Tekoäly käsitteenä

Tekoäly tarkoittaa tietojenkäsittelyjärjestelmää, joka toimii älykkäästi. Se auttaa ihmistä automatisoimalla tehtäviä tai hoitamalla tietojenkäsittelytehtäviä. Sitä hyödynnetään käyttöliittymissä ja autonomisten laitteiden ohjausjärjestelmissä. Tekoälylle ei ole selkeää määritelmää, mutta yleensä sitä pidetään tietojenkäsittelyjärjestelmänä tai tietokoneohjelmana, joka toimii älykkäästi. Määritelmä on ristiriitainen: visuaaliseen informaatioon perustuvien luokittelujärjestelmien katsotaan edustavan tekoälyä, mutta kuvantunnistus ei edellytä älykkyyttä. Toisaalta monimutkaiset laskutehtävät edellyttävät älykkyyttä, mutta laskinohjelmistot eivät edusta tekoälyä. Yleensä tekoälyn kuitenkin ajatellaan pystyvän inhimillisen ajatteluun.

Vuonna 1956 Allen Newell, Herbert A. Simon ja Cliff Shaw toteuttivat Logic Theorist - tietokoneohjelmansa, jota pidetään ensimmäisenä tekoälyohjelmana. Sen todisti matemaattisia lauseita matkimalla ihmismäistä ongelmanratkaisua. Tällaisia ohjelmia varten Alan Turing^[1] oli vuonna 1950 esitellyt Turingin testin, jolla voidaan mitata koneen ihmismäisyyttä. Testissä ihminen ja kone keskustelevat, ja keskustelua tarkkaileva osapuoli arvioi, onko keskustelun yhtenä osallisena kone. Jos koneen vastauksia ei voida erottaa ihmisen vastauksista, kone läpäisee testin.

Kuitenkin voidaan kysyä, onko edes tarpeellista tietää, mitkä tekoälymallit vastaavat ihmismielen toimintaa. Tekoäly on kehittynyt vuorovaikutuksessa kognitiotieteiden kanssa, mutta omana tutkimusalanaan. Usein tekoälyltä odotetaan kaikkien korkeampien kognitiivisten toimintojen hallintaa, mikä on vain tekoälyjärjestelmien toissijainen tavoite. Kuitenkin esisijainen tavoite on ihmisen toiminnan tukeminen, mitä varten tekoälyn ei välttämättä tarvitsekaan olla toimintaperiaatteiltaan vertailukelpoinen ihmismielen kanssa.

Tekoälyä on kahta tyyppiä: vahvaa ja heikkoa

Vahva tekoäly - toisinaan myös yleinen tekoäly - pystyy suorittamaan tehtäviä, jotka edellyttävät korkeampia kognitiivisia toimintoja ^[1], psyyken toimintaa. Lisäksi tekoälyn omaama älykkyys voidaan nähdä kykynä strategisoida, ilmaista itseä ja oppia uusia asioita. Yksi vahvan tekoälyn muodoista onkin supertekoäly, joka tietoisena itsestään kehittyy dynaamisesti. Vahva tekoäly vastaa erilaisiin komentoihin, osaa toimia itsenäisesti ja kykenee vaativaan ongelmanratkaisuun, kun taas heikko tekoäly on erikoistunut yksipuoliseen tehtävään.

Tosin vahvaa tekoälyä ei ole vielä pystytty toteuttamaan. Koska vahvan tekoälyn kehitystyö ei ole tuottanut tulosta, tekoälyn tutkimus on kärsinyt "tekoälyn talvista" ja painottunut heikkoon tekoälyyn. Heikko tekoäly suorituu ihmistä paremmin vain jossakin tietyssä tehtävässä, mutta ei osaa ratkaista laajoja, eri osa-alueiden hallintaa vaativia ongelmia. Enemmistö vahvan tekoälyn tutkijoista on kuitenkin sitä mieltä, ettei yksittäisiin tehtäviin kykeneviä järjestelmiä pystytä yhdistämään kokonaisuudeksi, vahvaksi tekoälyjärjestelmäksi.

Koneoppivat järjestelmät hyödyksi ja haitaksi

Tekoälyjärjestelmät ovat usein koneoppivia. Koneoppivat järjestelmät oppivat nille annetusta aineistosta siten, että järjestelmää ei tarvitse jatkuvasti kehittää ohjelmoimalla. Yksi esimerkki koneoppivasta järjestelmästä ovat realistisia keinotekoisia kuvia tuottavat ohjelmat. Tällainen generatiivinen tekoäly perustuu suomalaisten kehittämään StylGan -järjestelmään. Sen toiminta nojaa kahteen neuroverkkoon, jotka koulutetaan kuvamateriaalin avulla luomaan uudenlaisia kuvia. Näitä kuvia hyödynnetään esimerkiksi lehtien kuvituksessa ja pelisuunnittelussa, mutta tekoälystä on paljon muuhunkin kuin viihdekäyttöön. Tekoälyn soveltuvuutta on tutkittu eri osa-alueilla: virustutkien rakentamisessa, tietoturvauhkia tunnistavien järjestelmien kouluttamisessa ja lääketieteellisessä tutkimuksessa.

Tekoälyn tutkimuskeskus OpenAI on kehittänyt gtp-3:n, autoregressiivisen kielimallin ^[1], sekä Dall-e2-generaattorin, joka tuottaa avainsanoja vastaavia kuvia. Molemmissa on kuitenkin omat ongelmansa: gtp-3 liittää islamiin väkivallan yleisemmin kuin muihin uskontoihin, ja Dall-e2 tuottaa toimitusjohtaja-avainsanalla kuvia lähinnä valkoihoisista miehistä. Nämä ohjelmat on koulutettu verkkoaineistojen avulla, mikä merkitsee sitä, että ihmisten asenteet näkyvät niiden tuottamasssa sisällössä. Ongelmia on yritetty korjata esimerkiksi suodattamalla koulutusmateriaalista ennakkoluuloja ja vihapuhetta. Lisäksi Dall-e2:ssa niin sanottujen deep fake-kuvien^[1] on estetty. Silti on ohjelmia, joissa tätä estoa ei ole ja joiden kuvatuotoksia käytetään poliittisessa manipulaatiossa (kts. kuva Putinista ja Xistä).

Tekoälyän avulla on myös kirjoitettu huijaussähköposteja ja ohjelmoitu haittaohjelmia. Sen avulla on - tai ainakin on ollut - mahdollista luoda jopa laiton verkkokauppa. Gpt-3 saattaa myös tuottaa virheellistä tietoa ja kieltäytyä vastaamasta joihinkin kysymyksiin, joihin ei pitäisi vastata. Lisäksi se vastataa kysymyksiin, joihin sen ei pitäisi vastata. Tämän vuoksi tekoäly herättää monia yhteiskunnallisia, filosofisia ja eettisiä kysymyksiä.


Lähteet:

Piispanen, Jony Roy 21.8.2019.Yleinen tekoäly

Mikrobitti 8/2022 Uutta luovat koneet – Panu Räty

Mikrobitti 1/2023 Tekoälyn synkkä puoli – Erno Vähämäki

Haikonen, Pentti O. A. 2017. Tietoisuus, tekoäly ja robotit

Kallio, Aleksi., Kolari, Jukka. 2023. Tekoäly 123: Matkaopas tulevaisuuteen

Ville Mäkipelto. Näkökulmia tekoälyyn. Linkki videoon

How should AI systems behave, and who should decide? 16.2.2023. Linkki

Pesonen, Renne. 25.8.2021. Tekoäly.Linkki