Ilmestynyt teoksessa: Mika Laakkonen, Suvi Lamminpää, Jarno Malaprade (toim.). Informaatioteknologian filosofia. Lapin yliopistokustannus, Rovaniemi 2011. ISBN: 978-952-484-384-3 INFORMAATIOTEKNOLOGIA JA IHMISKUNTA - SYSTEEMINEN JA EVOLUTIIVINEN TARKASTELU Sakari Ahvenainen JOHDANTO: POPPER; EVOLUTIIVINEN INDUKTIO JA TIEDE Teoriasta ja artikkelin prosessista Tämä artikkeli käsittelee informaatioteknologian megahistoriaa, suuria ja periaatteellisia muutoksia informaatioteknologiassa. Pitkän aikavälin tarkastelun tavoitteena on informaatioteknologian nykyisyyden ja tulevaisuuden hahmottaminen. Mitä pidemmällä aikavälillä tarkastelemme tietyn alan ilmiöitä, sitä paremmat mahdollisuudet meillä on nähdä laajempia yhteyksiä ja kyseisen alan mahdollista uutta kehitystä (Buzan & Little 2000, 2). Aiheena informaatioteknologian historia on laaja ja tarkastelu suoritetaankin keskittyen vain suuriin linjoihin ja tiettyihin näkökulmiin. Prosessina artikkelissa käytetään itävaltalais-brittiläisen tieteen filosofin ja professori Karl R. Popperin esittämää evolutiivista induktionäkemystä. Se ja pohdinta tieteen tekemisestä esitetään artikkelin johdantoosassa. Popperin induktio tiivistyy prosessiksi: ongelma, sen alustavat teoriat, virheiden karsinta ja uudet ongelmat. Popperin kirjan ydinsanoma on, että näin voidaan päästä lähemmäksi tieteellistä totuutta, mutta sitä ei voida koskaan saavuttaa (Popper 1979). Popperin esittelemä induktion malli on evolutiivinen, kuten kyseisen mallin esittelevän kirjan nimestä Objective Knowledge An evolutionary Approach selviää. Kirjassaan Popper katsoo ratkaisseensa induktion ongelman; yksittäisistä havainnoista saa tiedettä, todeksi 1 prosessoitua ja varmennettua tietoa vain aiempiin yleisesti hyväksyttyihin teorioihin perustuen sekä käyttäen kriittisyyttä ja tervettä järkeä. (Popper 1979.) Tämän artikkelin popperilainen mielenkiintoinen ongelma 2 on: Mikä on ollut informaation ja informaatioteknologian asema ja merkitys ihmiskunnan evoluutiossa aiemmin, nyt ja mahdollisesti myös tulevaisuudessa? Artikkelin ongelman ratkaisuun liittyviä alustavia teorioita ovat artikkelissa ensin kybernetiikka, informaation yleinen merkitys (Wiener 2000) ja toiseksi systeemiteoria (Bertalanffy 2003) (Skyttner 2005). Kolmantena alustavana teoriana käytetään ihmiskunnan evoluution megavaiheita. Ne kulminoituvat ihmiskunnan organisaation koon ja kompleksisuuden kasvuun sarjassa: suurperhe (lauma), heimo, valtio, kulttuuri ja globaali ihmiskunta. Alustavat teoriat esitetään luvuissa 2 4. 1 Tosi tarkoittaa tässä tiedeyhteisön yleisesti hyväksymää. 2 Popperin mielestä tulisi erityisesti tutkia mielenkiintoisia, laajimmin selittäviä ongelmia (Popper 1979, 55). INFORMAATIOTEKNOLOGIA JA IHMISKUNTA - SYSTEEMINEN JA EVOLUTIIVINEN TARKASTELU 113
Ihmiskunnan evoluution megavaiheita tarkastellaan neljä eri aloilta valitun sovellutuksen avulla. Näistä ensimmäinen on geopolitiikan teoria (Taylor 1973). Siihen liittyy läheisesti vuosikymmeniä aikaisemmin kirjoitettu laaja sovellutus sodankäynnistä ja sen evoluutiosta (Wright 1942). Geopolitiikan teoriaa lähellä on myös kolmas tämän osan sovellutus, kansainvälisten järjestelmien maailmanhistoriaa käsittelevä teos (Buzan & Little 2000). Neljäntenä sovellutuksena käytetään kahta kielen evoluutiota käsittelevää teoriaa (Logan 2007) (Lieberman 2000). Näistä erityisesti Loganin teos perustuu keskeisesti artikkelin ydinasioihin, organisaatiotason kasvuun ja kompleksisuuden hallintaan. Alustavien teorioiden jälkeen siirrytään Popperin mallin mukaisesti prosessin vaativimpaan osaan, virheiden karsintaan, joka esitetään yhdessä arvioiden kanssa luvussa 5. Lopuksi käsitellään johtopäätökset luvussa 6. Osa johtopäätöksiä ovat prosessissa syntyneet uudet ongelmat. Artikkelissa korostuu kirjoittajan taustan vuoksi sodankäynti ja informaation merkitys siinä. Viime vuosina aihe on laajentunut informaation aseman ja merkityksen laajempaan pohdintaan. 3 Tieteen tekemisestä Tieteen kehityksen tavoitteena on selittää todellisuutta yleisempien, laajimmin selittävien teorioiden perusteella (Popper 1979, 287) (Bateson 2000, xxvi xxvii). Perustavaa laatua olevia ja toisiinsa liittyviä tieteellisiä teorioita ovat yleinen systeemiteoria (Bertalanffy 2003) (Skyttner 2005), Charles Darwinin evoluutioteoria 4 ja kybernetiikka (Wiener 2000). Uusimpana yleisenä, laajasti selittävänä teoriana amerikkalainen fyysikko, Rockefeller Universityn fysiikan apulaisprofessori ja filosofi Heinz R. Pagels näkee kompleksisuuden hallinnan. Se on hänen mukaansa valistusta seuraava 300 vuoden vaihe tieteessä (Pagels 1989). Viime vuosisatoina tiede on myös auttanut ihmistä hahmottamaan paikkaansa maailmankaikkeudessa. Kristinuskon mukaan ihminen oli luomakunnan herra ja valtias. Ensin Galileo Galilei osoitti, että luomakunnan herra ei ollut ainakaan tähtitieteen kannalta maailmansa keskipiste. Myöhemmin Charles Darwin osoitti, että elämä on voinut kehittyä muutenkin kuin jumalallisen luomisen kautta. Lopulta James D. Watson ja Francis Crick osoittivat DNA:n avulla, että ihminen on pohjimmiltaan samaa elämää kuin kasvit ja alemmat eliöt, jopa bakteerit. 3 Artikkelin viitekehyksessä voitaisiin myös sanoa, että sodankäynti ja siinä informaation merkitys on ollut esiaste, protovaihe, tähän artikkeliin, joka käsittelee informaation merkityksen laajennusta sodankäynnistä ihmiskunnan evoluutioon. 4 Charles Darwinin evoluutioteoriaa voidaan tarkastella systeemiteorian sovellutuksena, eikä sitä käsitellä sellaisenaan tässä tilan puutteen vuoksi. Evoluutio on systeemi, jossa laji on tarkasteltava systeemi ja sen ympäristö muodostuu maapallosta ja muista lajeista. 114 INFORMAATIOTEKNOLOGIAN FILOSOFIA
ENSIMMÄINEN ALUSTAVA TEORIA: KÄSITEANALYYSI KYBERNETIIKASTA JA TEKNOLOGIASTA Informaatiosta, tiedosta ja kybernetiikasta Lähestymme mielenkiintoisen ongelmamme ratkaisua ensiksi tutkimalla ja määrittelemällä tiedon (informaation) ja teknologian käsitteitä. Tämä käsiteanalyysi informaatioteknologiasta on Popperin induktionäkemyksen mukainen ensimmäinen alustava teoria. Tämän tarkastelun tavoitteena on selvittää tiedon moninaisia ja hajanaisia määritelmiä. Tieto (informaatio) liittyy tässä artikkelissa lähinnä kybernetiikkaan, oppiin konemaisista ja inhimillisistä tietoa käsittelevistä itseohjautuvista automaattisista järjestelmistä (Wiener 2000). Kybernetiikassa tieto liittyy siis aina johonkin järjestelmään. Suora seuraus tästä on, että tiedolla on merkitystä vain suhteessa kyseisen tiedon järjestelmään 5, kontekstiin (Bateson 2000, 408). Kyberneettisessä mallissa on neljänlaista tietoa (Skyttner 2005, 81 84, 92): (i) järjestelmän sensorin syötettä, eli stimulaatiota, järjestelmään: korva ja puhe, esimerkiksi kysymys, (ii) järjestelmään tallennettua ja syötetietoa käsittelevää ja sen merkityksen tunnistavaa tietoa päätöksentekoelimessä: tulkinta aivoissa 6 ja muisti 7, (iii) tulostetietoa vaikutuselimeen, esimerkiksi vastaus ja puheen tuottaminen äänielimissä, joka stimuloi järjestelmää: toisen ihmisen korvat ja (iv) palautetietoa systeemin säätämiseen: negatiivinen tai positiivinen palaute. Palautetieto on vaikutus- ja säätökanava systeemiin. Näistä syötetieto ja tulostetieto ovat siirrettävää tietoa, jota ja vain jota viestintätekniikassa käytetty Claude E. Shannonin matemaattinen kommunikaatioteoria 8 käsittelee (Shannon & Weaver 1949) (Kåhre 2002, 216). Jotta siirrettävällä tiedolla olisi merkitys, jotta se vaikuttaisi, tarvitaan tulkitsevaa tietoa. Jotta systeemi saavuttaisi asetetun tavoitteensa (epätietoisuuden vähentäminen) tarvitaan palaute (siitä, saatiinko kysymykseen tyydyttävä vastaus). 5 Jokainen ihminen on fysiologisesti, geneettisesti, historiallisesti ja kulttuurisesti erilainen systeemi, eli yksilö. Tästä johtuen sama informaatio, esim. sana aiheuttaa periaatteessa aina erilaisen reaktion eri yksiköillä (Maturana & Varela 1998, 22-23). 6 Aivot ovat rakennetta ja järjestystä, joka käsittelee järjestelmään tallennettua ja sinne sensorien syöttämää tietoa (Maturana & Varela 1998, 22, 34 ja 126). Vastaavia tietoja käsitteleviä rakenteita ovat myös solu ja mikroprosessori (tietokone). Sensorista tietoa käsittelevä päätöksentekoelin yhdistää sensorit ja vaikutuselimet ja laajentaa systeemin käyttäytymismahdollisuuksia (Maturana & Varela 1998, 163). 7 Lyhytaikainen muisti aivoissa on neuronien kemiaa aivoissa ja pitkäaikainen muisti neuronien pysyviä yhteyksiä, rakennetta (tai järjestystä) aivoissa. Lähde: YLE Teeman dokumentti Muistia etsimässä 2.4.2010 klo 08.55, kesto 1 h 33 min. 8 Kirja käsittelee kommunikaatiota, siirrettävää tietoa, ei tietoa kokonaisvaltaisesti. Kirjasta puuttuu tulkitseva, systeemin rakenteen sisältävä informaatiokäsitys, kuten Shannon itsekin toteaa (Shannon & Weaver, 1949, 8) INFORMAATIOTEKNOLOGIA JA IHMISKUNTA - SYSTEEMINEN JA EVOLUTIIVINEN TARKASTELU 115
Kyberneettisinä tietoa käsittelevinä järjestelminä voidaan nähdä jatkumo, joka alkoi solusta ja jatkui sen välivaiheiden kautta ihmisenä ja hänen laajennettuina organisaatioina. Seuraavassa vaiheessa prosessi eteni tietokoneeseen ja sen laajennuksiin tietokoneverkkoina. Viimeisintä vaihetta tässä ketjussa edustaa maailmanlaajuinen tietokoneverkko, internet. Näiden järjestelmien solu, ihminen, tietokone tiedon perustasot ovat: 1. Data, pienin 9 tiedon yksikkö, jonka kohdesysteemi solu, ihminen ja tietokone voi tunnistaa, eli erottaa toisistaan: viestin perusyksikkö 10. 2. Informaatio, N kertaa data, jolla on eritysmerkitys systeemilleen: viesti. 3. Tieto, informaation merkitys ja tulkinta systeemissään. Tässä vaiheessa informaatio saa merkitykseen (vrt. semantiikka). Merkityksen kautta syntyy edelleen vaikutus systeemiin tai sen ympäristöön (vrt. pragmatiikka). Tätä ja vain tätä kautta tiedolla on merkitystä. 4. Tiedon suuremmat tasot, jotka muodostuvat N kertaa alemmista ja niiden eritysmerkityksestä, koodauksesta systeemilleen. Ihmisellä nämä ylemmät tasot voivat olla esimerkiksi tietämys, ymmärrys, viisaus ja valaistuminen. Ne taas voivat kulminoitua esimerkiksi osaamiseksi, arvoiksi ja elämänkatsomukseksi. Yleisemmin tieto, jota käytetään tässä artikkelissa kaikkia edellä mainittuja tasoja kuvaavana yleisterminä, on pohjimmiltaan muotoon panemista 11 (Baeyer 2004, 20), muodon siirtoa 12 (Baeyer 2005, 25), suhde 13 (Baeyer 2004, 22). Tieto on myös järjestystä 14, eli epäjärjestyksen, entropian vastakohta, negentropiaa (Wiener 2000, 11 ja 36) (Kåhre 2002, 178 ja 181). Tässä muoto-mielessä esimerkiksi atomissa on tietoa, joskin yksinkertaisessa muodossa (Stonier 1990). Alkeishiukkasten ja atomien informaatio, ennuste niiden toiminnasta, on koodattu aaltofunktioon. (Baeyer 2004, 38 ja 172 4) Tämän perusteella saadaan kyberneettisen tiedon hierarkiat: (Taulukko 1). 9 Kvanttifyysikko Anton Zeilinger sanoo asian seuraavasti: Pienin systeemi (elementary system) sisältää yhden bitin informaatiota (Baeyer 2004, 227). 10 Gregory Bateson määrittelee informaation erona, joka saa eron aikaiseksi jossain myöhäisemmässä vaiheessa (Bateson 2000, 272, 381 ja 458). Vrt. ero nollan ja ykkösen, ero adeniinin, tymiinin, guaniinin ja sytosiinin sekä A Ö:n välillä). Saa eron aikaiseksi jossakin myöhäisemmässä vaiheessa viittaa voimakkaasti tiedon vaikutukseen. Myös kvanttifyysikko Erwin Schrödingerin mielestä ero on tärkeämpi kuin ominaisuus sinänsä (Baeyer 2004, 53). 11 Latinaksi: informare. Muodon vastakohta on muodottomuus, joka on lähellä entropiaa, epäjärjestystä. 12 Puheessa äänenpaine siirtyy käsitykseksi, kirjoituksessa teksti käsitykseksi, DNA:ssa kodoni aminohapoksi ja tietokoneessa konekielinen käsky esim. kahden rekisterin yhteenlaskuksi. 13 Tieto on suhde-mielessä sisäänsyöttötiedon suhde ulostulotietoon. Suhteen muodostaa ja sitä säätelee välissä oleva muunnin, päätöksentekoelin. 14 Lyhytaikainen muisti aivoissa on neuronien kemiaa aivoissa ja pitkäaikainen muisti neuronien pysyviä yhteyksiä, rakennetta (tai järjestystä) aivoissa. Lähde: YLE Teeman dokumentti Muistia etsimässä 2.4.2010 klo 08.55, kesto 1 h 33 min. 116 INFORMAATIOTEKNOLOGIAN FILOSOFIA
Taso 1: Data, pienin erotettava yksikkö Ihminen, puhe Ihminen, Elämä (DNA) Tietotekniikka kirjoitus (tietokone) äänne kirjain tai merkki ATGS-pari 1 bitti Taso 2: Informaatio sana, 1 tai useampi äänne sana, 1 tai useampi kirjain kodoni 2, kolme ATGS-paria konekielinen käsky (4 64 bittiä) Taso 3: Tieto, informaation merkitys 3 sanan merkitys ihmiselle sanan merkitys ihmiselle kodonin merkitys solulle (= aminohappo) konekielisen käskyn merkitys mikroprosessorille Taso 4 ja ylemmät tasot: lause, puheenvuoro, keskustelu, viisaus, valaistuminen lause, kappale, luku, kirja, kirjasto, viisaus, valaistuminen Geeni 4 (= proteiini), geeni, joka kontrolloi geenejä, (?) 5 aliohjelma tai algoritmi, ohjelma, ohjelmisto Taulukko 1: Kyberneettisen tiedon hierarkkisia tasosovellutuksia (Baeyer 2004, 227; Bateson 2000, 272, 381 ja 458; Baeyer 2004, 53) 1. ATGS = Adeniini, tymiini, guaniini ja sytosiini 2. Kodoni, kolme ATGS-paria (43 = 64 mahdollisuutta), koodaa DNA:ssa lähinnä yhden elämän käyttämästä 20 aminohaposta. 3. Tieto on merkittävä juuri ja vain siinä mielessä, että oikeassa järjestelmässä informaatio muuttuu symbolista (viestistä) toiminnaksi, konkreettiseksi vaikutukseksi olemassaolossa. Tietäminen on siis toimintaa, vaikuttamista. 4. Geeni (100 200 aminohappoa) koodaa solun yhden 1 000 30 000 proteiinista. 5. Eliöiden genomin osien välisistä vaikutussuhteista tunnetaan vasta osa Järjestyksenä tieto on immateriaalista, jotain muuta kuin ainetta ja energiaa (Wiener 2000, 132). Tässä mielessä kirja ja kirjan informaatio ovat eri asia. Kirja on fyysistä ainetta ja konkreettinen esine sinänsä. Kirjan informaatiolla on merkitystä vain kontekstissaan, eli kun kyseistä kieltä ja asiaa ymmärtävä ihminen lukee sen. Matemaattisesti tieto on puolestaan todennäköisyyslaskennan sovellutus. Matemaattisen tietoteorian pääsovellutuksia ovat taas termodynamiikka ja telekommunikaatio, Shannonin kommunikaatioteoria. (Kåhre 2002, 190) Kvanttifysiikan informaatio on kubitti, joka ei ole kaksiarvoinen, kuten (tietokoneen) bitti, vaan kaksiulotteinen. Kubitilla 15 on samanaikaisesti kaikki sen arvot (Enqvist, 2007, 227). Toisaalta filosofisesti tieto-oppi, epistemologia, käsittelee ihmisen tietoa ja tietämistä ja sen rajoja 16. Biologian tieto DNA:ssa, tekniikan tieto tietokoneessa ja biteissä sekä al- 15 Kubitti = Kvanttibitti (engl. quantum bit) 16 Epistemologiaan liittyvä klassinen tiedon käsite kuuluu seuraavasti: Tieto on hyvin perusteltu tosi uskomus (Niiniluoto 1999, 138). Sen on hyvin vaikea kuvitella viittaavaan tietokoneeseen tai DNA:han sisältyvään tietoon. Toinen määrittely tiedon epistemologisille luokille on 1600-luvun filosofi Benedictus de Spinozalta: 1. Epämääräisen kokemuksen pohjalta saatu tieto (luulo), 2. Ensimmäisen lajin tieto: mielipide, kuvittelu, 3. Toisen lajin tieto: järki, 4. Kolmannen lajin tieto: intuitio (Spinoza, 1994, 121) INFORMAATIOTEKNOLOGIA JA IHMISKUNTA - SYSTEEMINEN JA EVOLUTIIVINEN TARKASTELU 117
keishiukkasten tieto kubittissa eivät kuulu perinteisen epistemologian piiriin. (SEP 2005, Epistemology). Ihmistietoon ja lähinnä kieleen liittyviä tiedon lajeja ovat (Niiniluoto 1999, 89 90): 1. Syntaktinen (koodi); tässä artikkelissa informaatio, 2. Semanttinen (merkitys asiayhteydessä) (Vrt. Kåhre 2002, 216); tässä artikkelissa päätöksentekoelimen tulkinta, 3. Pragmaattinen (käytännöllinen vaikutus); tässä artikkelissa tulkitun informaation, eli tiedon, 17 vaikutus. Semantiikkaa lähellä on semiotiikka, merkkioppi, joka tutkii merkkien, kuten kuvien ja symbolien merkitystä. Semiotiikan ytimessä oleva kolmirakenne, objekti (pragmaattinen), itse merkki (syntaktinen) ja interpretantti, eli merkitys (semanttinen), viittaa selkeästi yllä käsiteltyyn kielitieteen ja kybernetiikan perusjaotteluun tiedosta. Tiedon yleisimmiksi luokiksi saadaan edellisen perusteella: (1.) Epistemologia: perinteinen filosofinen ihmistieto, (2.) Elämän välitettävä tieto DNA:ssa ja sitä tulkitseva tieto: solu, (3.) Ihmisen fysiologinen välitettävä tieto, puhe ja mm. eleet ja niitä tulkitseva tieto: aivot ja muisti 18, (4.) Ihmisen tallennettu välitettävä tieto kirjoituksena tai merkkeinä (semiotiikka) ja niitä tulkitseva tieto: aivot ja muisti, (5.) Tekniikan välitettävä tieto bitteinä ja sitä tulkitseva tieto: tietokoneen muisti ja keskusyksikkö, nykyisin lähinnä mikroprosessori, (6.) Matemaattinen kommunikaatio- tai tietoteoria (Shannon & Weaver 1949) (Kåhre 2002), (7.) Tieto aineeseen ja energiaan verrattavana olemassaolon ominaisuutena, järjestyksenä, entropian vastakohtana, negentropiana (Stonier 1990), (8.) Alkeishiukkasten tieto, kubitti, (9.) Kybernetiikan neljä tiedon lajia. Tämä tieto- tai informaatiokäsitteen sirpaloituminen voidaan nähdä popperilaisittain yhtenä tämän artikkelin mielenkiintoisista toisen vaiheen ongelmista. Vastaavalla tavalla energia oli käsitteenä hyvin sirpaloitunut 1800-luvun alussa. Höyrykoneen kehittäminen johti energian eri muotojen yhteisen pohjan näkemiseen, kuten siihen, että aineenvaihdunta on hidasta palamista, aineen yhtymistä happeen. Nyt tietokone ja DNA ovat aiheuttamassa samanlaisen tarpeen selvittää tiedon ja informaation yhteinen pohja (Stonier 1990, 5 6). Osaamisesta, työkaluista, tekniikasta ja teknologiasta Informaatioteknologian käsiteanalyysiin liittyy informaation (tiedon) käsitteen lisäksi myös teknologian käsiteanalyysi, joka aloitetaan perehtymällä teknologian käsitteeseen oleellisesti liittyvään tekniikan käsitteeseen. 17 Tähän kirjaan liittyvässä kirjoittajien seminaarissa Lapin yliopistossa 5. 7.8.2010 todettiin tietoon (vast.) liittyvät suomalaiset määritelmät tärkeiksi jatkotyöskentelylle. Alustavaksi yhteiseksi määritelmäksi tiedolle saatiin: Tieto on tulkittua informaatiota. Määritelmä korostaa informaation ja tiedon eroa. Toinen on jossakin mediassa oleva viesti, toinen jonkin toimijan, kyberneettisen systeemin tulkinta viestistä (vrt. Baeyer 2004, 19). Tämä rakenne sopii ihmiseen, soluun ja tietokoneeseen, kaikkiin tämän artikkelin kyberneettisiin perussovellutuksiin. 18 Muisti on tiedonsiirtoväline menneisyyden ja tulevaisuuden välillä (Wiener 2000, 121) 118 INFORMAATIOTEKNOLOGIAN FILOSOFIA
Tekniikka on taito ja keinot päämäärän saavuttamiseksi tai tehtävän suorittamiseksi, esimerkiksi maalauksen tekniikka tai korkeushypyn tekniikka. Suppeammassa merkityksessä se on elottoman luonnon ja sitä hallitsevien lakien hyväksikäyttöä ihmisen tarkoituksiin (CD-Facta 2004, tekniikka). Tekniikka on siis sekä toiminnallista, osaamista että välineellistä: työkaluja, esineitä, koneita ja järjestelmiä. Tekniikka liittyy täten aina ihmiseen ja ihmisen välineisiin. Myös Robert Loganin (ks. luku 4.2) mukaan tekniikka kehittyi työkaluista, joiden pohjana taas oli käden hienomekaniikan ja peräkkäisten prosessien käsityksen kehittyminen. (Logan 2007, 6 ja 53). Sanaa teknologia käytettiin ensimmäisen kerran vuonna 1829 USA:ssa, ja se merkitsee tekniikkaa laajasti ja yleisesti ymmärrettynä: teknisten esineiden ja systeemien suunnittelua, rakentamista, käyttöä ja tutkimusta (Airaksinen 2003, 11, 17 ja 18). Nykyään teknologia tarkoittaa yleensä tekniikan hyväksikäyttöä tai sen käyttömahdollisuuksien selvitystä, usein samaa kuin yleinen tekniikka (CD-Facta 2004, teknologia). Ihmiseen liitettäviä suuria informaatioteknologian muutoksia ovat olleet puheen syntyminen, kirjoitustaito, kirjapainotaito ja viimeisimpänä globaali tietokonetekniikka ja sen keskeisin sovellutus, internet. Puhe on toiminnallista tekniikkaa, osaamista, ja kirjoitustaito sekä toiminnallista että välineellistä tekniikkaa ja kirjapainotaito pitkälti välineellistä tekniikkaa. Teknologisia, laajempia vaiheita edustaa edellä mainitussa luettelossa vain globaali tietokonetekniikka. Edellä olevien määritelmien ja valittujen tulkintojen mukaan informaatioteknologia on kyberneettisten järjestelmien tiedon käsittelyä ja siirtoa sekä kyseisten järjestelmien tutkimusta, suunnittelua, rakentamista ja käyttöä laajemmissa teknisissä järjestelmissä. TOINEN ALUSTAVA TEORIA: SYSTEEMITEORIASTA Mitä systeemit ovat? Toinen tässä artikkelissa käytetty alustava teoria informaatioteknologian aseman hahmottamiseen on systeemiteoria. Edellisessä kappaleessa määritelty kyberneettinen tieto liittyy aina systeemiin. Tästä syystä on tärkeää tarkastella tarkemmin systeemin määritelmää ja erityisesti systeemiteorian kannalta keskeistä avointa systeemiä. Systeemi on erikoistuneista osista muodostuva kokonaisuus, jossa osat ovat yhteydessä toisiinsa ja tämä kokonaisuus yhteydessä ympäristöönsä (Bertalanffy 2003, 70 ja 38) (Skyttner 2005, 52 ja 63 64). Uusi systeemi perustuu siis aina aiemmin olleisiin osiin, systeemi on aina aikansa tietyn historiallisen jatkumon 19 tulos. Se, millä tavalla osat voivat olla yhteydessä, määrittää hyvin fundamentaalisesti systeemin luonnetta, muun muassa 19 Esimerkki: Auton osien on oltava olemassa ennen autoa. Tai aiemmin artikkelissa esiintynyt ketju: Elämä ja sen perusyksikkö solu ihminen tietokone internet. INFORMAATIOTEKNOLOGIA JA IHMISKUNTA - SYSTEEMINEN JA EVOLUTIIVINEN TARKASTELU 119
sen kokoa, käyttäytymistä ja sitä, mitkä ovat tärkeitä osakokonaisuuksia systeemissä (Buzan 2000, 63, 80 84 ja 91 96) (Bertalanffy 2003, 48 ja 54). Systeemit jaetaan kolmeen perustyyppiin: suljettuun, avoimeen ja kompleksiseen systeemiin. Suljettu systeemi ei ole yhteydessä muuhun ympäristöön. Avoin systeemi puolestaan vaihtaa energiaa, ainetta ja tietoa ympäristönsä kanssa. Kompleksinen systeemi sisältää paljon osia ja ennen kaikkea niiden välisiä monia yhteyksiä ja on siksi vaikeasti kuvattavissa lyhyesti, pienellä informaatiolla. (Skyttner 2005, 7, 62 63 ja 105 106) Avoimen systeemin ja sen ympäristön suhde on systeemiteorian keskeinen käsite 20. Avoin systeemi vaikuttaa ympäristöönsä ja ympäristö systeemiin. Avoin systeemi voi säilyä muuttuvassa ympäristössään kahdella tavalla, joko muuttamalla ympäristöään kuten majava tai muuttamalla itseään kuten sairaalabakteerit, siis sopeutumalla ympäristöönsä (Skyttner 2005, 193). Tästä seuraa se, että jonkin tietyn ajan informaatioteknologia riippuu siitä, millaisesta informaatioteknologian yleisemmästä ympäristöstä on kyse. Edellä mainitusta seuraa myös se, että ihminen systeeminä voi säilyä vain muuttamalla joko ympäristöään tai itseään. Avoimen systeemin ja sen ympäristön suhteesta seuraa puolestaan se, että ihmisyhteisöjen rakenteet ovat voineet olla hyvinkin erilaisia, koska niiden ympäristöt, esimerkiksi maantiede, ilmasto ja naapurit ovat hyvin erilaisia (Diamond 2005, 27). Erilaisten ympäristöjen vähetessä ihmisyhteisöt alkavat muistuttaa toisiaan. Erilaiset ympäristöt vähenevät kun systeemien määrä vähenee maapallolla. Ja ihmisen systeemit vähenevät loppupäässä ketjussa valtiot (n. 200), kulttuurit (n. 10) ja globaali ihmiskunta (1). Avoin systeemin on siis erikoistuneista osista muodostuva kokonaisuus, joka on yhteydessä ympäristöönsä ja jossa ympäristö muokkaa systeemiä ja systeemi ympäristöään. Avoin systeemi ja sen ympäristö ovat erottamaton kokonaisuus. Emergenssistä Emergenssi on välttämätön käsite, jotta voidaan ymmärtää systeemitasojen muodostumista ja niiden muuttuvia ominaisuuksia. Suomalaisen fyysikon ja tieteen popularisoijan professori Kari Enqvistin mukaan vain emergenssin käsite mahdollistaa monimutkaisuuden ja epälineaarisuuden järkevän käsittelyn. Energia, entropia ja emergenssi muodostavat yhdessä eräänlaisen maailmanselityksen pyhän kolminaisuuden. Kyse on karkeistuksesta ja informaation hukkaamisesta johtuvasta emergenssistä. (Enqvist 2007, 23 ja 209.) Informaation hukkaaminen, vähentyminen, on ahvenanmaalaisen diplomi-insinöörin ja matemaattisen tietoteorian kehittäjän Jan Kåhren mukaan taas informaatiolle samanarvoinen ominaisuus kuin entropia lämpöopille (Kåhre 2002, 22 40). 20 Perustavaa laatua oleva esimerkki tästä ovat ns. susilapset, jotka ovat kasvaneet eläinten kanssa ilman ihmiskontakteja. Lapsi on ihmisen mahdollisuus, ihminen lapsesta tulee vain ihmisyhteisössä kielen ja kulttuurin välityksellä (Maturana & Varela 1998, 128-129). 120 INFORMAATIOTEKNOLOGIAN FILOSOFIA
Enqvist puhuu luonnon heikosta emergenssistä, jossa ylätason hahmojen ominaisuudet aiheutuvat aluksi ja lopulta alatason osien ominaisuuksista. Toiseksi Enqvist puhuu filosofian vahvasta emergenssistä, jossa hahmot ovat aidosti ja selittämättömästi uutta. Emergenssi ei ole kuitenkaan Enqvistin mukaan selittämätöntä, vaan aiheutuu alatason systeemien ominaisuuksien yhteisvaikutuksesta. Systeemiteoriassa on tärkeää kyetä selittämään periaatteessa, kvalitatiivisesti (Bertalanffy 2003, 36). Emergenssi selittää periaatteessa esimerkiksi elämän ja tietoisuuden (Skyttner 2005, 173, alun perin Norman Cook). Elämä on tietyn kompleksisuustason saavuttanut kemiallisten reaktioiden kokonaisuus ja kyseisen kokonaisuuden uudet ominaisuudet. Tietoisuus puolestaan on tietyn kompleksisuustason saavuttanut neuronien ja niiden ylätasojen muodostama sähkökemiallinen kokonaisuus ja kyseisen kokonaisuuden uudet ominaisuudet. Enqvistin luonnon heikko emergenssi on myös vielä pitkälti selittämistä periaatteessa, verrattuna filosofiseen väittämään. Edellä kuvatulla tavalla muodostuvia suuria tasosovellutuksia ovat mm. kvanttimekaniikka, hiukkasfysiikka, atomifysiikka, molekyylikemia, molekyylibiologia ja biologia (Pagels 1989, 223) (Skyttner 2005, 65) (Enqvist 2007, 296 298). Vaikka niiden osia ovat alemman tason osat, niiden ylätason hahmolla on ylätason käyttäytymisen määrittäviä ominaisuuksia, joita ei ole kyseisen systeemitason osilla. Nämä uuden ylätason hahmon ominaisuudet voidaan selittää omilla, vain tätä tasoa koskevilla luonnonlaeilla (Pagels 1989, 222 223). Nämä lait ovat kuitenkin aina yksinkertaistuksia (Enqvist 2007, 323 ja 325) ja siten epätäydellisiä. Tarkemmin tarkastellaan huomataan, että ylätason uudet systeemiset ominaisuudet perustuvat lopulta alkeishiukkasten ominaisuuksiin (Enqvist 2007, 303 ja 313). Tämä ei tarkoita, että uusia ominaisuuksia ei olisi vaan, että niiden laskennallinen selittäminen osista ja niiden ominaisuuksista lähtien on edelleen vaikeaa. Toistaiseksi on siis tyydyttävä karkeistettuihin malleihin. Ne eivät kuvaa todellisuutta sellaisenaan, vaan sen karkeistusta, kun informaatiota yksityiskohdista on hävitetty. Tämä liittyy taas siihen, että malli ei ole koskaan todellisuus tai kartta maasto. Jos kartta kuvaa täydellisesti maaston, se ei ole kartta, vaan kyseinen maasto. Enqvistin tarkoittamassa mielessä tietoisuus ja elämä olisivat ratkaistavissa kompleksisen kemian tai kompleksisen neurotieteen avulla. Tällä tavalla emergenssi ja holismi sekä toisaalta reduktionismi yhdistyvät periaatteessa tarkasti katsottaessa (Enqvist, 2007, 171, 280, 285, 302 306). Aineellisesti uudessa kokonaisuudessa ei ole mitään ylimääräistä osien lisäksi. Oleellista uutta on kuitenkin kokonaisuuden osien uusi pysyvyyttä 21 omaava järjestys ja sen uudet ominaisuudet. 21 Vain ihmisen kannalta pysyvillä ominaisuuksilla on merkitystä ihmiselle. Pysyvyyttä omaavaa järjestystä edustaa mm. elämä ja tietoisuus. Elämä ei ole mikä tahansa kemiallisten reaktioiden yhdistelmä eikä tietoisuus mikä tahansa neuronien kokonaisuus. Ne ovat pysyvyyttä omaavia hahmoja, kokonaisuuksia. INFORMAATIOTEKNOLOGIA JA IHMISKUNTA - SYSTEEMINEN JA EVOLUTIIVINEN TARKASTELU 121
Emergenssiä on tähän mennessä pidetty pitkälti filosofiseen päättelyyn kuuluvana. Kompleksisuustutkija ja teoreettinen biologi Stuart Kauffman on luonut siitä tieteellistä teoriaa. Hän on nostanut kompleksisuuteen perustuvan itseorganisoitumisen Charles Darwinin esittämän luonnon valinnan rinnalle (Kauffman 1995). Enqvistin tarkoittamalla tavalla systeemi ja sen eri konfiguraatiomahdollisuudet voidaan ratkaista matemaattisesti. Tätä varten on pystyttävä muodostamaan systeemin Hamiltonin funktio ja ratkaisemaan se (Enqvist 2007, 8 ja 138). Hänen mukaansa kaiken luonnon pohjana on epälineaarisuus ja siihen oleellisesti liittyvä takaisinkytkentä. Tämä viittaa aiemmin artikkelissa esitettyyn kyberneettiseen malliin. Kaikki alkeishiukkasten väliset vuorovaikutukset ovat epälineaarisia ja tässä mielessä kaikki luonnonilmiöt ovat kompleksisia (Enqvist 2007, 21 22 ja 254 258). Emergenssi on siis systeemin alatasojen ominaisuuksien yhteisvaikutuksesta johtuvaa uuden kokonaisuuden uusien ominaisuuksien syntymistä ylätasolle. Näitä uusia ominaisuuksia pystytään selittämään alatason ilmiöistä lähtien tarkasti vielä hyvin heikosti. Ongelman keskeiset ominaisuudet ovat kompleksisuus ja suuri laskentakapasiteetin tarve. Kompleksisista järjestelmistä Yhä merkittävämpi systeemimalli on kompleksinen systeemi. Siihen päädytään aina, kun pyritään ymmärtämään kokonaisuuksia osien sijaan. Ja kuten edellä on todettu, systeemi on erikoistuneista osista muodostunut kokonaisuus. Kompleksinen systeemi sisältää paljon osia ja ennen kaikkea niiden välisiä yhteyksiä. Siksi se on, kuten on jo aiemmin mainittu, vaikeasti kuvattavissa lyhyesti, pienellä informaatiolla. (Skyttner 2005, 106) Kompleksisten systeemien kokonaisuuden toiminta perustuu osien väliseen vuorovaikutukseen ja viestintään ja sama pätee tavallisiin systeemeihin. Systeemit kehittyvät yksinkertaisista monimutkaisempiin (Wiener 2000, 36). Systeemisesti tarkasteltuna kompleksisuus kasvaa, kun systeemitasot kasvavat, koska edellinen taso ja sen erikoistuneet osat ovat osa uutta, suurempaa tasoa. Globaali ihmiskunta on siis kompleksisin ihmisten organisaatio maapallolla. Kompleksisuuden hallinnan merkittävimmäksi työ- ja tutkimusvälineeksi amerikkalainen fyysikko ja filosofi Heinz R. Pagels esittää tietokonetta. Samalla tavalla kaukoputki oli aiemmin suuren, esimerkiksi aurinkokunnan ja universumin sekä mikroskooppi pienen, esimerkiksi solun ja bakteerin tutkinnan väline. (Pagels 1989). Tästä saatiin havaintoja jo ensimmäisen esitietokoneen, ENIAC:n käytöstä vetypommin teoreettisen rakenteen ratkaisuun vuonna 1945. Ratkaisuun tarvittiin noin miljoona reikäkorttia useassa vaiheessa. Jälkeenpäin todettiin: Kyseiset ongelmat ovat niin monimutkaisia, että ratkaisun löytäminen ilman ENIAC:n apua olisi ollut mahdotonta. Sekä fysiikka että muut tieteet tulevat hyötymään suuresti tämän kaltaisista koneista. (Pulkkinen 2004, 292 293) 122 INFORMAATIOTEKNOLOGIAN FILOSOFIA
Terve järki on systeemiteorian ja kompleksisuuden hallinnan kannalta siinä mielessä ongelmallinen, että kompleksisen, epälineaarisen järjestelmän analyysi on ihmiselle vaikeasti ymmärrettävä (Pagels 1989, 41, alun perin George Miller, työmuistiin 22 liittyen). Tämä johtuu siitä, että ihminen ei voi aivoillaan hahmottaa yli 5 9 tekijän yhteisvaikutuksia ja siitä, että kompleksisen järjestelmän useiden osien useat yhteydet, niiden epälineaarisuus ja erityisesti niiden kokonaisvaikutus on perinteisen syy seuraussuhteeseen perustuvan järkeilyn ulkopuolella. Ihmisen aivot ovat siis niiden rakenteellisen rajoittuneisuuden vuoksi huonoja käsittelemään kompleksisia, epälineaarisia järjestelmiä. Ihmisen aivot käsittelevät tietoisuuden tasolla hyvin vain peräkkäisyyttä, syy- ja seuraussuhteita. Työkalujen tekeminen ja puhe edustavat evoluution mukaisia, taustalla olevia peräkkäisyyden hallintaan liittyviä ongelmia, jotka muokkasivat aivojamme niiden nykyiseen rakenteeseen (Logan 2007, 48 49). Artikkelin kannalta keskeinen kielen kehitys on nähtävissä ratkaisuna varhaisia ihmisyhteisöjä kohdanneeseen kasvaneen kompleksisuuden haasteeseen. Uutta kompleksisuutta aiheuttivat ennen kielen kehittymistä työkalujen teko, tulen käyttö, elämä suuremmissa sosiaalisissa ryhmissä sekä koordinoitu suurriistan metsästys. (Logan 2007, 5). KOLMAS ALUSTAVA TEORIA: IHMISKUNNAN EVOLUUTION MEGAMALLEISTA Teorioista Tässä artikkelissa käytettävä kolmas alustava teoria artikkelin mielenkiintoisen ongelman ratkaisuun on ihmiskunnan historian megamalli. Edellä esitetyn systeemiteorian ja evoluution idean mukaan ihmiskunnan historian vaiheiden tulisi olla prosessi, jossa seuraava vaihe rakentuu edellisen päälle. Samalla se synnyttää emergentisti uudelle tasolle jotain uutta. Tällaisen geopolitiikan teorian on esittänyt vuonna 1973 kanadalaisen Queen s Universityn historian, maantieteen ja politiikan professori Alastair M. Taylor (Skyttner 2005, 156 161) (Taylor 1973, 29 68). Taylor on myös yksi ensimmäisistä systeemiteorian soveltajista ihmiskunnan historiaan. Lähes vastaavan mallin on jo vuonna 1942 esittänyt lakitieteen professori Quincy Wright Chicagon yliopistosta johtaessaan suurinta sodankäynnistä koskaan tehtyä tutkimusprojektia. Se toteutettiin vuosina 1926 1942 (Wright 1942). Tutkimusprojektissa syntyi 66 tutkimusta, joista 45 hyväksyttiin ylemmän tason yliopistollisena tutkintona tai väitöskirjoina, 10 julkaistiin kirjoina ja 6 tieteellisinä artikkeleina (Wright, 1942, vii). Viime vuosina kansainvälisien systeemien syntyä ja historiaa ovat hyvin vastaavalla tavalla käsitelleet Westministerin yliopiston demokratian tutkimuskeskuksen kansainväli- 22 Työmuistin kuormitus näkyy myös sivulauseiden ymmärtämisessä. Keskellä olevat sivulauseet ovat vaikeampia ymmärtää, koska ne on yhdistettävä alussa ja lopussa oleviin osiin (Lieberman 2000, 172) INFORMAATIOTEKNOLOGIA JA IHMISKUNTA - SYSTEEMINEN JA EVOLUTIIVINEN TARKASTELU 123
siin suhteisiin keskittyneen laitoksen tutkimusprofessori Barry Buzan ja Bristolin yliopiston kansainvälisen politiikan professori Richard Little (Buzan & Little 2000). Wrightin tutkimusprojektin esittämän sodankäynnin historian mukaan sodankäynti ja samalla ihmiskunnan evoluution megavaiheet voidaan jakaa historiallisesti neljään vaiheeseen. Nämä vaiheet ovat olleet eläimellinen vaihe ennen kieltä, primitiivinen vaihe kielen syntymisen jälkeen, historiallinen vaihe kirjoitustaidon syntymisen jälkeen ja moderni vaihe kirjapainotaidon syntymisen jälkeen. Näitä vastaavat organisaation koot ovat suurperhe (lauma), heimo, valtio ja kulttuuri. (Wright 1942, 29 33) Wrightin mallissa kauppa ja teknologia näyttäisivät ennakoivan poliittista ja organisatorista kehitystä (Wright 1983, 351 352). Kauppa on keskeinen tekijä myös Buzanin ja Littlen sekä Loganin teoksissa (Buzan & Little 2000, 93 94, 154 156, 177, 234) (Logan 2007, 58 60). Taylor päätyy geopoliittiseen ja ihmisen evoluutioon perustuvaan systeemiseen malliin. Sen ydin on poliittinen järjestelmä, johon tulee biosfäärin ja sosiokulttuurisen järjestelmän syötteitä. Siitä lähtee materiaalisen ja sosiaalisen järjestelmän tuotteita tai ulostuloja. Järjestelmää säätelee ensin negatiivinen, rajoittava ja stabiloiva takaisinkytkentä ja toiseksi positiivinen, laajentava takaisinkytkentä. Positiivinen takaisinkytkentä on merkittävämpi ja se lisää poliittisen systeemin tietoa, negentropiaa, ja vahvistaa informaatiota. Ne taas lisäävät ympäristön kontrollin mahdollisuuksia. Tämä järjestelmä toimii usealla tasolla ja on keskeisesti yhteydessä järjestelmän ympäristöön. Järjestelmä on myös kumulatiivinen, eli uusi laajempi taso perustuu alempiin, aiempiin ja suppeampiin tasoihin. (Taylor 1973, 56 64) Seuraavana käsittelen lyhyesti Taylorin, Wrightin ja Buzan & Littlen mallien evolutiivisia vaiheita. Ne ovat samalla ihmiskunnan historian organisatorisia tasoja. Alla olevassa taulukossa 2 on käsitelty karkeistuksena näiden vaiheiden keskeisimmät ominaisuudet. Erityisen merkittävä asia taulukossa 2 on viidennen vaiheen organisaation koko. Se on globaali ja ihmiskunnalla ei ole tämän jälkeen mahdollisuutta laajentumiseen maapallolla. Kasvun rajat ovat siis tulleet eteen, myös systeemisessä mielessä. Aiemmin ihmiskunta pystyi laajenemaan ensin asumattomille alueille ja sitten muiden vastaavien yksiköiden kustannuksella. Käyttökelpoisia asumattomia alueita ei enää juuri ole eikä ole toista globaalia ihmiskuntaa, jonka kustannuksella toinen globaali ihmiskunta voisi laajeta. Ensimmäinen vaihe: Protokieli ja suurperhe (lauma) Kieltä tulisi edeltää systeemisen käsityksen mukaan esivaihe, protokieli. Näin asian näkee Brown Universityn kognitio- ja lingvististen tieteiden professori Philip Lieberman (Lieberman 2000,103 ja 125). Kanadalainen fyysikko, media-ekologi ja kielen evoluution 124 INFORMAATIOTEKNOLOGIAN FILOSOFIA
tutkija professori Robert K. Logan näkee kielen esivaiheina työkalujen teon 23, sosiaalisen älykkyyden, miimisen kommunikaation sekä protokielen, jossa kommunikaatio, sanasto ja syntaksi ovat rajallisia. Miimistä kommunikaatiota ovat viittomat, eleet, ruumiin kieli ja ääntely. (Logan, 2007, 6 ja 51 57) Ihmisyhteisöt olivat tässä vaiheessa pieniä, hajanaisia, liikkuvia ja omaisuutta oli hyvin vähän. Samoin ryhmien väliset kontaktit olivat vähäisiä. Ihmispopulaation pienuudesta johtuen resursseja oli suhteellisesti ottaen paljon, etenkin uusilla, asuttamattomilla alueilla. Teknologiaa, tai työkaluja edustivat tässä vaiheessa yksinkertaiset ja integroimattomat, yhdestä materiaalista valmistetut esineet. Näitä olivat esimerkiksi nuotiossa teroitettu puukeihäs, kivinen käsikirves ja puu- tai luunuija. Kaikki varhaiset työkalut olivat kenties suoraan kädessä pidettäviä (Diamond 2007, 46). Vaiheen alku Organisaation koko Yhteiskunnan tyyppi Selittävä asia Merkittäv iä uusia asioita Protokieli Ennen n. 50 000 1 e.a.a. Suurperhe tai lauma Eläimellinen Vaistot Tuli ja työkalut Kieli n. 50 000 e.a.a. Heimo Primitiivinen Sosiologia Suurriistan metsästys ja kauppa Kirjoitustaito n. 3 500 e.a.a. Valtio Historiallinen Politiikka (laki) Maanviljely, sota 2 Kirjapainotaito n. 1 500 j.a.a. Kulttuuri 3 Moderni Tiede, teknologia Moderni valtio, teollisuus Globaali elektroninen ja integroitu 4 tieto n. 2 000 j.a.a. Globaali Postmoderni Tieto, kompleksisuus Tietokone ja tietokoneverkot, internet Taulukko 2: Sodankäynnin ja ihmiskunnan evolutiiviset ja systeemiset vaiheet 1. Vuotta 50 000 e.a.a. merkittävänä rajana on käsitelty laajemmin luvussa 5 Arvioita ja virheiden karsintaa. 2. Sotaa esiintyi myös varhaisemmissa vaiheissa. Valtioiden yhteydessä sodankäynnistä tuli erityisen merkittävä. 3. Kulttuuri tarkoittaa tässä eri kulttuureja, kuten läntinen, kiinalainen, islam 4. Integroitu tieto tarkoittaa tässä tiedon tallennusta, käsittelyä ja siirtoa tietokoneverkoissa 23 Kielellisissä aivojen Brocan aluetta koskevissa ongelmissa myös käden motoriikka on vajavaista (Lieberman 2000, 147 ja 206) INFORMAATIOTEKNOLOGIA JA IHMISKUNTA - SYSTEEMINEN JA EVOLUTIIVINEN TARKASTELU 125
Kielen syntymisestä Kielen lausutun version, puheen, tehtävä on pohjimmiltaan ongelmien ratkaisu ja ajattelu. Ihmislapsen kehityksessä yksi vaihe on sen oivaltaminen, että ajattelu ei vaadi puhumista. (Logan 2007, 29 30) Kieli oli myös ensimmäinen teknologia, jolla ihminen pystyi irrottautumaan ympäristöstään tajutakseen se uudella tavalla (Logan 2007, 41, alun perin mediatutkija Marshall McLuhan). Siirryttiin olemisesta tulemiseen, konkretiasta abstraktiaan. Kielen syntyminen liittyi kolmeen muutoksen. Ensin konkreettisista aistimuksista (perceptions) siirryttiin abstrakteihin käsitteisiin (concepts). Toiseksi aivot muuttuivat mieleksi; aivojen, kielen ja kulttuurin yhdistelmäksi 24. Kolmanneksi kehittymättömät Homo sapiens -esivaiheet muuttuivat täysimittaisiksi ihmisiksi, Homo sapienseiksi. (Logan 2007, 64 ja 250) Kieli on vain osa evolutiivista ketjua. Logan näkee evolutiivisena ketjuna puhutun kielen, kirjoitustaidon, matematiikan, tieteen, automaattisen tietojen käsittelyn (computing) ja internetin (Logan 2007, 8 ja 28 40). Kieltä edeltäviä vaiheita ovat todennäköisesti olleet työkalujen teko ja sitä edeltävä vaihe pystykävely, käsien vapautuminen. Kielen jälkeiset vaiheet sopivat pitkälti tässä artikkelissa esitettyyn yleisempään malliin. Logan esittää laajemmassa luettelossa myös kirjapainotaidon kyseisen luettelon osana (Logan 2007, 25). Kukin vaihe syntyi vastauksena uusiin informaationkäsittelyn tarpeisiin perustuen systeemiteorian mukaisesti aiempiin vaiheisiin ja omaksuen niiden piirteitä (Logan 2007, 8 ja 26). Loganin mukaan kielen synty liittyi ihmisyhteisön kompleksisuuden kasvun mukanaan tuomien ongelmien, kaaoksen, ratkaisuun. Kieli oli emergentti vastaus näihin ongelmiin (Logan 2007, 9 ja 199). Tarvittiin uusi kommunikaatiomenetelmä uuden laajemman tason yhteistoiminnan mahdollistamiseen. Varhaisten metsästäjä keräilijöiden yhteyskeinoja toisiin ryhmiin eli suuremman systeemin rakennuspalikoita olivat avioliitto, esineiden vaihto ja kokoontumiset (Buzan & Little 2000, 123 130). Näillä keinoilla ja kielellä laajennettiin ensi kertaa merkittävästi organisaation kokoa ja mahdollistettiin laajempi erikoistuminen noin 50 000 vuotta sitten. Uuden täysmittaisen ja abstrakteihin 25 konsepteihin perustuvan kielen avulla syntyivät tekniikka, taide ja kauppa sekä myöhemmin matematiikka, tiede, automaattinen tietojenkäsittely ja internet (Logan 2007, 6 ja 58 61). 24 Matura ja Varela ovat samaa miltä kielen merkityksestä mielelle (Maturana & Varela 1998, 231 ja 233-234). 25 Kielessä abstrakti äänneyhdistelmä liitettiin konkreettiseen esineeseen tai tekemiseen. Kirjoitustaito oli tavallaan toisen tason abstraktio: abstraktiin äänteeseen liitettiin abstrakti visuaalinen merkki. Lisääntyvä abstraktio onkin kasvavan kypsyyden ilmentymä (hallmark) (Baeyer 2004, 36). 126 INFORMAATIOTEKNOLOGIAN FILOSOFIA
Seuraavat vaiheet ja tieto Seuraavissa vaiheissa uudella tietotekniikalla syntyi uusia sovellutuksia, jotka muiden uusien tekijöiden kanssa olivat välttämättömiä suurempien joukkojen yhteistyön ja erikoistumisen mahdollistamiseksi. Kussakin vaiheessa tiedolle jäi merkittävä ongelma, joka ratkaistiin seuraavan vaiheen uudella tietotekniikalla. Nämä on esitetty taulukossa 3. Valtameripurjelaivat muuttivat 1500-luvulta alkaen valtameret esteistä valtateiksi ja samalla tavalla junat ja lentokoneet myöhemmin mantereet (Buzan & Little, 2000, 296). Vielä merkittävämpi oli tiedon kulun nopeutuminen lennättimen avulla. Kirjeen maksimissaan muutaman kymmenen kilometrin tuntinopeus laivalla tai hevosella muuttui lennätinsanomassa noin yhden miljardin kilometrin tuntinopeudeksi sähkömagneettisen aaltoliikkeen avulla. Maapallosta tuli (sähköiselle) tiedolle kylä. Vaiheen Informaatioon Informaatioon liittyvä alku liittyvä uusi etu jäljelle jäänyt ongelma Protokieli Ennen n. 50 000 e.a.a. Yhteistoiminnan tehostuminen (esimerkiksi varoittaminen) Vain konkretia mahdollista Kieli n. 50 000 e.a.a. Abstrakti ajattelu symbolein Tietoa ei pystytty tallentamaan yksilöstä riippumattomasti Kirjoitustaito n. 3 500 e.a.a. Tiedon pysyvä ja muuttumaton tallennus Tiedon monistaminen kallista ja tieto vain eliitin hallussa Kirjapainotaito n. 1 500 j.a.a. Tiedon monistaminen halpaa ja tieto demokratisoitavissa Monistetun tiedon tuottaminen aikaa vievää ja siirto hidasta Globaali elektroninen ja integroitu tieto n. 2 000 j.a.a. Tiedon siirto nopeaa (valo), samoin teko (tietokone ja internet) Tiedon määrän räjähdys, (infoähky), kompleksisuus, tiedon luotettavuus, Taulukko 3: Tiedon edut ja jäljelle jääneet merkittävät ongelmat eri informaatioteknologian evoluution vaiheissa INFORMAATIOTEKNOLOGIA JA IHMISKUNTA - SYSTEEMINEN JA EVOLUTIIVINEN TARKASTELU 127
Systeemilogiikka tasojen takana Wrightin ja Taylorin teorioiden jokaisessa kolmessa vaiheiden välisessä siirtymässä on tapahtunut seuraavaa: 1. Siirtyminen seuraavalle tasolle tapahtui informaatiotekniikan muutoksen kautta: kielen syntyminen, kirjoitustaito, kirjapainotaito (Myös McNeill & McNeill 2006, 20 ja 24). Muutos oli osa laajempaa kokonaisuutta ja myös muut muutokset olivat usein tarpeen, esimerkiksi maanviljely. 2. Seuraava suurempi organisaatiotaso mahdollisti muiden tekijöiden kanssa uudenlaisen, tehokkaamman ja laajemman erikoistumisen 26, työnjaon 27. Laajempi ja tehokkaampi erikoistuminen merkitsi myös laajempaa ja monipuolisempaa tekniikkaa. Periaatteellisina vaiheina tekniikka kehittyi työkaluista koneisiin, järjestelmiin ja järjestelmien järjestelmiin. 3. Suurempi organisaatiotaso on merkinnyt myös asumistiheyden ja kontaktien jatkuvaa kasvua: vaelteleva lauma, kylä, kaupunki, suurkaupunki, megapolis. 4. Koska uusi ihmiskunnan organisaatiotaso muodostuu edellisistä ja on niitä suurempi, siihen muodostui systeemiteorian mukaan emergentisti uusia ominaisuuksia, joita ei ole edellisellä tasolla. Osa tätä ilmiötä on myös uuden tason pääselitysmallin muuttuminen: psykologia, sosiologia, politiikka, teknologia ja tieto. 5. Koska edellinen tason erikoistuneet osat ovat osa uutta tasoa, mitään vanhaa ei katoa. 6. Edellisen perusteella ihmiskunnan organisaation ja toiminnan kompleksisuus kasvoi jokaisessa vaiheessa. Kasvu johtuu muun muassa alempien tasojen erikoistumisesta ja tason koon kasvamisesta, joka luo emergentisti täysin uusia asioita sekä tekniikan ja laajemman erikoistumisen tuomista uusista tekijöistä ja toiminnoista. 7. Koska kompleksisuus on vaikeutta kuvata systeemiä lyhyesti, vähällä informaatiolla, edellinen merkitsi myös yhteiskunnan informaatiosisällön kasvua systeeminä ja muutenkin. Uuden laajemman kompleksisuuden hallintaan tarvittiin enemmän informaatiota ja sitä varten taas uusi, kyseisen kompleksisuutason hallinnan ja tiedonvälityksen mahdollistava kommunikaatiojärjestelmä. 8. Uudet aiemmista suurimmista yksiköistä integroituneet systeemitasot merkitsevät myös niihin ylimmällä tasolla sisältyvien yksiköiden vähenemistä maapallolla 28. 9. Uusi tehokkuus, tekniikka, tiheämmät ja laajemmat kontaktit sekä kyky luoda uutta tietoa yhä nopeammin ovat merkinneet myös megavaiheiden keston huomattavaa lyhenemistä. 26 Adam Smithin kuuluisassa vuoden 1776 teoksessa nuppineulojen valmistuksen jakaminen kymmeneksi vaiheeksi toi satoja, jopa tuhansia kertoja suuremman tehokkuuden verrattuna siihen, että yksi henkilö tekisi nuppineulan kokonaan itse (Smith 1776, I.1.3). 27 Laajempi erikoistuminen tarkoittaa suoraan suurempaa systeemiä, järjestelmää: Järjestelmä on erikoistuneista osista muodostuva 28 Valtiota on noin 200, kulttuureja noin kymmenen ja globaaleja ihmiskuntia yksi. 128 INFORMAATIOTEKNOLOGIAN FILOSOFIA
10. Kun uusi taso kypsyy systeemiksi, se dominoi, kontrolloi 29 alempia tasoja. Korkein taso on merkittävin. Sen vaikutus ulottuu aiempiin tasoihin, esimerkkinä teollistunut ja koneistunut maatalous teollisuusvaiheessa ja informatisoitunut maatalous tietovaiheessa. Ylempi organisaatiomuoto asettaa myös rajoitteita alemmille. Koska globaali taso on vasta muodostumassa, sen kontrollin välineet eivät ole vielä kehittyneitä. Edellä olevat seikat ovat lähes täydellisessä sopusoinnussa elämän evoluution kanssa. Elämän evoluutiossa on tapahtunut yhdeksän hyppäystä kemian ja biologian alalla ja jokaisessa niissä on tapahtunut kolme muutosta: Ensin systeemin koon kasvaminen, sitten erikoistumisen kasvaminen ja kolmanneksi informaation käsittelyn muuttuminen (Smith & Szathmáry 1995, 12 14). Myös Eero Paloheimon teos Megaevoluutio käsittelee asiaa edellä mainitun mukaisesti, tosin puhuen tasojen sijaan faaseista. Kyse on systeemiteorian perusilmiöstä, uusien systeemitasojen muodostumista. Systeemien ja sodankäynnin tasot: Ihmiskunnan globaali selviytymisstrategia Sodankäynti on systeemiteorian mukaan ympäristönsä, eli yhteiskuntansa funktio. Sodankäynnin perinteiset tasot ovat yleisesti ja systeemiteoreettisen mallin mukaan taistelutekniikka, taktiikka, operaatiotaito ja strategia. Lisäksi niihin voidaan lukea myös valtion kokonaisstrategia, liittokuntastrategia ja liittokunnan kokonaisstrategia. (Ahvenainen 2008, 155 156) Jos edellä esitetty sodankäynnin tasorakenne laajennetaan kulttuurista, liittokunnista, globaaliin vaiheeseen, saadaan globaalin ihmiskunnan selviytymisstrategia. Se on edellisten tasojen perusteella erikoistuneiden kulttuurien resurssien käyttöä ihmiskunnan olemassaolon ja etujen varmistamiseksi. Koska globaalilla tasolla ei ole muita kilpailijoita, globaalin tason sota on vain sisällissotaa globaalin tason sisällä. Käytännössä tämä tarkoittaa taistelua globaalin tason keskeisimmän asian, globaalin tiedon sisällä. Edellä mainittu logiikka synnyttää globaalin informaatiosodankäynnin, josta esimerkiksi käy Tanskan Mohammed - piirroksista vuonna 2006 noussut globaali kohu, informaatiotaistelu. ARVIOITA JA VIRHEIDEN KARSINTAA Artikkelissa käytetyn Popperin induktion tärkein ja vaikein vaihe on seuraavana käsiteltävä virheiden karsinta. Onkin todennäköistä, että hyvään tulokseen pääseminen tässä edellyttää enemmän tilaa, aikaa ja laajempaa keskustelua aiheesta. Alla oleva on myös osin virheiden karsinnan karsintaa, eli kritiikin kritiikkiä. 29 Kokonaisuuden kontrolli osiin nähden on suorastaan systeemin, synergisen kokonaisuuden edellytys. Vrt. esim. aivot, hermosto ja hormonit. Tai poliisi. Vastaavasti esim. YK:n ja EU:n ongelma on vähäinen systeemisyys, vähäinen kontrolli osiinsa nähden. INFORMAATIOTEKNOLOGIA JA IHMISKUNTA - SYSTEEMINEN JA EVOLUTIIVINEN TARKASTELU 129
Wrightin, Taylorin ja Buzan & Littlen mallit ovat yksityiskohdista ja lyhyen aikavälin sekä paikallisten tekijöiden heilahteluista karsittu yleinen teoria. Todellinen kehitys on aina sisältänyt takaiskuja, heilahteluja (Wright 1942, 375) ja paikallisia sopeutumia. Tämä on huomioitava myös kun teoriaa käytetään ennustamiseen. Toisaalta juuri tiedon hävittäminen, yksityiskohtien unohtaminen, on tiedonkäsittelyn ja fysiikankin ydinkysymys (Kåhre 2002, 71) (Enqvist 2007, 209). Tiedon hävittäminen alatason järjestelmien yksityiskohdista on myös systeemiteorian mukainen keino päästä uudelle, korkeammalle ja yleisemmälle tasolle. Artikkelin kannalta keskeisestä kielen syntymisestä esiintyy erilaisia aikoja. Artikkelissa käytetty noin 50 000 vuotta ennen ajanlaskua edustaa aikaa, jolloin tapahtui useita merkittäviä muutoksia ihmisten käyttäytymisessä. Näitä olivat muun muassa teknologia, kauppa ja taiteet (Logan 2007, 6). Artikkelissa käytetyt ajat ovat myös linjassa Buzan & Littlen aikojen kanssa (Buzan & Little 2000, 4 ja 405 6). Logan esittää kielen syntyajaksi 50 000 100 000 vuotta sitten (Logan 2007, 62). Kirjoitustaito ja kirjapainotaito on sen sijaan määritelty ajallisesti tarkemmin. Aikajaottelu on kirjoittajan hypoteesi. Muissa käytetyissä lähteissä kyseisiä informaatioteknologian vallankumouksia ei ole liitetty toisiinsa ajallisesti edellä mainitulla tavalla. Hypoteesi kirjoitustaidosta ja kirjapainotaidosta on siis se, että jakson kesto on noin kymmenesosa edellisen kestosta. Protokielen aikakausi olisi siis noin 500 000 vuotta ja globaalin informaatiotekniikan noin 50 vuotta. Vastaavasti protokieltä edeltänyt aika olisi noin 5 miljoonaa 30 vuotta ja informaatiotekniikkaa seuraava vaihe noin 5 vuotta. Jälkimmäinen tosin edellyttäisi kosmologisia, maapalloa suurempia järjestelmiä. Wrightin malli on yli 60 vuotta vanha, joten on selvää, että uusimmalla tiedolla on siihen liittyen uutta sanottavaa mm. kielen kehitykseen ja sen ajoittumiseen liittyen. Tämä näkyy muun muassa joidenkin Wrightin esittämien aikojen täsmentymisenä. Kaiken kaikkiaan juuri vanhimmista ajoista, esihistoriasta, on vaikeinta saada tarkkoja ja riittäviä tietoja. Mitä kauemmas historiaan mennään, sitä vähemmän kyseistä ajasta on saatavissa tietoa. Mitä pienempi on ollut yhteisön koko, sitä vähemmän se on jättänyt jälkiä itsestään. Aluksi ihmisjoukko on ollut hyvin pieni. Arvioidaan, että nykyihminen periytyy noin 10 000 hengen yhteisöstä Afrikasta noin 200 000 vuoden takaa (Smith & Szathmáry 1995, 278). Tässä esitetyn ihmiskunnan historian megamallin todisteet ovat vähäisiä vanhimpiin ihmiskunnan evoluution vaiheisiin liittyen. Käytetty malli muodostaa kuitenkin käyttökelpoisen pohjan kyseisen vaiheen asioiden selittämiselle. Sekä Taylorin että Wrightin mallista puuttuu tiettyjä systeemiteorian keskeisiä oletuksia. Sen sijaan Loganin ja Buzan & Littlen uusissa tämän vuosikymmenen teoksissa systeemiteorian perusoletukset näkyvät paremmin. Wrightin osalta asia on ymmärrettävää, koska koko systeemiteoriaa ei ollut kehitetty vielä 1920- ja 30-luvuilla, jolloin Wrightin 30 Tällöin ihminen eriytyi simpanssista (Lieberman 2000, 37) ja kädet vapautuivat muuhun toimitaan (Lieberman 2000, 125) 130 INFORMAATIOTEKNOLOGIAN FILOSOFIA
tutkimusprojekti oli käynnissä. Merkittävin systeemiteorian asia, joka edellä mainituista teoksista puuttuu, on systeemin koon ja sen edellyttämän kommunikaatiomenetelmän välinen riippuvuus. Se on Loganin teoksessa keskeisessä asemassa (Logan 2007, 3). Systeemin koko voi siis, jos muut tekijät sen sallivat, kasvaa kun uuden suuremman systeemin käyttöön saadaan kyseistä systeemitason tiedontarvetta vastaava kommunikaatiojärjestelmä. Historian professori Alex Roland on käsitellyt neliosaisessa kirjoitussarjassaan Technology and War keskeisenä lähtökohtana Wrightin teoriaa. Roland soveltaa ennen toista maailmansotaa ja sen aikana luotua teoriaa toisen maailmansodan jälkeisten havaintojen selittämiseen. Hän pitää Wrightin teoriaa pääosin pätevänä. (Roland 1997) Roland osoittaa, että teknologia on aiheuttanut toisen maailmasodan jälkeen merkittävän muutoksen siinä, että sodankäynnin uhrien määrä on poikkeuksellisesti laskenut. Syynä ovat nykyaikainen teknologisen sodankäynnin tuhoisuus kehittyneimpien valtioiden välillä ja etenkin ydinaseet. Lisäksi Roland esittää, että toinen maailmansota merkitsi alkua kehityksessä, jossa laatu dominoi määrää (Roland 1997 osa 2/4, 2/15). Rolandin mielestä Wrightin teorian lähtökohta, informaatiotekniikan muutokset ovat enemmänkin konseptin puhtautta kuin vankkaa todistetta, lähinnä siirtymisessä eläimellisestä vaiheesta puheen kautta primitiiviseen sodankäynnin vaiheeseen (Roland 1997 osa 1/4, 5/11). Roland ei kuitenkaan käsittele artikkelissaan systeemiteoriaa, jossa kommunikaatiojärjestelmän ja systeemikoon suhde on kiinteä. Wright päätyi tähän yhteyteen pystymättä vielä 1942 viittaamaan vasta 1960-luvulla kehitettävään systeemiteoriaan. Systeemiteoriassa Bertalanffy puhuu tässä yhteydessä pitkään jopa teoreettisesta historiasta (Bertalanffy 2003, 109 119). Wrightin teoria on juuri teoreettista historiaa, joskin havaitusta ja tutkitusta todellisuudesta, ei osoitetusta ja lähtökohdaksi valitusta teoriasta johtuvaa. Rolandin mukaan Wrightin teoriassa käsittelyssä on useita puutteita tai virheitä. Näistä puutteista huolimatta Wrightin teos on Rolandin mukaan vaikuttava saavutus ja hän pitää sitä perusteellisempana ja oppineimpana analyysina, mitä sodankäynnistä on koskaan tehty (Roland 1997 osa1/4, 9/11). Roland arvostelee teknologian ylivertaisuusasemaa Wrightin mallissa myös Maon sissisodan menestyksellä (Roland 1997 osa 2/4, 5/15-6/15). Tämä ei kuitenkaan poista Wrightin arviota teknologista tärkeimpänä kyseisen aikakauden sodankäynnin selityksenä, vaan korostaa, että muitakin voimakkaita selityksiä on (Ahvenainen 2004, 39 46). Teknologia on siis yleisesti modernin sodankäynnin keskeisin selittäjä, mutta ei ainoa eikä kaikissa tapauksissa tärkein. Sodankäynti, samoin kuin talous ja yhteiskunnat, on liian monimutkaista toimintaa, jotta siitä voitaisiin rakentaa yksinkertaisia teorioita, jotka toimivat aina. Sodankäyntiin, kuten talouteen ja yhteiskuntiinkin liittyvät teoriat ovat vain ajattelun apuvälineitä, ei yleisesti ja aina tarkkoja tuloksia antavia matemaattisia malleja. Globaalin tason uusiksi emergenteiksi selitysmalleiksi on artikkelissa esitetty kompleksisuuden hallintaa ja tietoa. Molemmat sisältyvät uuden suuremman tason perusideaan, mutta ne kaipaavat laajempaa tutkimusta. Valtiollinen taso on käytetyssä mallissa melko INFORMAATIOTEKNOLOGIA JA IHMISKUNTA - SYSTEEMINEN JA EVOLUTIIVINEN TARKASTELU 131
selkeä, joskin valtion voima vaihtelee globaalisti romahtaneista valtioista pohjoismaisiin hyvinvointivaltioihin. Sen sijaan kulttuurisen tason merkitys kaipaa lisäselvittelyjä. Globaali taso on vasta muodostumassa ja on siten mielenkiintoinen jatkotutkimusten kohde. Selvää on, että monet aikamme keskeiset ongelmat ovat ratkaistavissa vain globaalilla tasolla. Näitä ongelmia ovat mm. internet ja sen tietoturva, liikakansoitus, köyhyys ja siihen liittyvä pakolaisuus, ilmakehän lämpeneminen ja liikakalastus. Esimerkki uuden globaalin tason edellyttämästä toiminnasta on vuoden 2003 SARS-epidemian voittaminen laajalla kansainvälisellä yhteistyöllä. JOHTOPÄÄTÖKSIÄ Johtopäätöksiä artikkelin mielenkiintoiseen ongelmaan Artikkelin mielenkiintoinen ongelma oli: Mikä on ollut informaation ja informaatioteknologian asema ja merkitys ihmiskunnan evoluutiossa, aiemmin, nyt ja mahdollisesti myös tulevaisuudessa? Systeemiteorian perusteella merkitys on ollut ratkaiseva. Uusi systeemitaso tarvitsee erikoistuneiden osiensa väliset vaikutusmahdollisuudet ja yhteydet, muun muassa uutta tasoa ja sen kompleksisuutta vastaavan informaatiomäärän ja sitä vastaavan kommunikaatiojärjestelmän laajentuneen systeemin osien väliseen kommunikaatioon. Informaatio ja informaatioteknologia ovat kompleksisuuden hallinnan välineitä. Toinen on viesti ja toinen on viestin media. Ihmiskunnan evoluutiossa merkittävät informaatioteknologian muutokset ovat olleet puheen syntyminen, kirjoitustaidon keksiminen, kirjapainotaidon keksiminen ja viimeisimpänä globaali, integroitu 31 ja elektroninen tietoteknologia, joka kulminoituu internettiin. Systeemikoon kasvu on mahdollistanut edelleen laajemman erikoistumisen ja työnjaon. Erikoistuminen on mahdollistanut puolestaan paremman ja laajemman teknologian ja se edelleen paremman hyvinvoinnin, ainakin enemmän materiaa, muun muassa esineitä. Informaatioteknologian kehitys on osa tätä laajempaa kehitystä. Seuraava informaatioteknologian megavaihe kirjapainotaidon jälkeen on mitä ilmeisimmin globaali, integroitu elektroninen tietoteknologia, joka kulminoituu globaaliin tietokoneverkkoon, internettiin. Sen keskeinen tehtävä on artikkelin viitekehyksessä globaalin tason kompleksisuuden hallinta. Samalla kompleksisuuden hallinta muuttaa kaikkea toimintaa kuten esimerkiksi tiedettä. Teoreettisen ja kokeellisen tieteen rinnalle nousee laskennallinen tiede, joka on tehtävissä vain tietokoneilla. Kompleksisuuden hallinta ja tieto nousevat ainakin hypoteesitasolla uuden globaalin tason emergenteiksi uusiksi selitysmalleiksi, jotka seuraavat kulttuurisen tason teknologiaa ja tiedettä. Wrightin mallissa kauppa ja teknologia näyttäisivät ennakoivan poliittista ja organi- 31 Integroitu tieto tarkoittaa tässä tiedon tallennusta, käsittelyä ja siirtoa tietokoneverkoissa. 132 INFORMAATIOTEKNOLOGIAN FILOSOFIA