Tekoäly

Kohteesta Wikipedia
Siirry navigaatioon Siirry hakuun
Kuvantunnistus-tekoälyn tunnistamat jalankulkijat.

Tekoäly eli keinoäly on tietokone tai tietokoneohjelma, joka kykenee tekemään älykkäinä pidettäviä toimintoja. Tekoälyn tarkempi määrittely on avoin, koska älykkyyttä itsessään on vaikea määritellä. Tekoäly viittaa myös aihetta tutkivaan tieteen alaan.

Eräässä merkityksessä tekoälynä pidetään tietokoneohjelmaa, joka suorittaa yleisesti ihmismäistä ajattelua (laskennallinen lähestymistapa). Tämän niin kutsutun yleisen tekoälyn kehittämisen ajankohdasta ei voida antaa juurikaan luotettavia ennusteita.[1]

Suppeammassa merkityksessä tekoäly on mikä tahansa johonkin älykkääseen toimintoon kykenevä. Tällaisia tekoälyjä on jo käytössä. Käytössä olevia tekoälyn sovelluksia ovat esimerkiksi luonnollisen kielen tuottamiseen ja tunnistamiseen erikoistuneet järjestelmät, asiantuntijajärjestelmät, robottitekniikka ja viihdesovellukset.

Tekoäly on kehittynyt 2010-luvulla eksponentiaalisesti. Nousun ovat mahdollistaneet suorittimien laskentatehon merkittävä kasvu, oppivan tekoälyn harjoittamiseen käytetyn datan määrän kasvu sekä algoritmien parantunut saatavuus.[2]

Tekoälyn muodot ja ihmismäisyys[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Kapea eli heikko tekoäly toimii erilaisissa rajoitetuissa tehtävissä. Sillä ei ole tietoisuutta, tahtoa eikä ymmärrystä oman alansa ulkopuolella. Tämänhetkiset tekoälysovellukset ovat kaikki kapeaa tekoälyä.[3]

Vahvalla tekoälyllä on laaja ymmärrys ja ihmisen kaltainen tietoisuus.[3] Vahva tekoäly kykenee ratkaisemaan laajan skaalan erilaisia ongelmia, kuten ajamaan autoa, ymmärtämään kieliä ja tekemään ruokaa. Vahvaa tekoälyä ei vuoteen 2018 mennessä ole missään vielä kehitetty.[4] Sitten kun tekoäly ohittaa ihmisen kyvykkyyden, voidaan puhua super-tekoälystä.[3]

Tietokoneen ihmismäisyyttä voidaan mitata Turingin testillä. Testin ajatus on, että tietokone on älykäs, jos sen vastauksia ei pysty erottamaan ihmisen vastauksista. Ensimmäisen kerran tekoäly läpäisi testin vuonna 2014 Royal Society of Londonissa järjestetyssä testissä.[5] Turingin testiä on myös arvosteltu, ja sen tilalle on ehdotettu muitakin mittareita, kuten luetunymmärtämistestiä.[6]

Peruskäsitteitä[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Koneoppiminen[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Pääartikkeli: Koneoppiminen

Tekoälyn sovelluksista suurin osa on koneoppimista. Koneoppiminen on tekoälyn osa-alue, jossa toimintaa ei ole ohjelmoitu valmiiksi. Kone oppii sille annetusta datasta itsenäisesti, eikä sille määritellä toimintaohjetta jokaista erillistä tilannetta varten. Se käyttää askel askeleelta datasta oppivia algoritmeja, jolloin koneoppimisen malli kehittyy. Malli opetetaan opetusdatalla ennustamaan jotain tiettyä lopputulosta, minkä jälkeen testidata selvitää miten hyvin opetus onnistui. Tulos on sitä tarkempi, mitä enemmän mallilla on dataa käytettävissään.[4][7]

Neuroverkot ja syväoppiminen[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Pääartikkeli: Neuroverkot

Neuroverkko on joukko neuroneita, jotka on kytketty toisiinsa ja jotka kommunikoivat keskenään. Syviä neuroverkkoja ovat neuroverkkokerrokset, jotka toimivat yhdessä. Syväoppiminen on syvien neuroverkkojen oppimista raakadatan avulla. Neuroverkot ovat hyvin laajalti sovellettavia, ja laskentatehon kehittyessä niiden kehitys jatkuu nopeana. Neuroverkkojen avulla pystytään esimerkiksi tunnistamaan valokuvasta elementtejä, kuvailemaan videon tapahtumia, kääntämään kieliä laadukkaasti ja muuntamaan puhetta tekstiksi.[4][7]

Sovelluksia[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Tekoälyllä ja siihen liittyvillä koneoppimisella ja konenäöllä on paljon sovelluksia, joiden käyttö yleistyy nopeasti. Samaan aikaan keksitään uusia käyttökohteita.[8]

  • Google Maps pystyy ehdottamaan työmatkailijalle liikenteen nopeudesta ja muista tekijöistä riippuen nopeimman reitin työpaikan ja kodin välillä.[8]
  • Uberin ja Lyftin kaltaiset taksipalvelut pystyvät optimoimaan taksien saatavuuden monimutkaisessa taksien ja asiakkaiden verkostossa.[8]
  • Kaupalliset lentoyhtiöt ja kokeiluvaiheessa olevat teillä liikkuvat autot voivat käyttää autopilottia.[8]
  • Sähköpostin roskapostisuodattimet tunnistavat roskapostin entistä tarkemmin, Googlen Gmail jo 99,9-prosenttisesti. Sähköposti osaa myös luokitella sähköpostit ja oppi tekemään sen paremmin käyttäjän toimintoja seuraamalla. Sähköpostiohjelma osaa myös ehdottaa automaattisia pikavastauksia.[8]
  • Joissain yliopistoissa ja lukioissa tekoälysovelluksia käytetään plagioinnin tunnistamisessa. Tekoäly pystyy myös oppimaan tunnistamaan koodaajan tyylin lähdekoodista ja sitä kautta paljastamaan plagioinnin. Tekoälyä on käytetty myös kouluaineiden arvostelijana yhteistyössä ihmisarvioijan kanssa.[8]
  • Lääketieteen alalla tekoäly pystyy tulkitsemaan röntgenkuvia ja tunnistaa kuvista esimerkiksi ihosyövän.[3] Nykyaikainen tekoäly pystyy käymään läpi lääketieteellisiä tutkimuksia noin puoli miljoonaa sivua 15 sekunnissa. Tekoälyä käytetään terveydenhuollossa eniten Itä-Aasiassa, kuten Kiinassa, Etelä-Koreassa, Japanissa ja Singaporessa. Kiinassa on esimerkiksi otettu käyttöön tekoälysairaala, Japanissa monissa vanhainkodeissa käytetään robotteja, ja Singaporessa kehitetään esimerkiksi silmäsairauksia havaitsevaa tekoälyä.[10]
  • Valmistavassa teollisuudessa tekoälyn avulla voidaan esimerkiksi optimoida tuotannon prosesseja, välttää rikkoutumisia ja nostaa laatua.[11]
  • Pankkien sovellukset lukevat shekille kirjoitettua tekstiä. Pankit käyttävät neuroverkkoja vilpillisten rahansiirtojen tunnistamisessa, sillä niitä tapahtuu liian paljon ihmisten seurattavaksi. Tekoäly arvioi myös, kannattaako pankin myöntää hakijalle lainaa tai luottokorttia.[8] Finanssialan asiakaspalvelusta osan hoitavat verkossa toimivat chatbotit. Vakuutusalalla tekoälyä käytetään korvausprosessien automatisointiin. Oppiva tekoäly voi suositella asiakkaalle sopivia vakuutus- tai sijoitustuotteita. Robottineuvojat osaavat suositella asiakkaalle sopivia sijoitusratkaisuja tämän sijoitusprofiilin ja tavoitteiden pohjalta. Varainhoidossa tekoäly on tukemassa sijoituspäätöksiä.[12]
  • Facebookin tekoäly antaa käyttäjille suosituksia näiden tallentamissa kuvissa olevien kasvojen pohjalta. Facebook myös personoi käyttäjän uutisvirran ja näyttää hänelle häntä kiinnostavia viestejä ja mainoksia.[8]
  • Pinterest tunnistaa oppivan konenäön avulla esineitä käyttäjien tallentamista kuvista ja suosittelee sitten samanlaisia kuvia. Pinterestin tekoälyä käytetään myös roskapostin torjunnassa, haussa, mainonnassa ja email-markkinoinnissa.[8]
  • Instagram käyttää koneoppimista emojien lauseyhteydestä riippuvan merkityksen tunnistamisessa ja emojien ehdottamisessa.[8]
  • Snapchatin kasvofiltterit hyödyntävät koneoppimiseen perustuvaa liiketunnistamista.[8]
  • Amazonin verkkokauppa laatii neuroverkkojensa avulla personoituja hakutuloslistoja ja suosituslistoja, jotka perustuvat käyttäjän aikaisempaan toimintaan.[8] Tekoälyn laatimia personoituja suosituslistoja tarjoavat myös esimerkiksi Spotify ja Netflix.[14][15]
  • Luottokorttiyhtiöt käyttävät koneoppimista tunnistaakseen luottokorttipetokset ja myös välttääkseen väärät hälytykset.[8]
  • Älypuhelimet pystyvät muuntamaan puheen tekstiksi. Google tehostaa tätä vielä neuroverkoillaan. Virtuaaliavustajat kuten Alexa ymmärtävät käyttäjän puhetta ja tekevät käskystä tehtäviä kuten tilaavat tavaraa verkon kautta tai soittavat musiikkia.[8]

Ohjelmointikielet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Suosituimpia tekoälyn ohjelmointikieliä vuonna 2017 olivat Python, Lisp, Prolog, Java ja C++. Pythonia käytetään yleisimmin koneoppimisessa ja neuroverkkojen teossa. Lispiä käytetään paljon tekoälykehityksessä. Prolog soveltuu tietynlaisten algoritmien toteuttamiseen ja tekoälyn luomiseen. Java on yleinen, monikäyttöinen ja helppo oppia. C++ soveltuu nopeana ohjelmointikielenä hyvin kehitystyöhön, koneoppimiseen ja neuroverkkojen rakentamiseen.[17]

Tekoälytiede[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Tekoälyn taustalla on René Descartesin jo 1600-luvulla esittämä idea ajatusten matemaattisesta mallinnettavuudesta.lähde? Varsinaiseksi tieteenalaksi tekoäly eriytyi tietokoneiden kehittymisen myötä 1950-luvulla. Monitieteellinen tekoälytiede yhdistelee keskenään esimerkiksi tekniikkaa, psykologiaa, kognitiotiedettä, filosofiaa ja lääketiedettä.lähde?

Koulukunnat[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Tekoälytiede voidaan karkeasti jakaa perinteiseen symbolipainotteiseen tekoälytieteeseen sekä uudempaan, hahmopohjaiseen, laskennallisen älykkyyden suuntaukseen. Perinteisen tekoälytieteen työkaluja ovat muun muassa asiantuntijajärjestelmät, ontologiat ja sääntöpohjainen päättely. Uudemman konnektionistisen suuntauksen tunnetuimpia menetelmiä ovat neuroverkot, sumeat järjestelmät ja evolutionäärinen laskenta.lähde?

Uhkakuvat ja tulevaisuus[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Tekoälyn uhkakuvaksi on nostettu, että tekoäly nopeuttaa teknologista ja sosiaalista muutosta niin paljon, etteivät ihmiset ehdi sopeutua siihen. Tällaista kehitystä kutsutaan singulariteetiksi.[18]

Tekoälyn pelätään usein vievän ihmisiltä työpaikkoja. Tekoälyn arvellaan uhkaavan monenlaisia työtehtäviä fyysisistä ja rutiininomaisista aina korkeakoulutettujen kuten lääkäreiden ja lakimiesten töihin. Toisaalta tekoälyn arvellaan vastaavasti synnyttävän paljon uusia työpaikkoja etenkin uusien teknologioiden aloille.[19][20]

Tekoälyn on pelätty johtavan siihen, että pieni joukko kansainvälisiä jättiyrityksiä saavuttaa alallaan monopoliaseman. Tämä johtaisi siihen, että tekoälyn hyödyt jakautuvat epätasaisesti.[19]

Yli tuhat tekoälyn asiantuntijaa varoitti vuonna 2015 avoimessa kirjeessä sotilaallisen tekoäly-kilpavarustelun vaaroista. Asiantuntijoiden mukaan ”tappajarobottien” eli itsenäisesti ilman ihmisen käskyjä toimivien asejärjestelmien seurauksena voisi tyntyä ”sodankäynnin kolmas vallankumous”.[21]

Tekoälyn vaaroista ihmiskunnalle ovat puhuneet julkisesti esimerkiksi Microsoftin perustaja Bill Gates, Applen perustaja Steve Wozniak, PayPalin ja Teslan perustaja Elon Musk sekä fyysikko Stephen Hawking.[22][23] Steve Wozniak pelkää, että kehitettyään itsenäisen tietoisuuden tietokoneet saattavat ottaa vallan ihmisiltä, jolloin ihmiskunta taantuu koneiden lemmikkieläimiksi.[23] Elon Muskin mukaan kilpailu tekoälyn paremmuudesta voi johtaa kolmanteen maailmansotaan tai maailmantalouden kaaokseen.[24] Stephen Hawkingin mukaan tekoäly voi alkaa kehittää ja monistaa itseään, kunnes se syrjäyttää ihmiset tulevaisuudessa täydellisesti.[25]

Historioitsija Yuval Noah Harari pitää epätodennäköisenä, että tietokone syrjäyttäisi ihmisen. Sen sijaan tapahtuu yhdistyminen, eli tulevien vuosisatojen aikana ihmisen nykymuodon syrjäyttää tietokoneen ja ihmisen hybridi.[26]

Oxfordin ja Yalen yliopistojen vuonna 2017 toteuttamassa kyselyssä 352 maailman johtavaa tekoälytutkijaa ennusti, että vuonna 2060 on todennäköistä, että koneet pystyvät silloin suoriutumaan kaikista tehtävistä ihmistä paremmin. Tutkijoiden mukaan koneiden vallankumous on kuitenkin hyvin epätodennäköinen, sillä niillä ei ole tietoisuutta eivätkä ne ole yhtä monipuolisia kuin ihmiset.[26]

Nykyisin kaupallista, hallinnollista ynnä muuta merkitystä on yleensä sillä, kuka hallitsee tekoälyä.[27] Venäjän presidentin Vladimir Putinin mukaan tekoälyn kehittelyn voittajasta tulee maailman valtias. Kiina haluaa olla vuoteen 2030 mennessä maailman johtava tekoälymaa. Se aikoo kouluttaa viisi miljoonaa uutta tekoälyosaajaa. Kiinan tekoäly-yritykset saavat enemmän rahoitusta kuin Yhdysvaltojen, ja maan tekoälypatenttien määrä on kovassa kasvussa.[28] Joulukuussa 2017 Kiina laati tekoälystrategian.[29]

Katso myös[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Viitteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. Berschewsky, Tapio: AlphaGo on merkittävä askel kohti yleistä tekoälyä – mutta miten pitkä? Digitoday. 22.3.2016. Viitattu 22.3.2016.
  2. Merilehto 2018, luku ”Miksi tekoälyn aika on nyt?”
  3. a b c d Heikkinen, Seppo: Tekoäly muuttaa maailman – pian se tekee jopa lääkärin ja juristin töitä Yle oppiminen. 4.6.2017. Viitattu 5.11.2018.
  4. a b c Merilehto 2018, luku ”Peruskäsitteet”
  5. Annette Blencowe: Tietokone läpäisi ensimmäistä kertaa tekoälyä mittaavan testin Yle uutiset 8.6.2014
  6. Tapio Ikkala: Unohda Turingin testi - Tämä on oikea tapa koetella tekoälyä Tekniikka ja Talous 1.12.2014
  7. a b Merilehto 2018, luku ”Neuroverkot ja syväoppiminen”
  8. a b c d e f g h i j k l m n Gautam Narula: Everyday Examples of Artificial Intelligence and Machine Learning Tech Emergence. 29.10.2018. Viitattu 5.11.2018.
  9. Markku Sandell: Solvaako Google-kääntäjä nimeäsi? Konekääntämistä tutkinut: "Tämä on uuden neuroverkon juttu" Yle uutiset. 8.5.2017. Viitattu 4.11.2018.
  10. Kiina otti käyttöön tekoälysairaalan – Aasian maat ovat terveydenhuollon tekoälyjättejä Mediuutiset. 19.6.2018. Viitattu 13.11.2018.
  11. JR Leskinen: Tekoäly tehostaa yritysten toimintoja alalla kuin alalla, nyt digitalisoituvat energia ja rakentaminen Tivi. 1.4.2017. Viitattu 9.11.2018.
  12. Maiju Oikarinen: Uusia ja parempia palveluita – tekoäly muuttaa finanssimaailmaa Mandatum Life. 25.6.2018. Viitattu 5.11.2018.
  13. Suvi Vihavainen: Tekoälyllä yritetään siivota vihapuhetta, mutta se on vaikeaa – ”Esimerkiksi se, millä sanoilla maahanmuuttajia keskusteluissa kutsutaan tai kuvaillaan, muuttuu jatkuvasti” Helsingin Sanomat 23.10.2017
  14. Spotify osti uutta tekniikkaa: Joko musiikkisuositukset alkavat osua? Ilta-Sanomat. 19.5.2017. Viitattu 5.11.2018.
  15. Janne Toivonen: Algoritmit mullistavat verkkokaupan – ne tietävät jo nyt mitä juuri sinä aiot ostaa ensi viikolla Yle uutiset. 4.3.2018. Viitattu 5.11.2018.
  16. Googlen hämmästyttävä tekoäly oppi satojen vuosien shakkihistorian 4 tunnissa ja tuli ylivoimaiseksi pelaajaksi – ”Voisi hallita maailmankaikkeuksia” Tekniikan Maailma. 7.12.2017. Viitattu 5.11.2018.
  17. 5 Most Popular AI Programming Languages in 2018 27.7.2018. Lvivity. Viitattu 7.11.2018.
  18. Moisio, Aleksi: Tutkijat pelkäävät koneiden selättävän ihmisrodun Taloussanomat.fi. 27.7.2009. Viitattu 27.7.2009.
  19. a b Tekoäly tuhoaa työpaikkoja, mutta se ei ole ongelma, sanoo Osmo Soininvaara – näin hallituksen tekoälyraportti valmistaa Suomea tulevaan 20.6.2018. Yle uutiset. Viitattu 6.11.2018.
  20. Viekö tekoäly työpaikat vai ei? Toimitusjohtajat kertovat Tivi. 9.8.2018. Viitattu 6.11.2018.
  21. Teknologiajohtajilta hurja varoitus "tappajaroboteista" Talouselämä. 28.7.2015. Viitattu 6.11.2018.
  22. Laitila, Teemu: Nyt myös Bill Gates varoitti ihmiskuntaa koskevasta teknouhasta Tivi. 29.1.2015.
  23. a b Applen perustaja varoittaa ihmiskuntaa tekoälyn vaaroista MTV Uutiset. 22.4.2015. Viitattu 6.11.2018.
  24. Teknologiamiljardööri Elon Musk varoittaa: Tekoälyn kehitys voi johtaa kolmanteen maailmansotaan Iltalehti. 4.9.2017. Viitattu 6.11.2018.
  25. Stephen Hawking varoittaa: Tekoäly voi syrjäyttää ihmiset ja kehittyä paremmin suoriutuvaksi elämänmuodokseen Tekniikan Maailma. 2.11.2017. Viitattu 6.11.2018.
  26. a b Joonas Gustavsson: Tekoälytuntijat: Jumalankaltainen ”Homo Deus” syrjäyttää nykyihmisen, ja vuonna 2060 tekoäly on kaikessa ihmistä parempi Tekniikan Maailma. 1.6.2017. Viitattu 6.11.2018.
  27. Ihmiskunnan loppu? Hawking pelkää tietoista tekoälyä IT-viikko. 5.5.2014.
  28. Paavo Rautio: Kiina haluaa takaisin maailman valtiaaksi (Kolumni) Helsingin Sanomat. 4.3.2018.
  29. https://www.fhi.ox.ac.uk/deciphering-chinas-ai-dream/

Kirjallisuutta[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  • Marttinen, Jussi: Palvelukseen halutaan robotti: tekoäly ja tulevaisuuden työelämä. Aula & Co, 2018. ISBN 9789527190937.
  • Tegmark, Max: Elämä 3.0: ihmisenä oleminen tekoälyn aikakaudella. Suomentanut Pietiläinen, Kimmo. Terra Cognita, 2018. ISBN 9789525697896.

Aiheesta muualla[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]