Emeritusprofessori Matti Pietikäinen on tutkinut tekoälyä 1980-luvulta lähtien. Tekoäly ei vieläkään korvaa ihmisen älyä.

Aittojärveltä kotoisin oleva Matti Pietikäinen Oulun yliopiston Konenäön ja signaalianalyysin keskuksesta on julkaissut kirjan Syrjäkylältä maailmanluokan konenäön ja tekoälyn tutkijaksi. Kirja kertoo Pietikäisen urasta, lapsuudesta, koulusta ja opinnoista kohti huippututkimusta.

Pietikäinen opiskeli sähkötekniikkaa Oulun yliopistossa ja teki väitöskirjatutkimuksen Marylandin yliopistossa Yhdysvalloissa. Vuoden 1981 lopulla hän perusti  Oulun yliopistoon Konenäön tutkimusryhmän ja väitteli Oulussa vuonna 1982. Vuosien mittaan ryhmästä on tullut maailmankuulu tietokonenäön ja hahmontunnistuksen tutkimuksessa.

– Pääasiallisia tutkimusalueitani ovat olleet muun muassa kuvan tekstuurianalyysi, Local Binary Pattern (LBP) (paikallinen binaarikuvio) -menetelmä ja sen muunnelmat, koneoppiminen ja sovellukset eri alueilla.

Eläkkeelle jäämisensä jälkeen vuonna 2017 Pietikäisen focus on ollut kahden tekoälyä käsittelevän kirjan kirjoittamisessa, joista ensimmäinen käsittelee tekoälyn haasteita ja toinen kuinka tekoäly vaikuttaa elämäämme tulevina vuosina.

Miksi tekoäly kiinnostaa?

Miksi tekoäly kiinnostaa? Pietikäinen sanoo, että siitä lähtien, kun hän väitteli Yhdysvalloissa 1980-luvun alussa, ja kaiken tutkimuksen ja opettamisenkin jälkeen, tekoäly on edelleen vain ”tulevaisuuden lupaus”.

– Ja pysynyt myös lupauksena.

Pietikäinen ajattelee, että viime aikojen tekoälyhypetys tasoittuu, sillä  tekoäly on vielä hyvin kaukana ihmisenälystä.

– Esimerkiksi sen takia, että tekoäly ei pysty koskaan  saavuttamaan tietoisuutta itsestään.

Suomessa tekoälyä on käytetty jo pitkään muun muassa visuaalisessa laadunvalvonnassa sekä puu- ja sahatavaran lajittelussa.

– 1980-luvulla Oulussa oli Tekesin rahoittamia yrityshankkeita, joista jotkut päätyivät jopa tuotteiksi. Myös sotateollisuudessa Amerikassa tekoäly on ollut käytössä muun muassa maalien ja kohteiden seurannassa. 

Miksi tekoälyn hyödyntämisessä on mennyt vuosikymmeniä, eikä se vieläkään ole oikein kunnolla lyönyt läpi?

– Jo 1960-luvulla uskottiin, että ihmisen kaltainen tekoäly voidaan saavuttaa 10 vuodessa. Itse en usko, että sitä tullaan saavuttamaan koskaan. Jo senkään takia, että esimerkiksi  ChatGPT, tekoälychatbot, vaatii paljon energiaa, ja se sopii heikosti vihreään siirtymään. Tekoälytekniikka kasvattaa hiilidioksidipäästöjä, eikä itse tekoälychatbotin kehitellyt teknologiayritys OpenAI saa tuloja.

Myös ChatGPT:n  opettaminen monta kertaa vuodessa maksaa sekä käyttö maksavat, bisnesmallina se ei tule elämään, Pietikäinen sanoo ja vertaa, että ihmisen aivot kuluttavat vain 20 W energiaa, yhtä paljon kuin pieni sähkölamppu.

Pietikäinen sanoo, että on toki olemassa paljon hyödyllisiä tekoälysovelluksia, mutta tekoälysovelluksissa on myös uhkia. On esimerkiksi Deepfake-menetelmä, jossa kuvia, videoita tai ääniformaatteja manipuloidaan tekoälyn avulla siten, että ihmissilmä tai -korva tuskin havaitsee väärennöksiä.

– Esimerkiksi tekoäly pystyy jo nyt puhumaan, vaikka minun äänelläni. Äänestä ei voi tunnistaa, olenko se minä vai kone. Näin videon, jossa oikea Joe Biden puhui kasvoillaan ja äänellään, ja näin koneälyllä väärennetyn Joe Bidenin puhuvan. Niistä yritettiin tunnistaa, kumpi on oikea. Oikean ja väärän erottaminen ei onnistunut, vaikka kasvoista mitattiin sykettä.

Pietikäinen varoittaa, että on ”vaarallista” antaa oma kasvokuvansa Facebookiin, koska tekoälyfirmat voivat hyödyntää ihmisten kasvokuvia vaikkapa opetuksessaan.

– Suuret amerikkalaiset firmat ovat voittajia, koska niillä on massiiviset kuva-aineistot, tietopankit ja pilvipalvelut, joista käyttäjät ovat riippuvaisia.

Pietikäinen sanoo, että Oulun tutkimusyksikössä on mietitty tekoälylle vaihtoehtoa,  jossa käytetään hyödyksi langattomia, ultratiheitä radioverkkoja. Näiden radioverkkojen kautta voisi esimerkiksi ”nähdä” mitä liikenteessä tapahtuu, esimerkiksi nurkan takana, tai verkon avulla pystyttäisiin ilmaisemaan, jos joskus saa sydänkohtauksen, ja tekemään saman tien hälytys lääkärille.

– Uskomme, että Suomelle olisi tämä radioteknologia hyväksi, koska päästäisiin eroon riippuvuudesta suurista firmoista, tämä toimisi älypuhelimessa eikä pilvipalvelussa.

Pietikäisen ryhmällä on oma spin-off-yritys Visidon, joka on tehnyt  Oppo-nimiselle  kiinalaiselle kamerapuhelinyritykselle kuvankäsittelyohjelman. Pietikäinen itse sijoitti firmaan 500 euroa ja on saanut tuottona takaisin jo 50 000 euroa. Opon kanssa samaan ritykseen kuuluu Oneplus.

Miten tekoäly käyttöön?

 Miten tekoälyä voisi hyödyntää Kiuruvedellä? Pietikäinen vastaa, että esimerkiksi vanhusten ja sairaiden hoidossa, kun hoitajia ei tahdo riittää. Tekoäly toimii jo nyt keskustelukumppanina. Tekoäly osaa hakea tietoa internetistä ja pystyy normaalin kaltaiseen keskusteluun. 

Myös lääketieteessä voidaan tehdä diagnooseja  etänä, ja saada  näin asianmukaista hoitoa. Maatalouteen varmasti soveltuisivat niin ikään älykkäät robotit, suomalaisia tekijöitä kun ei tahdo riittää väestökadosta kärsivälle haja-asutusalueelle.

   Pietikäinen kuitenkin varoittaa että ChatGPT:n kanssa pitää olla varovainen. Tekoäly-sovellus on jo nyt läpäissyt amerikkalaisten yliopistojen  pääsykokeet ja  pärjännyt myös Pietikäisen ryhmän tenteissä.

– Itse asiassa se  osaa vastata oikein hyvin tenttikysymyksiin, joten sen käyttöä pitää rajoittaa.

Tarvitaanko ihmisälyä?

Missä ihmistä enää tarvitaan?

   – Esimerkiksi hoitotoimenpidepäätöksiä en antaisi koneelle, lääkäriä tarvitaan. Myös oppilaat tarvitsevat elävää kontaktia opettajaan. Tekoälystä ei tule ihmisten korvaajaa, vaan ihmisen apulainen, jota ihminen voi käyttää hyväkseen omissa toiminnoissaan.

Mitä ihmisen taitoja tekoäly ei voi korvata?

– En usko, että tekoäly  pääsee itsenäisiin ajoneuvoihin, esimerkiksi Suomen pimeillä teillä tekoälyllä ei voida mallintaa autoa niin, että tekoäly reagoisi moitteetta eteen hyppäävään hirveen tai ihmiseen. Tesla mainostaa täysin autonomisia autoja, mutta ne on kielletty Amerikassa, tekoälyä voidaan kyllä käyttää kaistavahteina ja liikennemerkkien tunnistamisessa.

Vain syötettyä tietoa

Entä toimisiko tekoäly juttujen kirjoittamisessa? Pietikäisen mukaan ChatGPT voi kyllä kirjoittaa aiheesta vaikka kirjan, mutta millaisen, sillä se hyödyntää vain sitä tietoa, mitä sen muistiin on ladattu. Toimittajaa tekoäly voi auttaa tiedon etsimisessä.

   – Kysyin ChatGPT:ltä, että missä on Kiuruvesi? Se vastasi, että  jossain Kajaanin lähellä, Ukrainan sodasta se ei tiennyt mitään, vaikka sota oli käynnissä. Tekoälysovellus pitäisi yhdistää hakukoneiden ajankohtaiseen tietoon.

   Voiko tekoälyyn luottaa? Pietikäinen sanoo, että tekoäly tekee päätöksiä tietyllä todennäköisyydellä. Jos opetusaineistot on vääriä, se tekee vääriä johtopäätöksiä, jos opetusaineisto on oikea, se tekee suhteellisen oikeita johtopäätöksiä.

– Opetusaineistossa on myös vähemmän naisia ja värillisiä, se antaa myös siinä mielessä vääriä vastauksia, koska se suosii miehiä ja valkoihoisia. Tämän takia olen kirjoittanut kaksi kirjaa tekoälyn haasteista kriittisellä lähestymistavalla.

Kiuruvesi-yhteys pitää

Pietikäinen käy Kiuruvedellä säännöllisesti, hän lunasti asunnon Ollintieltä, kun hänen isänsä kuoli vuonna 2019. Pietikäinen oli myös vieraana Iskelmäviikolla, jossa tapasi Ponssen Juha Vidgrenin. Vidgren asuu Oulussa samassa talossa kuin Pietikäinen. Pietikäinen lähetti Vidgrenille viimeisen kirjansa.

– Juha Vidgrenin isällä on samanlainen ura kuin minulla, Einari Vidgren lähti ihan syrjäisestä mökistä  maailman tietoisuuteen. Veljenpoikani on muuten Ponssella töissä.

Koulussa Pietikäinen ei tiennyt tieteestä eikä tekoälystä mitään.

– Olin kiinnostunut huippu-urheilusta ja koulussa matematiikasta ja fysiikasta. En tiennyt, mitä insinööri edes tekee, mutta hain sähköinsinööriopetusohjelmaan, kun  siellä jo olivat serkkuni Viljo ja Markku.

   Kiuruveden yhteislyseo oli Pietikäisen mukaan arvostettu koulu. Syrjäkyläläisyys, kasvu keskellä Aittojärven korpea,  puolestaan antoi perspektiiviä elämään, tuli  intohimo ponnistaa eteenpäin.

Pietikäisen isä ei tykännyt, että Pietikäinen ei ollut kovin innostunut ”oikeista töistä”, Pietikäinen oli enemmän pohdiskelija, mutta siitä ominaisuudesta on ollut hyötyä tutkijalle, on taito fokusoitua.

Pietikäinen jäi eläkkeelle vuonna 2017, sen jälkeen pääpaino on ollut kahden tekoälyä käsittelevän kirjan kirjoittamisessa, joista ensimmäinen käsittelee tekoälyn haasteita ja toinen kuinka tekoäly vaikuttaa elämäämme tulevina vuosina.

– Lisäksi olen osallistunut syväneuroverkkoihin liittyvään menetelmätutkimukseen. Kirjassa kerrotaan myös yleisellä tasolla mitä konenäkö ja syväoppivat neuroverkot ovat, miten huippututkimus syntyy sekä miten harrastukset ja siviilielämän valinnat auttavat tutkijanuralla.