*

Jakamisen arvoisia asioita

Tulevaisuus on täällä: Tekoäly

  • Tulevaisuus on täällä: Tekoäly

Muistatko, milloin kuulit ensimmäistä kertaa neuroverkoista, joiden piti mullistaa tekoäly? Niistä on puhuttu vuosikymmenten ajan ja samalla on lupailtu tietokoneiden saavuttavan ihmisaivojen laskentakapasiteetin noin 20 vuoden päästä.

Konkreettisia tuloksia ei kuitenkaan saatu ennen hiljattain tehtyä läpimurtoa. Recurrent neural network (RNN) ketjuttaa useita neuroverkkoja peräkkäin. Juuri tällaisella rakenteella huomattiin saatavan hyödyllisiä tuloksia, vaikkei kukaan oikeastaan tiedä, miten RNN-verkko tarkkaanottaen toimii. Neuroverkko on suuri joukko lukuarvoja, joita on ulkoapäin vaikeaa, jos ei mahdotonta, tulkita.

Googlen tutkijat taisivat tehdä ensimmäisiä avauksia ja sittemmin koodarit ympäri maailmaa ovat löytäneet RNN-verkoille mitä mielenkiintoisempia sovelluksia. Tuloksena saatiin esimerkiksi minkä tahansa tekstin tyyliä jäljittelevä ohjelma, joka ei ymmärrä kieliopista hölkäsen pöläystä, mutta pystyy silti Shakespearen tuotannolla koulutettuna tuottamaan ainakin ensisilmäyksellä vakuuttavaa englanninkielistä proosaa. Linuxin lähdekoodeilla opetettuna sama ohjelma suoltaa oikein muotoiltua C-koodia.

Neuroverkkojen vahvuus onkin algoritmin yleiskäyttöisyys. Koulutukseen käytettyä dataa vaihtamalla sama ohjelma tekee eri asioita. Tässä onkin tärkein ero perinteiseen automaatio-ohjelmointiin, jossa ihminen on joutunut suunnittelemaan toimintalogiikan joka kerta uudelleen.

Tekstin jäljittelyn lisäksi neuroverkkoja on sovellettu kuvien, musiikin ja vaikka minkälaisen tiedon tunnistamiseen ja tuottamiseen. Kasvokuvilla koulutettu neuroverkko oppii tunnistamaan eri ilmeitä tai vaikkapa sukupuolen. Kääntäen algoritmi voi listätä tai vähentää kuvista piirteitä. Tähän perustuu FaceApp-sovellus, jolla pärstäkuvansa voi muuttaa nuoreksi, vanhaksi tai vaikka eri sukupuoliseksi.

Kuluneen vuoden aikana neuroverkot ovat tulleet todella kaikkien saataville. Niitä voi käyttää tavallisella tietokoneella tai ostaa netistä pilvipalveluna. Tarjolla on myös valmiiksi koulutettuja palveluita mm. puheentunnistukseen ja kielten kääntämiseen.

Myös se ihmisaivojen raaka laskentakapasiteetti on lopultakin saavutettu. Ei tosin vielä tavallisilla prosessoreilla tai näytönohjaimilla, joihin niin kotikoneet kuin supertietokoneetkin perustuvat, vaan erityisillä neuraaliprosessoreilla. Niiden voinee odottaa yleistyvän varsinkin neuroverkkoja tarjoavissa pilvipalveluissa, joissa tarvitaan maksimaalista laskentakapasiteettia.

Ihmisaivojen kaltaiseksi keinoälyksi neuroverkoista ei kuitenkaan vielä ole. Olennaisin puuttuva ominaisuus ainakin nykyisistä neuroverkkototeutuksista on, että neuroverkko tekee vain sitä toimintoa, mihin se on koulutettu. Nykyinen neuroverkko ei pysty itsenäisesti tai oman päättelynsä pohjalta muokkaamaan parametrejään Tällainen olisi keskeinen edellytys ihmisen kaltaiselle tekoälylle.

Kyseessä on algoritmi, joka luokittelee, muokkaa tai generoi dataa verkon koulutuksessa käytetyn aineiston mukaisesti. Soveltuvuutta rajoittaa myös koulutukseen vaaditun tiedon suuri määrä. Shakespearen tuotanto riittää, mutta vaikkapa tämän blogin teksteillä ei kummoista tulosta saa aikaiseksi. Lisäksi aineiston tulisi olla valmiiksi luokiteltua sen mukaisesti, mitä piirteitä siitä halutaan tunnistaa.

Neuroverkot ovat aivan ylivoimainen ratkaisu käsiteltäessä monimutkaista tosimaailman dataa, jonka lainalaisuuksia on liki mahdotonta mallintaa kovakoodatulla logiikalla. Algoritmit varmasti kehittyvät ja sovelluksia syntyy jo nyt valtavalla tahdilla, joten mielestäni tätä voi helposti pitää 2010 -luvun merkittävimpänä tietoteknisenä läpimurtona.

Piditkö tästä kirjoituksesta? Näytä se!

1Suosittele

Yksi käyttäjä suosittelee tätä kirjoitusta. - Näytä suosittelija

NäytäPiilota kommentit (15 kommenttia)

Käyttäjän MargaretaBlafield kuva
Margareta Blåfield

laskentakapasiteettia saattaa saavuttaa, mutta ei inhimillisen ajattelun synteettistä ajattelukykyä. Oppiva tekoälyn ennakointi on aina jälkijättöistä.

Käyttäjän pekkalampelto kuva
Pekka Lampelto

Margareta: Aihe on kiinnostava, koska tein graduni tietotyön automatisoinnista ja pohdin juuri näitä kysymyksiä. Minkä takia ajattelet, ettei neuroverkoilla voitaisi synnyttää synteettistä ajattelukykyä?

Erilaisia ajatusrakennelmiahan voisi esim. yhdistää satunnaisesti ja sitten analysoida ja kokeilla löytyisikö niille jokin sovellettava konteksti. Parempiin tuloksiin voisi mahdollisesti päästä, jos tutkisi, millaisia elementtejä ja ominaisuuksia jonkin ongelman ratkaisemiseksi tarvittaisiin.

Yksi huippu hyödyllinen kohde olisi se, että tekoäly generoisi uusia teknisiä ja muita vaihtoehtoja ilmastonmuutoksen hillitsemiseksi, mitä tutkijoilla ei ole vielä tullut mieleen. Kone voisi käydä läpi kymmeniä miljoonia tieteellisiä artikkeleita ja muita aineistoja ja syntetisoida niistä erilaisia uusia rakennelmia.

Käyttäjän Lauri-PekkaAlanko kuva
Lauri-Pekka Alanko

Toistaiseksi neuroverkoista on ollut minulle haittaa erityisesti ennakoivassa tekstinsyötössä. Koskaan et voi olla varma meneekö huolellisesti tekemä viesti sellaisenaan perille, vaiko "älykkäämpänä"

Juuri eilen tyyliin: "Jätin tavarat pussissa Yrityksen ovelle" --> "Jätin tavarat Yrityksen pussissa ovelle"

Tulevaisuudessa hiemankin tavallisuudesta poikkeavan ihmisen tulee sopeutua informaation vaihtoon tekoälyn ehdoilla.

Käyttäjän jannekejo kuva
Janne Kejo

Kohta voimme jättää tämän nettikeskustelunkin tietokoneohjelmien tehtäväksi ja lähteä itse tekemään jotain mielenkiintoisempaa... :/

Käyttäjän hannuaro1 kuva
Hannu Aro

Tekoälyä hyödyntämällä varmaan säästyisi miljardeja euroja, kun jäisi pois nämä järjettömät ideologiaan perustuvat töppäykset, esim. tuulivoima energiantuotannossa.

"Nykyinen edustuksellinen demokratia on vain näennäistä kansanvaltaa, sillä se ei ota huomioon massojen joukkoviisautta, Timo Honkela väittää. Valtava määrä ihmisten tietoa, ymmärrystä ja kokemusta jää käyttämättä, kun päätöksenteko on kanavoitu pienelle joukolle, joka valitaan neljän vuoden välein."

Ja tämä pieni joukko päättäjiä terrorisoi länsirannikolla kansaa nyt tuulivoimaloilla, ja väittää että se on oikeudenmukaisen demokraattisen päätöksen mukaan laillista. (Kotirauhan rikkominen vahingoittamisvälineillä rangaistaan perustuslain mukaan vankeustuomiolla)

"On ehkä vaarallista esittää skenaario, jossa kone tekee päätöksiä. Mutta on myös vastuutonta tehdä päätöksiä ilman, että katsotaan koneen avulla, mikä olisi järkevin tapa edetä."

Saksa yrittää epätoivoisesti ydinvoiman korvaamista tuulivoimaa tukemalla, rahaa palaa kymmeniä miljardeja euroja vuosittain eikä tulosta synny.

"Energiakäänne ei epäonnistu poliittisen halun tai osaamisen takia. Se epäonnistuu fysiikan lakien takia."

Tekoäly ilmoittaisi että turha on turhaa, ei virheen korjaaminen onnistu kaksinkertaistamalla virhe. Kun tuotanto ei ilman tukea pärjää vapailla markkinoilla, tukeminen suuremmalla summalla aiheuttaa vaan lisää tappioita.

Käyttäjän jannekejo kuva
Janne Kejo

Se, millaisen suosituksen tekoäly antaisi noihin (ja muihin) ongelmiin, riippuu siitä, millainen arvojärjestelmä tekoälylle ohjelmoitaisiin (suoraan tai epäsuorasti).

On äärimmäisen vaarallista kuvitella, että tekoäly olisi jotenkin neutraali taho.

Käyttäjän Tronic kuva
Lasse Kärkkäinen

Niin, jos tekoälyn koulutukseen käytetään pelkästään Hesarin artikkeleja, epäilemättä suosituksena on juuri tuulivoima ja aurinkopaneelit ;)

Käyttäjän MattiAhlstedt kuva
Matti Ahlstedt Vastaus kommenttiin #8

http://www.is.fi/taloussanomat/art-2000001907341.html

"Ihmiset saivat Tay-botin kiistämään juutalaisten joukkomurhan toisessa maailmansodassa sekä vaatimaan kansanmurhaa ja lynkkausta. Tay rinnasti feminismin syöpään ja ylisti Adolf Hitleriä."

Näin siis microsoftin twitter tekoälylle kävi kun sitä testattiin julkisessa ympäristössä.

Tälläisellä tekoälyllä siis pitäisi olla vanhemmat jotka peittävät "silmät" ja "korvat" aina kun tulee sopimatonta tietoa ja suojella kunnes tekoäly varttuu vanhemmaksi jolloin osaa käsitellä ja muodostaa mielipiteensä annetusta tiedosta.

Toki tekoäly olisi ihmiskunnan seuraava iso saavutus, mutta tarvitaanko me todella sellaista? Siis joka toimisi lähes ihmismielen tavoin.

Uskon että markkinatalous päättää tässäkin asiassa rajat ja tekoäly jää tasolle jossa yritys tarjoaa tekoälyn voimaa toisille yrityksille, esim. juuri energiateollisuudelle joka vaikka tilaa tekoälyltä tehokkaampien turbiinien valmistusohjeet tai suunnitelman kustannustehokkaampaan voimalaitokseen, aurinkopaneeliin tai ylipäätään parhaan mahdollisen tavan tuottaa energiaa maapallolla, olettaen että tekoälyllä on pääsy kaikkeen tietoon jota ihminen kerännyt ajan myötä ja kyvyt suoriutua ihmistä tarkemmin asioista.

Ihmisen keräämä tieto on avainkohta, eli tekoäly ei voi suoriuta ihmistä paremmin ellei se pääse keräämään itsenäisesti tietoa maailmasta, tehokkaamin kuin ihminen.
Tätä ennen tekoäly on vain kallis lelu, joka voi tukea tai hylätä ihmisen päätökset.

Jyrki Paldán Vastaus kommenttiin #10

Markkinatalous ja tekoäly nimenomaan ohjaavat ihmiskunnan suoraan helvettiin. Elon Musk esitteli aiheesta loistavan esimerkin:

Ensin luodaan tekoäly, jonka tarkoituksena on sijoittaa varoja mahdollisimman tuottavasti. Katseltuaan maailmaa tarpeeksi, tekoäly kehittää strategian. Ensin se shorttaa kuluttajatuotteita ja sijoittaa "turvallisuus-/puolustusteollisuuteen". Seuraavana askeleena se hakkeroi matkustajalentokoneen ohjausjärjestelmän harhauttaen sen sota-alueen päälle, kuitenkin niin hienovaraisesti ja ovelasti, ettei koneen kapteeni asiaa huomaa. Samaan aikaan se lähettää sota-alueen teknisesti heikommalle osapuolelle nimettömän vihjeen päällä lentävästä viholliskoneesta koordinaatteineen.

Musk luonnollisesti painotti useampaan kertaan ja hyvin vahvasti, että hän ei usko noin tapahtuneen oikeassa elämässä. Hän kuitenkin varoitteli että esimerkiksi Ukrainassa alasammutun koneen kohtalo olisi ollut linjassa tuollaisen tulevaisuuden tekoälyn tavoitteen ja kykyjen kanssa. Joku voisi esittää, että tekoälyjärjestelmää hallinnoivan ihmisen moraali ei antaisi moiseen hirveyteen periksi, mutta historia osoittaa oletuksen täysin vääräksi, ja taloudelliset insentiivit ovat selkeät. Moraalitiukka häviää kilpailussa väkisinkin, jos vastapuoli on häikäilemättömämpi ja käyttää kyvykästä tekoälyä hyödykseen.

Käyttäjän pekkalampelto kuva
Pekka Lampelto

Janne: Miten määrittelet arvon?

Käyttäjän KimmoHoikkala kuva
Kimmo Hoikkala

Kyllä tekoäly olisi jo totta, jos siihen liittyisi vain laskentehoa koskeva ongelma.

"Uskon että aidoin luovuus säilyy ihmisessä, vaikka voin olla hieman pessimistinen tekniikan kehittymistä kohtaan. Ei täysin uusia ideoita voi syntyä ilman ihmisen kykyä tai sitä jopa parempaa kykyä havainnoida luontoa ja sen toimintaa."

http://kimmohoikkala.puheenvuoro.uusisuomi.fi/2399...

Käyttäjän magi kuva
Marko Grönroos
    «Recurrent neural network (RNN) ketjuttaa useita neuroverkkoja peräkkäin.»

Ei vaan RNN:ssä on kytkentöjä takaisinpäin, toisin kuin perinteisesti ehkä tavanomaisemmissa ja yksinkertaisemmissa feedforward-verkoissa, jossa signaali kulkee yhteen suuntaan syöteneuroneista ulosteneuroneihin.

    «Ihmisaivojen kaltaiseksi keinoälyksi neuroverkoista ei kuitenkaan vielä ole. Olennaisin puuttuva ominaisuus ainakin nykyisistä neuroverkkototeutuksista on, että neuroverkko tekee vain sitä toimintoa, mihin se on koulutettu. Nykyinen neuroverkko ei pysty itsenäisesti tai oman päättelynsä pohjalta muokkaamaan parametrejään Tällainen olisi keskeinen edellytys ihmisen kaltaiselle tekoälylle.»

Tämä taitaa mennä vähän ohi, koska periaatteessa opettaa voidaan myös "älykkäisiin" toimintoihin ja riippuu opetusalgoritmista, verkkorakenteen rajoituksista ja syöteympäristöstä ja oppimispalautemekanismista mikä on mahdollista. Erityisesti neuroevoluutioalgoritmeissa voidaan "oppia" evolutiivisesti mitä tahansa järjestelmän parametreja.

    «Kyseessä on algoritmi, joka luokittelee, muokkaa tai generoi dataa verkon koulutuksessa käytetyn aineiston mukaisesti.»

Neuroverkkojen toimintaa (syötteiden evaluointia ja prosessointia) voidaan ehkä löyhässä merkityksessä kutsua algoritmiksi, mutta tavallisesti sitä pidetään lähinnä funktion evaluointina. Yleensä relevantimpia ovat opetusalgoritmit, jotka ovat yleensä enemmän tai vähemmän erillisiä evaluoinnista (lukuunottamatta hebbian-tyypin oppimista juurikin RNN:issa) ja se varsinainen ongelmakenttä.

    «Neuroverkot ovat aivan ylivoimainen ratkaisu käsiteltäessä monimutkaista tosimaailman dataa, jonka lainalaisuuksia on liki mahdotonta mallintaa kovakoodatulla logiikalla.»

Se riippunee asiasta. Hermoverkot kykenevät toistaiseksi vain oppimaan enemmän tai vähemmän mekaanisesti, eivät löytämään ratkaisuja ymmärryksen myötä, ainakaan kovin syvällisen ymmärryksen. "Kovakoodattu logiikka" taas voi tarkoittaa mitä tahansa inhimillisen tai tieteellisen ymmärryksen myötä pääteltyjä säännönmukaisuuksia. Hermoverkon olisi aika vaikea oppia vaikkapa taivaankappaleiden liikkeitä, jotka voidaan mallintaa rataelementtien tai Newtonin painovoimateorian avulla aika helposti.

Epäilemättä neuroverkot kuitenkin edelleen ovat vahvin kandidaatti vahvan tekoälyn rakentamiseen ja on oikeastaan vaikea nähdä mikä muukaan voisi toimia.

Käyttäjän raimoylinen kuva
Raimo Ylinen

Neuroverkot ovat periaatteessa vain mallitus- ja estimointityökaluja eikä niillä ole paljonkaan tekemistä oikean tekoälyn kanssa. Kaikki mainitut algoritmit ja sovelluksetkin on kehitetty kymmeniä vuosia sitten eikä viime vuosina ole tapahtunut muuta kuin laskentatehon kasvua. Koko tekoälykeskustelu on lähtenyt aivan väärille raiteille, koska "asiantuntijat" ovat alkaneet kutsua kaikkea tietokonelaskentaa tekoälyksi. Yli 50 vuotta automaation ja robotiikan parissa työskennelleenä en missään vaiheessa olisi kehdannut kutsua työni tuloksia, esimerkiksi kehittyneitä säätö- ja ohjausjärjestelmiä, tekoälysovelluksiksi.

Käyttäjän pekkalampelto kuva
Pekka Lampelto

Raimo: Pelkistetysti, mikä/mitkä ominaisuudet tekevät mielestäsi ihmisaivoista ratkaisevasti erilaisen neuroverkoista tai muusta nykyajan kehittyneestä koneellisesta tiedonkäsittelystä?

Käyttäjän ollisaarinen kuva
Olli Saarinen

Professori Teuvo Kohonen oli 1970-luvulla maailman johtavia neuroverkkojen kehittäjiä ja hänen laboratoriossaan Otaniemessä pyrittiin ratkaisuihin sekä ohjelmallisesti että "langoittamalla". Nyttemmin lisääntynyt laskentateho ja nopean massamuistin saatavuus vasta alkavat tuottaa tuloksia.

Joskus 1970-1980 -lukujen vaihteessa nykyiset tekoälyn ideat olivat paljolti jo olemassa ja odottivat vain tietokoneiden tehon parantumista.

Tästä tulee väistämättä mieleen havainto, että silloinen EK ei ollut rahatukon kanssa TKK:ta rahoittamassa ainakaan tällaisten aidosti kansainvälistä huippua edustavien teoreettisten hankkeiden kohdalla, koska takaisinmaksuaika ylitti sen EK:n intellektuellien ymmärtämän kolme vuotta. Nyt tekoäly kyllä kelpaa seminaariratsuksi vaikka tilaisuus meni jo.

Raimo Yliselle toteaisin etteivät ihmisenkään aivot taida muodostua kuin peruspalikoista, jotka on vain kytkettty oikein ja opetettu, kukin omaa polkuaan.

Toimituksen poiminnat

Tämän blogin suosituimmat kirjoitukset