VTT TECHNICAL RESEARCH CENTRE OF FINLAND LTD Robotit ja tekoäly terveydenhuollon työvälineinä nyt ja tulevaisuudessa työn tutkimukseen perustuva näkökulma Mikael Wahlström, VTT Erikoistutkija, valtiot. tohtori (sosiaalipsykologia)
Tulevaisuusvisio ja esityksen kiteytys: Robotti ei korvaa terveydenhuollon ammattilaista 17/01/2018 2
Pääviestit 1) Robotti ei korvaa terveydenhuollon ammattilaista eli kehitystä ei kannata pelätä 2) Tekoälystä ja roboteista on hyötyä potilaan ja työntekijän kannalta 3) Teknologiseen muutokseen voi ja kannattaa vaikuttaa 17/01/2018 3
Tekoäly peruskäsitteet Tekoäly: jäljittelee ihmisen päätöksentekoa käskysarjoilla ja neuroverkoilla Käskysarjat (algoritmit): tarkka kuvaus, miten toimitaan; monimutkaisia loogisia rakennelmia; kyllä/ei-kysymykset pohjalla Esim.: kurkkukipu + valuva nenä + kuume = flunssa Esim.: keittokirja = kasa käskysarjoja Neuroverkot: muuttavat dataa luonnollisista kohteista (esim. ääni tai kuva) tilastollisiksi arvauksiksi; datan ryhmittely asteittain. y1 kissa (95%) y2 koira (2%) y3 hevonen (3%) 17/01/2018 4 Kuva kissasta: Wikimedia commons; Von.grzanka
Koneoppiminen neuroverkoissa Aluksi neuroverkko arvaa sattumanvaraisesti. Oikeat vastaukset tiedetään (tuhansia ihmisen luokittelemia kuvia). y1 kissa (32%) y2 koira (33%) y3 hevonen (34%) Oikeisiin vastauksiin vievät reitit vahvistuvat pikkuhiljaa tuhansien arvauksien myötä. Lopulta koulutettu neuroverkko arvaa taitavasti! y1 kissa (95%) y2 koira (2%) y3 hevonen (3%) 17/01/2018 Kuva kissasta: Von.grzanka (Wikimedia commons); Hevonen: Alvesgaspar 5 (Wikimedia commons); Koira: Robert Southworth (Wikimedia commons)
Tekoäly piirteet Tekoäly = datanryhmittelyennustussääntöjennoudatusväline Loogisten sääntöjen täsmällinen noudattaminen. Monimutkaisten käskysarjojen nopean toteuttamisen avulla voi esim. voittaa ihmisen shakissa ja muissa peleissä -> vahvuus loogisesti rajatussa ja luokitellussa maailmassa. Neuroverkot mahdollistavat -> hyvä tekemään ennusteita, kun on opetellut suuren datamäärän avulla -> kuvan- ja puheentunnistus. Kytkös fyysiseen laitteeseen (eli robottiin) sensoreiden avulla: LiDAR (optinen tutka) rakentaa kolmiulotteisen maailman ympäristöstä. Älykkyys? -> riippuu määritelmästä; ei yleisälykäs, ei osaa laittaa kahvia vieraassa talossa; keskustelu kankeaa Tulee vuosi vuodelta entistä tehokkaammaksi: laskutehon lisääntyminen -> älykkyyden lisääntyminen? Ihmisen älykkyys: aivojen ja aistipiirien kytköksessä tämä tekoälyn piirre ei kehity evoluution tavoin. Vaikutukset ihmiseen salakavalan dramaattisia 17/01/2018 6
Terveydenhuollon asiakastyön piirteitä Tekoäly/robotti Ihminen Joustava sääntöjen noudattaminen Ei pärjää Hyvä Empatia parantaa hoidon laatua Ei ole Vaihteleva Myötäelämiseen liittyvää mikrotason päätöksentekoa Kaavamainen toimija Intuitiivisesti Eettinen päätöksenteko Ohjeen mukaan Vaikeaa, sovittavissa, ohjeen mukaan Lääketieteellisen osaamisen sovittaminen potilaan tarpeisiin Liian epämääräistä Opittavissa Paljon toistoa Ei ongelmaa Turhautuu, väsyy Potilaan tilan diagnosointi Ennusteita mittausten perusteella Kokonaisvaltaisuus, intuitio, ohjeet Luovat ratkaisut Ei kykene Vaihtelevasti, joskus liikaakin 17/01/2018 7
Terveydenhuollon asiakastyön piirteitä Tekoäly/robotti Ihminen Joustava sääntöjen noudattaminen Ei pärjää Hyvä Empatia parantaa hoidon laatua Ei ole Vaihteleva Myötäelämiseen liittyvää mikrotason päätöksentekoa Kaavamainen toimija Intuitiivisesti Eettinen päätöksenteko Ohjeen mukaan Vaikeaa, sovittavissa Lääketieteellisen osaamisen sovittaminen potilaan tarpeisiin Liian epämääräistä Opittavissa Paljon toistoa Ei ongelmaa Turhautuu, väsyy Potilaan tilan analysointi Ennusteita datan perusteella Kokonaisvaltaisuus, intuitio, ohjeet Luovat ratkaisut Ei kykene Vaihtelevasti, joskus liikaakin 17/01/2018 8
Terveydenhuollon asiakastyön piirteitä Tekoäly/robotti Ihminen Joustava sääntöjen noudattaminen Ei pärjää Hyvä Empatia parantaa hoidon laatua Ei ole Vaihteleva Myötäelämiseen liittyvää mikrotason päätöksentekoa Kaavamainen toimija Intuitiivisesti Eettinen päätöksenteko Ohjeen mukaan Vaikeaa, sovittavissa Lääketieteellisen osaamisen sovittaminen potilaan tarpeisiin Liian epämääräistä Opittavissa Paljon toistoa Ei ongelmaa Turhautuu, väsyy Potilaan tilan analysointi Ennusteita datan perusteella Kokonaisvaltaisuus, intuitio, ohjeet Luovat ratkaisut Ei kykene Vaihtelevasti, joskus liikaakin 17/01/2018 9
Robotit nyt ja lähitulevaisuudessa nuket ja lelut 17/01/2018 Vasen kuva: Aaron Biggs, ehjayb on Flickr 10 Oikea kuva: Jiuguang Wang (Wikimedia commons)
Robotit nyt ja lähitulevaisuudessa leikkausrobotit 17/01/2018 11
Robotit nyt ja lähitulevaisuudessa fysioterapia 17/01/2018 Vasen kuvat Mawase et al. J Neurophysiol 111: 1444 1454, 2014; 12 Oikea kuva: Beed et al, Front. Robot. AI, 20 November 2017
Ihmisen ja robotin työnjako terveydenhuollossa Tekoälylle: Toistoa ja matemaattista tarkkuutta vaativia tehtäviä Turhauttavat tehtävät, joissa ei tarvita varsinaista ydinosaamista: automaattinen raportointi? Tiedonkäsittely diagnoosin tukena Ihmiselle: Sorminäppäryyttä ja kosketusta vaativat tehtävät Vastuu välittömästä asiakasrajapinnasta Lääketieteellisen osaamisen soveltaminen 17/01/2018 13
Teknologiakehitykseen vaikuttaminen Pohjatyö teknologian kehittämiseksi tehdään paljolti julkisin varoin yliopistoissa ja muissa tutkimuslaitoksissa yritykset hyödyntävät tätä pohjatyötä tuotesuunnittelussa Tutkimuslaitokset kilpailevat rahasta hakemuksia tekemällä: EU, TEKES, jne. Kilpailu kytköksissä julkiseen keskusteluun: hakemuksissa voidaan viitata eri toimijoiden esittämiin vaatimuksiin. Työntekijät voivat vaatia hyvää teknologiaa: esim. VTT:n tutkijat voivat tehdä taustatutkimuksen, jolla varmistetaan, että uusi järjestelmä sopii työn tarpeisiin. Hyvän käyttökokemuksen selvittäminen jälkikäteen onnistuu myös. -> Ulkopuolinen toimija teknologiaprojekteihin! 17/01/2018 14
TECHNOLOGY FOR BUSINESS mikael.wahlstrom@vtt.fi