askeleet pitkässä laskennassa ovat ilmeisiä, samalla kun iso kuva usein karkaa meiltä HANS MoRAvEc, 1998 Vielä 1980-luvun alussa ei uskottu siihen, että tietokoneet voisivat yleistyä joka kod in yleislaitteiksi. PC muutti tämän kaiken luvun lopulla PC:t olivat jo yleistyneet toimistojen tärkeiksi työkaluiksi, lähes jokaisen työntekijän pöydälle, kehittyneissä teollisuusmaissa. Useat laskennan ja tiedon säilyttämisen tehtävät olivat siirtyneet koneille. Ihmiskunnalle oli täten annettu kaikki maailman laskentakyky, joka sijaitsi jokaisen omalla työpöydällä. Seuraavalla vuosikymmenellä, 1990-luvulla, tietokoneet yleistyvät kotitalouksien pelikoneina. Vuosikymmenen puolesta välistä lähtien, lnternetin vapauttamisen jälkeen, koko maailman tieto saatettiin meidän kaikkien ulottuville verkon hakurobottien toimesta. Vuosi 1997 oli käänteentekevä koneiden ja ihmisten yhteisessä historiassa. Tällöin Deep Blue -niminen tietokone voitti shakin maailmanmestarin, Garry Kasparovin, shakkipelissä. Siis kone voitti maailman parhaan pelaajan shakissa ensimmäistä kertaa koko ihmiskunnan historiassa. Deep Blue kykeni tekemään 200 miljoonaa laskutoimitusta sekunnissa pohtiessaan seuraavaa siirtoaan. Seuraavasta kuvasta voimme aistia mestarin mietteitä, kun Kasparov joutui poistumaan pelipöydästä ilman voittoa. "Mentaaliset askeleet, jotka ovat hyvän shakin pelaamisen ja teoreeman todistuksen taustalla, ovat monimutkaisia ja piilossa, asettaen mekaanisen tulkinnan saavuttamattomiin. Ne jotka voivat seurata peliä, luonnollisesti kuvaavat sitä sen sijaan 15

18 mentaalisella kielellä käyttäen termejä kuten strategia, ymmärrys ja luovuus. Kun kone onnistuu olemaan samanaikaisesti merkityksellinen ja yllättävä samalla rikkaalla tavalla, se myös pakottaa mentaaliseen tulkintaan. Totta kai,jossain esiripun takana, on ohjelmoijia, joilla periaatteessa on mekanistinen lähestyminen asiaan. Mutta jopa heille tämä lähestyminen menettää otteensa, kun sovellusohjelma täyttää muistin niin suurella volyymilla, jota ei voi käsittää." HANS MoRAVEC, 1998 KUVA 3: KASPAROV JA COMPUTER (Wikipedia, 2008) 2000-luvulla useat, jopa sadat, tekoälytieteen sovellukset ovat tulleet osaksi modernin yhteiskunnan toimintaa. Itse asiassa yhteiskuntamme tällaisenaan lakkaisivat toimimasta ilman tekoälyä. Sinäkin käytät päivittäin koneälyn sovelluksia apunasi. Verkon hakurobotit ovat ehkä eniten käytettyjä tekoälysovelluksia: kuukaudessa tehdään 2,7 miljardia Google-hakua. Verkkopankin nopean kulutusluottopäätöksen tekee kone, samoin sähköpostisi kantaa perille koneiden ylläpitämä ja säätelemä 16

19 verkko. Kän nykkäpuheluasi ei reititä ihminen. vaan kehittyneet algoritmit. joita koneet lukevat luvulla robetiikka ja tekoälytiede löytävät entistä useammin toisensa. itse asiassa ne tarvitsevat toisiaan. On vaikea synnyttää ihmisen tasoista älykkyyttä ilman mahdollisuutta yhtä rikkaaseen kanssakäymiseen ympäristön kanssa, johon me olemme tottuneet. Robotit antavat koneälylle jalat, kädet. ihon, korvat ja silmätkin vastaanottaa sensorien kautta ympäristön dataa, jota kone peilaa opittuihin malleihin tietokannassaan tunnistaen tuolin tai ihmisen. Se oppii lisää elämän ilmiöiden yhteyksistä muodostaen uutta tietoa. vaikkapa kädenpuristuksen vaihtelevasta voimakkuudesta ja henkilön tunnetilan yhteydestä. Japanilainen Wakamaru-niminen robotti kykenee tunnistamaan kymmenen eri henkilön kasvonpiirteet ja tarvittaessa omaksumaan kaksi heistä omistajikseen. Seuraavassa kuvassa Mitsubishin Wakamaru tapaa ja kättelee ihmisiä Osakan messuilla vuonna KUVA 4: Wakamaru tapaa ihmisiä Osakan messuilla 2006 (Beattie, 2006) 17

20 Mitsubishi haluaa tarjota robotin, joka kykenee ylläpitämään merkityksellistä suhdetta ihmisiin: keskustelemaan kymmenen tuhannen sanan puitteissa, kyeten välittämään tietoja säästä, uutisia ja säh köposteja. Wakamaru osaa vahtia taloa ja liikkua 1 km/h vauhdilla väistäen esteitä ja huomioiden liikkuvat ihmiset. Samalla se säilyttää omat autonomiset toimintansa. Wakamaru on 100cm korkea ja painaa 30 kiloa, ensimmäiset 100 robottia tuli myyntiin Japanissa syyskuussa 2005 hintaan 14000$. Robotti toimii LINUX-käyttöjärjestelmällä usean mikroprosessorin voimin. (Wakamaru, 2008) Wakamaru ja vaikkapa maailman kehittynein humanoidi robotti, Asimo, siis kykenevät autonomisiin toimintoihin sekä muuttamaan käytöstään ympäristöstä saapuvien visuaalisten ja auditiivisten ärsykesignaalien perusteella. "Kun nouseva tulva tavoittaa asutumpia korkeuksia, koneet alkavat menestyä alueilla, joita yhä useampi ihminen osaa arvostaa. Sisäinen tunne siitä, että aja ttelu on koneissa läsnä, tulee olemaan laajalle levinnyt. Kun korkeimmat huiput ovat peittyneet, siellä on koneita, jotka pystyvät yhtä älykkääseen kanssakäymiseen mistä tahansa aiheesta kuin kuka tahansa ihminen. Mielen läsnäolo koneissa tulee tällöin olemaan itsestäänselvyys. HANS MoRAVEC,

21 Kirjan käsitteitä AGENT Tekoälyohjelma, joka toimii edustamansa tahon puolesta verkossa. AGI Artificial Genera l lntelligence. Yleinen tekoälytiede, joka pyrkii mallintamaan ihmisen yleistä osaamista, tehtäviä ja ajattelua. AC Artificial Consciousness. Konetietoisuus, keinotekoinen tietoisuus, jota tavoitellaan tietyillä tekoälyohjelmilla. Al Artificial lntelligence. Tekoälytiede, joka pyrkii mallintamaan koneille ja ohjelmille ihmisentasoista toimintaa, etupäässä erikoisosaamisalueilla, kuten mallintunnistus, asiantuntijajärjestelmät ja esimerkiksi koneoppiminen. AJATUS Ajatus tai ajattelu voidaan määrittää mentaaliseksi prosessiksi, joka mahdollistaa mallintaa maailmaa ja olla ympäristön kanssa vuorovaikutuksessa tehokkaasti, koskien tavoitteita, suunnitelmia ja haluja. Samanlaisiin konsepteihin ja prosesseihin viittaavat seuraavat termit: tajunta, läsnäolo, tietoisuus ja vaikkapa mielikuvitus. (Wikipedia, 2007) Ajattelu voidaan määritellä tietojenkäsittelyksi,jossa saadaan aikaan erilaisten asioiden ja ilmiöiden tulkinnan sekä seurannan käsittelyvirta - ajatustenvirta. A- LIFE Artificial Life. Tekoelämä. ANDROID Täysin keinotekoinen olento, joka muistuttaa ulkonäöltään ihmistä 19

22 AVAT AR lhmiskäyttäjää esittävä sekä ihmisen ohjaama animaatiolla toteutettu hah mo, jota käytetään osana kommunikointia ja kanssakäymistä virtuaalitodellisuudessa. CA Cellular Automata. Soluautomaatti,joka on tietyn säännön mukaan itseään jäljentävä ohjelma. Soluautomaatti voidaan ajatella ruudukoksi, jonka ruutujen ilmiasu muuttuu yksinkertaisen säännön pohjalta. CAM- BRAIN Keinotekoinen, neuroniverkoille ja soluautomaatteihin perustuva aivorakenne. CHAT BOT Verkon animaatio- tai luonnollista esikuvaansa esimerkiksi ihmistä muistuttava keskustelurobotti. ENTITEETTI Olio, olion olemus KONE Tekoälytieteen puitteissa ihmisen tasoista toi minnallisuutta sisältävä ohjelma eli tekoälyohjelma. Ilmaistaan koneena tai yhtä hyvin voidaan puhua ohjelmasta tarkoittaen samaa asiaa. METATODELLISUUS Useista virtuaalitodellisuuksista koostuva ylemmän tason todellisuus. ORC OR Orcestratet Object Reduction. Roger Penrosen ja Stuart Hameroffin luoma malli aivojen neuronien microtubiliinien kyvystä synnyttää kvanttiteorian mukaista tietojenkäsittelyä, jonka seurauksena tietoisuus voi esiintyä ihmismielessä. SECOND LI FE Aikuisille suunnattu, verkossa sijaitseva interaktiivinen virtuaalitodellisuus, jossa ihmiset esiintyvät itse luoduissa avatar-hahmoissaan. 20

23 TIETOISUUS Entiteetin kyky havainnoida itseään, ympäristöään ja ajatuksiaan metatasolla. Tietoisuudella ymmärretään myös ihmisen kyky erottaa oma minä ympäristöstä sekä osana ympäristöä. Tietoisuuden voidaan ajatella koostuvan seuraavista ominaisuuksista: subjektiivisuus, itsensä ymmärrys, aistimus ja tiedostaminen sekä kyvystä havaita suhde itsensä ja oman ympäristön välillä. Tietoisuuden tutkimus voidaan jakaa tietoisuuden ilmiöön ja tietoisuuden käyttöön, joka viittaa aivojen prosessointisysteemin universaaliin informaation saatavuuteen. (Wikipedia, 2007) 21

24

25 1. Osaako sukellusvene uida? Ehdotan teitä pohtimaan kysymystä: *Osaavatko koneet aja tella?" Tämän pitäisi alkaa määrittelemätiä termit HkoneHja Hajatella Määritelmät voidaan rajata siten, että kyseessä on sanojen normaali käyttö, mutta tällainen lähestyminen on vaarallinen, jos termien merkitys löydetään näiden sanojen normaalin käytön perusteella, vaikkapa tilastollisena Gallup-kyselynä. Tä mä on kuitenkin absurdia. Yrittämättä tällaista määritelmää, ehdotonkin kysymyksen korvaamista toisella.h ALAN TURING, 1950 Olemme monesta asiasta kiitollisuudenvelassa Alan Tu ringille. Juuri hänen johdollaan ja Robinson-nimisellä tietokoneella britit kykenivät ratkaisemaan natsien toisessa maailmansodassa käyttämän salakirjoituksen eli Enigma-koodin. Tämä oli oleellisen tärkeää sodan voittamiseksi. Alan T uringia pidetään myös tekoälytutkimuksen isänä. Hän kehitti ns. universaalin Turing- tietokoneen käsitteen, jolle nykyisetkin pc:t osin pohjautuvat. Hänen korvaava kysymyksensä liittyy nykyisin Tu ringin testin nimellä olevaan järjestelyyn. Testissä ihmistarkkailija yrittää päätellä, keskusteleeka hän tietokoneen tai ihmisen kanssa. Jos kouliintuneet testaajat erehtyvät luulemaan saatujen vastausten perusteella keskustelukumppaniaan ihmiseksi, on kone läpäissyt Turingin testin ja alussa pohdittavaksi asetettu kysymys on saanut vastauksen-koneet osaavat ajatella. Alan Turing, jonka kehittämä universaalikoneen idea oli kaikkien nykyisten tietokoneiden esi-isä, uskoi, että nisäkkäiden ajattelu voidaan mallintaa ja moduloida. Leena Krohnin (2007) mukaan hän uskoi vielä paljon enemmänkin: että ihmisen mieli ja sielu voidaan siirtää ohjelmaan, ja siten tavallaan te hdä se kuolemattomaksi. Te koelämän (A-Life) tutkijoiden lähtökohdat ovat toisaalta vaatimattomampia, mutta toisaalta suurempia: he pyrkivät luomaan digitaalista elämää. Oheisissa kuvissa esitetty Asimo on tällä hetkellä maailman kehittynein robotti, joka kykenee puhumaan, juoksemaan, kiipeämään portaita, tunnistamaan ihmisiä sekä 23

26 KUVA 5: ASIMO JA TYTTÖ KÄVELYLLÄ (Wikipedia, 2007) KUVA 6: ASIMO portailla (Cornischong, 2005) KUVA 7: ACTROID AICHIN MESSUILLA VUONNA 2005 (Wikipedia, 2007) 24

27 havaitsemaan myös itsensä peilistä. Asimo-robotin voit tavata tarjoilemassa teetä asiakkaille Honda-yhtiöiden pääkonttorin kahvilassa Japanissa tai vuokrattuna erilaisissa promootiotilaisuuksissa. Robotit voivat olla myös hyvin ihmismäisiä ja meitä muistuttavia robotteja kutsutaan androideiksi. Tietojenkäsittelyn eksponentiaalinen kehitys (Mooren lain kuvaama ja Ray Kurzweilin (Kurzweil, 2005) tarkentama mikroprosessorin laskennan suorituskyvyn tuhatkertaistuminen nykyisestä tasosta edelleen 2010-luvun loppuun mennessä) tuo nykyisiin Roomba-pölynimureihin, robottiruohonleikkureihin tai puhuviin leluihin verrattuna satoja kertoja osaavammat robotit osaksi ensi vuosikymmenen modernia yhteiskuntaa, ehkä näyttäen myös ihmismäisemmiltä, kuten esitettynä kuvassa 7. Kehittyvä robetiikka ja tekoälytiede yhdistyneenä koneiden parempaan kykyyn toimia osana ympärillä olevaa arkea ja yhteiskuntaa johtaa melko pian myös pohtimaan kysymyksiä koneiden kyvystä ajatella. Tämä tarkoittaa ajattelua joko yksinkerta isen refleksinomaisesti tai jopa ympä ristösignaaleja sekä omia ajatuksia kriittisesti tarkastellen - reflektoiden eri ajatuspolkujen mahdollisia toteutuvia lopputuloksia päätöksentekoa varten. Koneet, jotka ajattelevat, vaikka yksinkertaisestikin ja hieman eri tavalla kuin me ihmiset, johtaa edelleen myös kysymyksiin tietoisuudesta koneissa. Onko koneilla simuloitua elämää ja voiko ohjelmallisella tasolla syntyä sellaista? Howard Rheingold (2000) kertoo Licklider-nimisestä tutkijasta,joka halusi 1950-luvulla selvittää, miten ihm isen ajatusprosessi toimii. Pätevän tutkijan tavoin hän piti tarkkaa kirjanpitoa omista toimistaan koskien tietojenkäsittelyn tutkimuksia. Lickliderin tutkimukset paljastivat, että noin 85% hänen ajastaan kului itse asiassa siihen, että hän pääsi tilanteeseen, jossa ajatella tai tehdä päätös ja oppia jotakin, mitä hänen tarvitsi tietää. Paljon enemmän aikaa kului siis informaation löytämiseen tai hankintaan kuin tiedon sulattamiseen. "Vaikka hän oli aina ajatellut, että tulkinta ja arviointi olisivat olleet hänen tutkimustyönsä tärkeimmät toiminnot, Lickliderin analyysi hänen tutkimustyylistään näytti sen, että suurin osa hänen tehtävistään oli mekaanisia tai järjesteleviä; etsintää, laskentaa, piirtämistä, päättelyä loogisista tai dynaamisista seurauksista koskien tiettyjä oletuksia tai hypoteeseja, valmistellen näin tietä päätökselle tai näkemyksen syntymiselle. Pää- 25

28 tös, johon hän tuli, ei kuulosta niin radiaalilta nykyään, kuin vuonna 1957, jolloin hänen tutkimuksensa tapahtuivat. Licklider päätteli omankohtaisen tutkimuksensa perusteella, että suurimman osan hä nen tutkimustyön vaatimasta ajattelutyöstä hoitaisivat koneet tehokkaammin". (Rheingold, 2000) Te koelämän (A-Iife) tutkimus on vasta noin kymmenen vuoden ikäistä, kun taas tekoälyn (AI) tutkimuksen katsotaan alkaneen Dartmouthin seminaarista vuonna Molempien tutkimussuuntien taustalta löytyy fyysikko John von Neumann, joka 1950-luvulla ennakoi myös digitaalisen todellisuuden syntyä. Leena Krohn (2006) kertoo von Neumannin luennoineen itseoperoivista ja itseään jäljentävistä automaateista, koneista, jotka pystyivät käsittelemään ja soveltamaan informaatiota. Sellaisten koneiden ymmärtäminen edisti myös biologisen elämän ymmärtämistä, sillä organismit toimivat Krohnin mukaan monessa suhteessa noiden koneiden kaltaisesti. "Monet ovat ka utta aikojen kiinnostuneina ta rkkailleet muurahaispesiä hä mmästellen, kuinka niin järjestäytynyttä yhteisöelämää, viljelyä, lasten hoitoa, kotieläintenkasvatusta, sanalla sanoen - kulttuuria - voidaan havaita niin alkeellisten olioiden parissa. Kysymyksessä on emergenssi, ilmiö, joka tarkoittaa, että kokonaisuuteen ilmaantuu entuudestaan tuntemattomia ominaisuuksia, sellaisia, joita ei ole havaittavissa sen osissa. Kokonaisuus saattaa olla elävä, mutta sen osat eivät. Geeniemme DNA koostuu aminohapoista, joita tuskin voimme kutsua eläviksi". (Krohn, 2006) Robotit kykenevät tänä päivänä alkeelliseen parvi käyttäytymiseen. DARPA:n rahoittamat tutkimukset selvittävät esim. lentävien mekaanisten hyönteisten käyttöä sodankäynneissä, jotka hyödyntävät parven te hokkaampaa mahdollisuutta etsiä ja hankkia info rmaatiota vihollisesta. Hondan tarjoilevat ASIMO-robotitkin toimivat yhteistyössä keskenään. Kun toinen väsyy ja palaa automaattisesti lataukseen, toinen ASIMO havaitsee tämän ja huolehtii siitä, että tarjoilu voi jatkua. "Digitaalistenkin eliöyhteisöjen elämässä on nähtävissä emergenttien ominaisuuksien puhkeamista. Hyönteisyhteisöiden ja ohjelmien, ns. agenttien ryhmäkäyttäytymisessä, nähdään yhteisiä piirteitä. Voidaan todellakin puhua eräänlaisesta parviälystä. Myös tekoelämäohjelmissa tapahtuu spesialisoitumista ja kontrolli jaetaan, kuten 26

29 muurahaispesissäkin. Se, mikä tapahtuu, tapahtuu hyvin paikallisesti ja kaikki yleisnäkemys puuttuu. Ja kuitenkin: "lokaalit säännöt määräävät globaalin olemassaolon tavan." (Krohn, 2006) Hofstader (1979) vertaa muurahaisyhdyskuntaa aivosysteemiimme. Yksittäiset muurahaiset työskentelevät tiimien jäseninä eivätkä pelkästään vaeltele ilman päämäärää. Miljardien vuosien evoluution jälkeen nämä muurahaiset ovat ylittäneet tietyn kriittisen kynnyksen vahvistaen itseään kohti kollektiivista käytöstä, joka aikaansaa muurahaisyhteiskunnan. Hofstäder vertaa muurahaistiimejä signaaleihin ja pohjimmiltaan näiden signaalien tehtävänä on siirtää erilaisen erikaisasaamisen hallitsevia muurahaisia yhdyskunnan tehtävien vaatimille alueille. Lopulta täysin kehittynyt muurahaisyhteiskunta omaa holistisen toimintamallin ja syntyvä molekylaarinen mekanismi saa muotonsa. Yhteiskunnan tiimit. sen signaalit, ovat alemman tason aktiivisia, kompleksisen systeemin ala-systeemejä. Nämä signaalit laukaisevat muita signaaleja. Tästä Hofstadter vetää rinnastuksen tiimin signaalien ja ihmisen aivojen neuronien, synaptisten yhteyksien sekä neuronien syttymisien välille. Kumpikaan, yksittäinen neuroni tai muurahainen, ei ymmärrä sitä kokonaisuutta, josta ovat osia. Aivojen toiminta, kuten myös muurahaisyhteiskunnan kompleksinen ylemmän tason toiminta, perustuu pohjalla oleviin yksiköiden toiminnallisiin perussääntöihin luoden ylemmän tason toimintaa ja ajatuksia. Jos seuraavan kuvan yhden Asimo-robotin sijaan me ko htaammekin ryhmän autonomisesti liikkuvia koneita ta i parvikäyttäytymisen avulla vielä tätä älykkäämmin toimivia robotteja, saattaa osien summana syntyä emergentisti tulevaisuuden yhteiskuntaan uusia ja mielenkiintoisia haasteita. Kehitys kehittyy ja nopeutuu. lhmisyhteiskunnat ovat nyt keskellä akseleroituvaa transformaatiota, joka synnyttää tekoälyn yhä luonnollisemmaksi osaksi elämäämme. "Emergenssi on ilmiö, joka on tekoelämän tutkijoiden toisessa polttopisteessä kun toisessa on evoluutio. A-life on myös todentanut, että evoluutioon aikaisemmin sisällytetystä gradualismista on luovuttava. Gradualismi tarkoittaa käsitystä, että kehitys etenee vähä vähältä ja tasaisesti. Niin ei kuitenkaan tapahdu. Evoluutiossa vaihtelevat 27