Tekoäly tekee tiedettäkin

Viime kesäkuussa uskaltauduin kirjoittamaan alasta, jossa en voi väittää olevani millään tavalla asiantuntija, vaikka yliopisto-opinnot matematiikasta voivat siinäkin asiassa hieman auttaa. Innoittajani oli The Economistin asialle osoittama huomio: siinä oli julkaistu laaja artikkelikokonaisuus niin sanotuista laajoista kielimalleista tekoälyn suorituskyvyn mahdollistajana. Äärimmilleen yksinkertaistettuna – ja on korostettava, että yksinkertaistus on äärimmäinen – kyse on siitä, että tekoälyksi kutsutut algoritmit tai niiden kokonaisuus ”opetetaan” syöttämällä niille/sille opetusmateriaaliksi internetin koko sisältö, ja ne pystyvät tämän aineiston avulla tuottamaan esimerkiksi tekstiä siten, että laskevat todennäköisyyksiä sille, mikä sana sopii parhaiten seuraavaksi.

Algoritmien vaatiman laskentakapasiteetin ja saatavissa olevan opetusmateriaalin rajoista huolimatta (lisää sitä etsitään kiivaasti) jo tähänastiset tulokset ovat olleet ällistyttäviä. Jotkut visioijat ovat nähneet tekoälyssä vaaran koko ihmiskunnan olemassaololle, koska pelkäävät, että kun tekoäly ottaa vielä muutamana askeleen eteenpäin siinä mihin se kykenee, se ehkä arvioi ihmisen olevan sille joko a) tarpeeton, tai b) vaarallinen, ja hankkiutuu koko kiusankappaleesta eroon.

Viittasin mainitussa kirjoituksessani muun muassa erään professorin tekoälyltä pyytämään korkeampaa matematiikkaa edustavan teoreeman todistukseen. Tekoäly oli sen tuottanut, mutta siinä oli puutteita, joita se ei matemaatikon osoittamista virheistä huolimatta pystynyt korjaamaan. Pyrkimys oli kuitenkin melko hyvä, myönsi tämä matemaatikko.

Innostuin asiasta niin, että olen muutaman kerran itse käyttänyt samaa tekoälyä (ChatGPT). Pyysin sitä muun muassa kirjoittamaan puolestani kolumnin erääseen lehteen, jota olen avustanut. Annoin otsikon, maksimipituuden ja sen (pienen) paikkakunnan nimen, jossa lehti ilmestyy. Ohjeet annoin englanniksi, mutta käskin tuottamaan tekstin suomeksi. Teksti tuli, täysin moitteetonta suomen kieltä, nopeammin kuin olin käyttänyt aikaa ohjeiden antamiseen. Tyyli oli kuitenkin ihan muuta kuin mitä halusin, joten pyysin/käskin älyä riisumaan koristekielen ja hempeilyt, sekä lisäämään faktaa. Ja katso: se teki senkin. Olin itse laatinut etukäteen kolumnin samasta aiheesta ja lähetin molemmat päätoimittajalle arvuuttaen, kumpi oli minun tekstini. Päätoimittaja, joka oli tottunut tyyliini, valitsi aivan oikein, mutta ei epäillyt, että toinen teksti olisi tekoälyn tuottama.

Ei tässäkään vielä kaikki. Pyysin tekoälyää todistamaan edellä mainitsemani matemaattisen teoreeman (niin sanottu Bolzano-Weierstrassin lause). Ja ällistyin, koska se tuotti todistuksen, josta en matematiikan maisterin tiedoilla löytänyt sellaisia virheitä, jollaisia se oli professorille todistaessaan tehnyt. Kaiken lisäksi se sisällytti todistuksensa loppuun disclaimerin: se pahoitteli, että kyse oli vain todistuksen päälinjoista; minun olisi syytä perehtyä alan kirjallisuuteen, jos haluaisin ankaran, askel askeleelta etenevän todistuksen. Myös notaation, matematiikan symbolien, käytössä olleet puutteet olivat kadonneet.

No, se siitä. Ensimmäisen kirjoitukseni jälkeen olen törmännyt useampaankin mielipiteeseen, että ei se tekoäly ole viime kädessä mitä tahansa konetta kummempi, ei pysty ihmismielen suorituksiin muuten kuin teknisen kapasiteettinsa osalta, ei ole tietoinen, ei ole tavoitteellinen, ei näe tulevaisuuteen, ylipäänsä ei ymmärrä mitä tekee, ja niin edelleen. Toisaalta törmäsin myös mielipiteeseen, jonka mukaan ihmismielikään ei enimmäkseen, arkisessa ympäristössään, tee paljon muuta kuin toistelee ennen opittua ja käyttää jokseenkin latteaa kieltä. Viimemainittu mielipide ei ole ihan samanlainen mutta ei toisaalta ihan erilainenkaan kuin kirjoituksessani esittämäni mahdollisuus, että entäs jos ihmismielikin on algoritminen, algoritmi vain on niin paljon kehittyneempi, että sitä ei vielä osata lähimainkaan rakentaa. Sanoihan tieteiskirjailija Arthur C. Clarke aikoinaan, että mikä tahansa omaamme riittävästi edellä oleva teknologia on meistä taikuutta. Vaikkei usko taikuuteen, fakta on, että tekoälyn kehittäjätkään eivät enää täysin ymmärrä luomuksensa toimintaa.

The Economist on palannut aiheeseen laajoilla artikkeleilla tekoälystä tieteen, tarkemmin luonnontieteiden, tekemisessä, mutta tieteellisestä metodista puhuttaessa kyse ei tietenkään ole vain niistä, joskaan ei myöskään – siltä lukiessa vaikutti – niistä, mitä suomeksi kutsutaan humanistisiksi tieteiksi.

Tarkastelun voi jakaa kahteen päälohkoon. Ensimmäinen on tekoälyn käyttö apuvälineenä perinteisessä merkityksessä, jossa sitä – vaikka termiä ei vielä yleisemmin tunnettu – on käytetty jo vuosikymmeniä, mutta jota nyt voidaan laskentatehon, datavarantojen kasvun ja algoritmien kehittymisen ansiosta käyttää entistä valtavasti tehokkaammin. Sekä tieteellisten hypoteesien testaamiseksi suoritettujen kokeiden tuottaman datan analysointi että aikaisemman tutkimuskirjallisuuden läpikäynti on huomattavasti tehokkaampaa kuin ennen. Itse asiassa se ei enää monilla aloilla onnistuisi ollenkaan, koska dataa tuotetaan ja kirjallisuutta on niin suuria määriä. Tekoäly ei väsy eikä valita, ja pysyy havaitsemaan asioita ja asiayhteyksiä, joita ihminen ei välttämättä koskaan havaitse.

Toinen asia, jossa tekoälystä on suurta hyötyä tässä perinteisemässä merkityksessä, on verifiointi. Tieteellisen havainnon ensimmäisenä tehneiden tulokset on voitava toistaa itsenäisesti (käytännössä useaan kertaan), jotta ne voitaisiin luotettavasti hyväksyä oikeiksi. Tämän on epäkiitollista puuhaa, koska siitä ei mainetta satele sen tekijöille. Inspiroivaakaan se ei ole, ja kaikki kynnelle kykenevät tutkijat haluaisivatkin keskittyä omien uusien havaintojen tekemiseen. Tekoälyä eivät tällaiset huolet vaivaa eikä sillä ole ambitiota saavuttaa statusta tiedeyhteisössä tai sen ulkopuolella.

Jos tekoälyn kyvyt ja käyttö rajoittuisivat edellä mainitun kaltaisiin avustaviin tehtäviin, siitä tuskin puhuttaisiin tavalla, jolla siitä puhutaan, edes tieteenteossa. Ne eivät kuitenkaan rajoitu tällä tavalla. Tieteellisessä metodissa (ainakin luonnontieteissä ja matematiikassa) ytimessä on hypoteesi, olettamus siitä, että tutkittava asia on tai käyttäytyy jollakin tietyllä tavalla. Asetetaan siis hypoteesi ja testataan kontrolloiduissa olosuhteissa, pitääkö se paikkansa. Hypoteeseja ”tuottavat” keskeisesti aikaisemmat tutkimustulokset ja tutkijan oivalluskyky. Tähän asti ne ovat olleet ihmisen erikoisaluetta, mutta eivät enää, eivät ainakaan kokonaan. Samaan tapaan kuin pisimmälle päässeet shakkipeliä ja muinaista kiinalaista go-peliä hallitsevat tekoälyt nyt jo puhutaan ”robottietieteilijöistä” tai itseään ohjaavista laboratorioista (rinnastus itseään ajaviin autoihin?), joille ei anneta kapeasti määriteltyä mekaanista tehtävää, vaan yleisinformaatio tietystä tutkimuksen alasta datan kuten patenttien ja tutkimustulosten muodossa. Robottitieteilijä eli tekoäly muodostaa itse hypoteeseja, tekee kokeet niiden testaamiseksi, arvioi tulokset. Toisin sanoen, se tuottaa itsenäisesti tieteellistä tietoa. Ja tämä ei ole scifiä, näin jo tehdään. Kuten mainitut peliohjelmat ovat kehittäneet ennen tuntemattomia pelistrategioita, ne ovat keksineet hypoteeseja, joita ihminen ei ole keksinyt omien tieteellisten asennevinoutumiensa takia.

Tiedepolitiikan ja muun yhteiskunnan näkökulmasta tekoälyn avulla (ja itsenäisesti) tehty tutkimus voi auttaa voittamaan myös tieteenteossa havaittua vähenevien rajatuottojen ongelmaa: mitä pidemmälle on päästy, sitä suuremmat panostukset tarvitaan tietyn tasoisen edistyksen edelleen saavuttamiseen. Perimmäiseen kysymykseen: missä kulkee raja ihmisen ja tekoälyn (siis koneen) kykyjen välillä, vai onko sitä lopulta ollenkaan, nämäkään havainnot tekoälyn kasvavista kyvyistä eivät vastaa. Teknomyönteisenä julkaisuna The Economist on optimisti tässäkin suhteessa ja näkee tekoälyn ihmiselle hyödyllisenä, myös viimemainittuna, koko tieteenteon perusteisiin vaikuttavana välineenä. Uusi teknologia onkin kautta historian aiheuttanut huolta ja vastarintaa, mutta aina ihmisyhteisö on sopeutunut ja selviytynyt entistä ehompana.

Mutta ei ilmaiseksi. Olisi silti aikamoista, jos juuri meidän sukupolvemme joutuisi kokemaan se, että joku muu kuin biologinen olento riistäisi ihmiseltä hänen asemansa edistyneimpänä intelligenssinä tällä pallolla. Ilmaista sopeutuminen ei tälläkään kertaa kuitenkaan varmasti ole.