Timo Honkela (Helsingin yliopisto). 27.10.2016, Agora, Turun yliopisto, Tulevaisuuden tutkimuksen seura, Studia Generalia -esitelmä Timo Honkela 27.10.2016 Tekoälyn ja koneoppimisen uhat ja mahdollisuudet [email protected]Tulevaisuuden tutkimuksen seura Studia Generalia -esitelmä
49
Embed
Timo Honkela - University of Helsinki · Timo Honkela (Helsingin yliopisto). 27.10.2016, Agora, Turun yliopisto, Tulevaisuuden tutkimuksen seura, Studia Generalia -esitelmä Tekoäly
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Timo Honkela (Helsingin yliopisto). 27.10.2016, Agora, Turun yliopisto, Tulevaisuuden tutkimuksen seura, Studia Generalia -esitelmä
● Teoria- ja käsitelähtöinen tutkimus● Aineisto- ja ilmiölähtöinen tutkimus
Timo Honkela (Helsingin yliopisto). 27.10.2016, Agora, Turun yliopisto, Tulevaisuuden tutkimuksen seura, Studia Generalia -esitelmä
Muutoksen aika?
● Tekoälyä ja koneoppimista on tutkittu ja kehitetty jo yli 50 vuotta
● Miksi juuri näinä aikoina jotakin olennaista on ehkä kehittymässä?
Timo Honkela (Helsingin yliopisto). 27.10.2016, Agora, Turun yliopisto, Tulevaisuuden tutkimuksen seura, Studia Generalia -esitelmä
Tietokoneiden ohjelmoinnistaoppiviin koneisiin
● Suomi on ollut yksi edelläkävijä koneoppimisen ja erityisestä keinotekoisten neuroverkkojen alueella
● Uranuurtaja on ollut akateemikko Teuvo Kohonen, joka muotoili vuonna 1981 maailmanmenestyksen saavuttaneen itseorganisoiva kartta (Self-Organizing Map, SOM) -menetelmänsä
Timo Honkela (Helsingin yliopisto). 27.10.2016, Agora, Turun yliopisto, Tulevaisuuden tutkimuksen seura, Studia Generalia -esitelmä
Koneoppiminen ja tiedon louhinta
● Tilastollisen koneoppimisen avulla matkitaan ihmisen oppimista
● Kone käy läpi sille annettuja esimerkkejä● Annetun datan perusteella kone oppii
esimerkiksi luokittelemaan, järjestämään, ryhmittelemään, hahmottamaan, käsitteistämään tai laittamaan paremmuusjärjestykseen erilaisia tietoalkioita
Timo Honkela (Helsingin yliopisto). 27.10.2016, Agora, Turun yliopisto, Tulevaisuuden tutkimuksen seura, Studia Generalia -esitelmä
Tilastollisen koneoppimisen muotoja
● Ohjattu oppiminen (esimerkiksi luokittelu)– “Oikea vastaus” annetaan konetta opetettaessa
● Ohjaamaton oppiminen(vrt. tilastollinen klusterointi eli syvästäminen)– Ei anneta “oikeita vastauksia” vaan kone päättelee asioita
datassa olevan säännönmukaisuuden ja asioiden välisten suhteiden pohjalta
● Vahvistusoppiminen– Kone saa palautetta siitä, kuinka onnistuneesti se toimii eri
tilanteissa saamatta “oikeita vastauksia”
Vrt. aivot
Timo Honkela (Helsingin yliopisto). 27.10.2016, Agora, Turun yliopisto, Tulevaisuuden tutkimuksen seura, Studia Generalia -esitelmä
Tekoäly ja koneoppiminenmuutosvoimana
Timo Honkela (Helsingin yliopisto). 27.10.2016, Agora, Turun yliopisto, Tulevaisuuden tutkimuksen seura, Studia Generalia -esitelmä
Analogia: konevoima / tekoäly
https://www.pinterest.com/pin/509680882801748515/
Tekoälyn jakoneoppimisenpotentiaali on
kehittynyt tasolle,jolla on
yhteiskunnallistarelevanssia
Timo Honkela (Helsingin yliopisto). 27.10.2016, Agora, Turun yliopisto, Tulevaisuuden tutkimuksen seura, Studia Generalia -esitelmä
Muutoksia tuottaneet/tuottavat tekijät
● Laskentakapasiteetti kasvaa● Muistitila kasvaa● Saatavilla olevat aineistot (“Big Data”, “Open
Data”), määrä ja koko kasvavat● Uusia menetelmiä kehitetään ja otetaan
käyttöön (erityisesti koneoppiminen); vanhat menetelmät otettavissa käyttöön
● Ilmiöitä koskeva ymmärrys kasvaa(monitieteisyys, tieteidenvälisyys)
Timo Honkela (Helsingin yliopisto). 27.10.2016, Agora, Turun yliopisto, Tulevaisuuden tutkimuksen seura, Studia Generalia -esitelmä
Timo Honkela (Helsingin yliopisto). 27.10.2016, Agora, Turun yliopisto, Tulevaisuuden tutkimuksen seura, Studia Generalia -esitelmä
Miksi laskenta- jamuistikapasiteetilla on merkitystä?
● Voidaan tarkastella digitaalisessa muodossa olevan puheen, musiikin tai kuva- ja videomateriaalinen laatua, jos käytettävissä on niukasti tai runsaasti tietokoneen muistia
Timo Honkela (Helsingin yliopisto). 27.10.2016, Agora, Turun yliopisto, Tulevaisuuden tutkimuksen seura, Studia Generalia -esitelmä
Miksi laskenta- jamuistikapasiteetilla on merkitystä?
● Voidaan tarkastella digitaalisessa muodossa olevan puheen, musiikin tai kuva- ja videomateriaalinen laatua, jos käytettävissä on niukasti tai runsaasti tietokoneen muistia
Timo Honkela (Helsingin yliopisto). 27.10.2016, Agora, Turun yliopisto, Tulevaisuuden tutkimuksen seura, Studia Generalia -esitelmä
Laskenta- ja muistikapasiteetti
http://yle.fi/uutiset/3-6467338
http://yle.fi/uutiset/3-6467338
CSC Tieteen tietotekniikan keskushttps://www.csc.fi/
Tekoälyä jakoneoppimista
toteuttavat koneetovat paljon useammin
tällaisia kuinrobotin “kaavussa”
Timo Honkela (Helsingin yliopisto). 27.10.2016, Agora, Turun yliopisto, Tulevaisuuden tutkimuksen seura, Studia Generalia -esitelmä
Kone ei ole ihminen
● Koneet eivät ole ihmisiäeivätkä ihmiset koneita
● Lisääntyvässä määrin voidaan kuitenkin simuloida (matkia) ihmisen erilaisia kykyjätietokoneita käyttäen
Timo Honkela (Helsingin yliopisto). 27.10.2016, Agora, Turun yliopisto, Tulevaisuuden tutkimuksen seura, Studia Generalia -esitelmä
Tekoäly ja kieli
Timo Honkela (Helsingin yliopisto). 27.10.2016, Agora, Turun yliopisto, Tulevaisuuden tutkimuksen seura, Studia Generalia -esitelmä
Koneille opetetaan kieltä
Koneet oppivat kieltä● Perinteisesti koneet on pyritty saamaan
“kielitaitoisiksi” kirjoittamalla kielen sääntöjä koneen ymmärtämään muotoon
● Tämän on kuitenkin osoittautunut ongelmalliseksi
● Nykyisin hyödynnetään koneoppimismenetelmiä
Timo Honkela (Helsingin yliopisto). 27.10.2016, Agora, Turun yliopisto, Tulevaisuuden tutkimuksen seura, Studia Generalia -esitelmä
Sanojen suhteetpaljastuvat niiden käytöstä
● Kun käytettävissä on suuria tekstiaineistoja,mielivaltaisen kielen sanojen välisiä suhteita voidaan selvittää tilastollisesti
● Perusidea on se, että kahta sanaa käytetään tyypillisesti samaan tapaan (samanlaisessa lauseyhteydessä), jos niiden merkitykset ja/tai kieliopillinen rooli on samankaltainen
Timo Honkela (Helsingin yliopisto). 27.10.2016, Agora, Turun yliopisto, Tulevaisuuden tutkimuksen seura, Studia Generalia -esitelmä
http://bionlp-www.utu.fi/wv_demo/Kiitokset: Turku BioNLP group, Filip Ginter ja Citizen Mindscapes -projekti (Helsinki, Turku) http://blogs.helsinki.fi/citizenmindscapes/
Timo Honkela (Helsingin yliopisto). 27.10.2016, Agora, Turun yliopisto, Tulevaisuuden tutkimuksen seura, Studia Generalia -esitelmä
Uusi askel:
Humanistinen meta-analyysi
Timo HonkelaStudia Generalia -esitelmä Helsingin yliopistossa20.10.2016
● GICA-menetelmät (Grounded Intersubjective Concept Analysis) (Honkela ym. 2012) mahdollistaa mallit, joissa kunkin sanan merkitystä tarkastellaan yksilöllisesti
● Esimerkkinä USAn presidenttien puheet(State of the Union Address) ja sanan HEALTH merkityksen analyysi kontekstitietoatilastollisesti analysoide
Timo Honkela (Helsingin yliopisto). 27.10.2016, Agora, Turun yliopisto, Tulevaisuuden tutkimuksen seura, Studia Generalia -esitelmä
Sanan “health” analyysi
Timo Honkela (Helsingin yliopisto). 27.10.2016, Agora, Turun yliopisto, Tulevaisuuden tutkimuksen seura, Studia Generalia -esitelmä
Humanistinen meta-analyysi (Honkela 2016)
Aineistosanoineen
Analyysiolettaensanojenjaettu
merkitys Honkelanehdotus
Aineistosanoineen
Analyysi hyödyntäenmerkityksienvaihtelumallia
Merkityksien analyysirikkaissa konteksteissa
Timo Honkela (Helsingin yliopisto). 27.10.2016, Agora, Turun yliopisto, Tulevaisuuden tutkimuksen seura, Studia Generalia -esitelmä
Humanistinen meta-analyysi (Honkela 2016)
Aineistosanoineen
Analyysiolettaensanojenjaettu
merkitys Honkelanehdotus
Aineistosanoineen
Analyysi hyödyntäenmerkityksienvaihtelumallia
Merkityksien analyysirikkaissa konteksteissa
Sanoja ei voi ottaaanalyysin perusdataksi
olettaen, että sana tarkoittaatäsmälleen samaa, kun
puhuja/ kirjoittaja on eri jaeri kontekstissa
Sanan merkitys ontilastollinen, subjektiivinenja kontekstiriippuva ilmiö
Timo Honkela (Helsingin yliopisto). 27.10.2016, Agora, Turun yliopisto, Tulevaisuuden tutkimuksen seura, Studia Generalia -esitelmä
Timo Honkela (Helsingin yliopisto). 27.10.2016, Agora, Turun yliopisto, Tulevaisuuden tutkimuksen seura, Studia Generalia -esitelmä
Yhteisen ymmärryksenuusia mahdollisuuksia
Humanistinen meta-analyysija vastaavat keinot voivat
auttaa meitä tuomaanyhteen ymmärrystä, jota
ihmiset ovat keränneet erikielellisissä, sosiaalisissa,
kulttuurissa ja historiallisissakonteksteissa
Merkitysneuvotteluiden osittaiseen automatisointi
Tieteen uudetkeinot tilanteisiinja kysymyksiin,
joita koskienyhtä oikeaa
tulkintaa ei oleeikä voi olla.
Timo Honkela (Helsingin yliopisto). 27.10.2016, Agora, Turun yliopisto, Tulevaisuuden tutkimuksen seura, Studia Generalia -esitelmä
Tekoäly ja intuitio(alitajuinen päättely)
Timo Honkela (Helsingin yliopisto). 27.10.2016, Agora, Turun yliopisto, Tulevaisuuden tutkimuksen seura, Studia Generalia -esitelmä
Koneen intuitio?
● Koneelle voidaan syöttää “keinotekoista kokemusta”, joka ei ole valmiiksi kielellisessä tai luokitellussa muodossa
● Näin ollen koneen voidaan ajatella saavuttavan keinotekoista intuitiota
● Jonkin johtopäätöksen taustalla vaikkapa keinotekoinen neuroverkko voi punnita tuhansia tekijöitä; päättely on näin hienovaraisempaa kuin vaikkapa looginen päättely, joka on itse asiassa varsin pinnallista
Timo Honkela (Helsingin yliopisto). 27.10.2016, Agora, Turun yliopisto, Tulevaisuuden tutkimuksen seura, Studia Generalia -esitelmä
Nobelisti harhapolulla?(kun puhutaan ihmisen intuitiosta)
● Daniel Kahnemann on tullut tunnetuksiajattelutyyppien jaottelijana ja pyrkinyt osoittamaan, että ihmisen intuitio toimii huonosti rationaaliseen ajatteluun verrattuna
● Vahvoja vasta-argumentteja on esittänytesimerkiksi Gerg Gigerenzer
● Laajoja empiirisia tutkimuksia on Ap Dijksterhuis(asiaan perehtyminen + alitajuinen päättely tuottaa parhaan tuloksen)
● Tekoälyn kehitys on vakuutta epäsuora todiste siitä, että neuroverkkotyyppinen päättely tuottaa parempia tuloksia kuin sääntöpohjainen päättely
Timo Honkela (Helsingin yliopisto). 27.10.2016, Agora, Turun yliopisto, Tulevaisuuden tutkimuksen seura, Studia Generalia -esitelmä
Koneen intuitio
● Koneelle voidaan syöttää “keinotekoista kokemusta”, joka ei ole valmiiksi kielellisessä tai luokitellussa muodossa
● Näin ollen koneen voidaan ajatella saavuttavan keinotekoista intuitiota
● Jonkin johtopäätöksen taustalla vaikkapa keinotekoinen neuroverkko voi punnita tuhansia tekijöitä; päättely on näin hienovaraisempaa kuin vaikkapa looginen päättely, joka on itse asiassa varsin pinnallista
Toivonen, Toivanen, Kantosalo,Xiao, Kantosalo, Valitutti, Gross et al.
Timo Honkela (Helsingin yliopisto). 27.10.2016, Agora, Turun yliopisto, Tulevaisuuden tutkimuksen seura, Studia Generalia -esitelmä
Tunteita analysoivat jasimuloivat koneet
● Koneita voidaan tiedon ja järjen sisältöjen lisäksi yhä lisääntyvässä määrin käyttää myös tunteiden analysointiin
● Nykyään on suosittua tehdä ns. sentimenttianalyysia esimerkiksi asiakaspalautteen selvittämiseen: mistä tuotteista tai palveluista asiakkaat ovat olleet tyytyväisiä, vihaisia, tms?
● Tunteiden maailmaa voi mallintaailmiöiden taustojen, dynamiikan ja keskinäisten tekijöiden näkökulmasta
Timo Honkela (Helsingin yliopisto). 27.10.2016, Agora, Turun yliopisto, Tulevaisuuden tutkimuksen seura, Studia Generalia -esitelmä
Uhista ja mahdollisuuksista
Timo Honkela (Helsingin yliopisto). 27.10.2016, Agora, Turun yliopisto, Tulevaisuuden tutkimuksen seura, Studia Generalia -esitelmä
Tulevaisuuden työ
● Olemme murrosvaiheessa, jossa kaikille työtä haluaville ei löydykään töitä, vaikka tosissaan haluaisi ja etsisi
● Monet perinteiset työt ovat korvautumassa koneellisilla
● Toisaalta tilanne mitä ilmeisimmin tulee uusia töitä, mutta niiden edellyttämä koulutus ja kokemus voi vaatia vuosia
Timo Honkela (Helsingin yliopisto). 27.10.2016, Agora, Turun yliopisto, Tulevaisuuden tutkimuksen seura, Studia Generalia -esitelmä
Automatisoituminen: Yhteiskuntapoliittinen johtopäätös koskien Suomen nykytilannetta
● Monien tehtävien automatisoituminen tarkoittaa niiden tehostumista
● Vanhanaikaiset keinot kilpailukyvyn hankkimiseksi palkkakustannuksia alentamalla ei välttämättä riitä
● Olennaista on pärjätä automatisoimiskilpailussa ja järjestää yhteiskunnallisesti asiat niin, että tehostumisen tuottamat hyödyt jakautuvat järkevästi; jos keskiluokka köyhtyy olennaisesti, olemme vaikeuksissa; työpäivien pidentäminen ei ole viisas tie vaan “älykäs laiskuus”: koneet töihin
Timo Honkela (Helsingin yliopisto). 27.10.2016, Agora, Turun yliopisto, Tulevaisuuden tutkimuksen seura, Studia Generalia -esitelmä
Talousjärjestelmän muutospaineet
● Taloudellisen hyödyn tuottamisen dynamiikka on jo muuttunut tähän mennessä niin, että omistaminen on keskittynyt entisestään
● “Raha tulee rahan luokse” pätee algoritmien maailmassa niin, että taloudellista menestystä syntyy ikään kuin itsestään sopivia algoritmeja soveltamalla ja hyödyntämällä pankkialan keskitettyä luonnetta
● Ei voida puhua siitä, että pärjääminen olisi erityisesti älykkyyden tai ahkeruuden seurausta
Timo Honkela (Helsingin yliopisto). 27.10.2016, Agora, Turun yliopisto, Tulevaisuuden tutkimuksen seura, Studia Generalia -esitelmä
Talous: uhka versus mahdollisuus
● Uhkaskenaario: Taloudellinen keskittyminen voimistuu entisestää; syrjäytyminen, epätasa-arvo ja suoranainen köyhyys lisääntyvät; tyytymättömyys purkautuu väkivaltaisena toimintana, johon vastataan yhteiskunnallisella laillistetulla aggressiolla jopa robotisoituja poliiseja ja sotilaita hyödyntäen
● Mahdollisuusskenaario: Uusia menetelmiä ja välineitä varten kehitetään niiden käyttöön sopiva lainsäädäntö, joka perustuu todennäköisesti nykyistä hajautetummalle päätöksenteolle; tekoäly- ja koneoppimismenetelmiä käytetään normijärjestelmien optimointiin perusjärjestelmän optimoinnin lisäksi
Timo Honkela (Helsingin yliopisto). 27.10.2016, Agora, Turun yliopisto, Tulevaisuuden tutkimuksen seura, Studia Generalia -esitelmä
Lääketiede ja hyvinvointi
● Lääketieteessä suuret tietoaineistot ja koneoppimismenetelmät mahdollistavat aiempaa tarkemmat ja nopeammat diagnoosit ja koneen antamat yksilölliset hoitosuositukset
● Elintapojen ja hoitojen vaikutuksia voidaan tutkia aiempaa tarkemmin ottaen huomioon jopa tuhansia tekijöitä
● Elintapojen vaikutusten selvittäminen ja niiden suhde geeniperimään voi parhaimmillaan estää joitakin sairauksia puhkeamasta
Timo Honkela (Helsingin yliopisto). 27.10.2016, Agora, Turun yliopisto, Tulevaisuuden tutkimuksen seura, Studia Generalia -esitelmä
Terveys: uhka versus mahdollisuus
● Uhkaskenaario: Terveyttä koskevaa tietoa kerätään kattavasti niin, että tietoa käytetään “ihmisiä vastaan” esimerkiksi vakuutuksia myönnettäessä tai työpaikoilla päätöksiä tehtäessä
● Mahdollisuusskenaario: Terveystilannetta ja elintapoja koskevaa tietoa kerätään ja levitetään nykyistä paljon tehokkaammin; sairauksien tutkiminen ja hoito edistyy voimakkaasti; terveystietoja hyödynnetään ihmisiä tukien kaikissa elämäntilanteissa ja sairauksien kuuluminen elämään ymmärretään yhteiskunnassa laajasti, mikä estää syrjäytymistä
Timo Honkela (Helsingin yliopisto). 27.10.2016, Agora, Turun yliopisto, Tulevaisuuden tutkimuksen seura, Studia Generalia -esitelmä
Tunteet: uhka versus mahdollisuus
● Uhkaskenaario: Yritykset ja hallitukset käyttävät tarkentuvaa ymmärrystä ja uusia välineitä kansalaisten manipulointiin ja valvontaan
● Mahdollisuusskenaario: Ihmiset saavat uusia välineitä ollakseen entistä onnellisempia ja selvitäkseen vaikeistakin tilanteista, kun heillä on henkilökohtainen psykologinen assistentti; tilanneadekvaatit emotionaaset reaktiot lisääntyvät suhteessa epäadekvaatteihin, mikä edistää myös yhteiskunnallista harmoniaa
Timo Honkela (Helsingin yliopisto). 27.10.2016, Agora, Turun yliopisto, Tulevaisuuden tutkimuksen seura, Studia Generalia -esitelmä