Tekoäly

Tekoäly eli keinoäly on tietokone tai tietokoneohjelma, joka kykenee tekemään älykkäinä pidettäviä toimintoja. Tekoälyn tarkempi määrittely on avoin, koska älykkyyttä itsessään on vaikea määritellä. Andreas Kaplan ja Michael Haenlein määrittelevät tekoälyn "järjestelmän kyvyksi tulkita ulkoisia tietoja oikein, oppia tällaisista tiedoista ja käyttää opittuja asioita tiettyjen tavoitteiden ja tehtävien saavuttamisessa joustavan sopeutumisen kautta". 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.
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.

Tekoälyn muodot

Kapea eli heikko tekoäly toimii erilaisissa rajoitetuissa tehtävissä. Sillä ei ole tietoisuutta, tahtoa eikä ymmärrystä oman alansa ulkopuolella. Tämänhetkiset tekoälysovellukset ovat kaikki kapeaa tekoälyä.
Vahvalla tekoälyllä on laaja ymmärrys ja ihmisen kaltainen tietoisuus. 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. Sitten kun tekoäly ohittaa ihmisen kyvykkyyden, voidaan puhua super-tekoälystä.

Ohjelmointikielet

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.

Lainsäädäntö ja valvonta

Tekoälyn käyttöönotosta käydään vuoropuhelua kansainvälisten järjestöjen, asiantuntijaelimien ja valtioiden välillä. Valtiot ja niiden yhteiset elimet, kuten YK ja Euroopan unioni, valmistelevat lainsäädäntöä ja valvontaa, jotta tekoälyn kielteisiä ilmiöitä voidaan ehkäistä ja kehitystä ohjata oikeaan suuntaan.
Tekoälyyn liittyvistä teknisistä asioista sovitaan kansainvälisissä standardointijärjestöissä, kuten ISO:ssa ja IEC:ssä sekä niiden yhteisessä työryhmässä. Niiden yleiskokous perusti vuonna 2017 alakomitean tekoälyn standardien määrittelemiseksi. Standardien avulla voidaan varmistua muun muassa tekoälysovellusten luotettavuudesta, turvallisuudesta ja yhteensopivuudesta.
Tekoälyn käyttöä tarkkailee vuonna 2009 perustettu The International Committee for Robot Arms Control (ICRAC). Se edistää robottien rauhanomaista kehittämistä ja pyrkii luomaan säännöt aseistettujen robottien käytölle. Myös tappavien autonomisten asejärjestelmien kansainvälisen oikeuden lainsäädäntö on kehitteillä.
Münchenissä vuonna 2018 järjestetty kansainvälinen kyberturvallisuuskokous hyväksyi julistuksen digitaalisen turvallisuuden tulevaisuudesta. Amnesty Internationalin järjestämä kansainvälinen kokous julkaisi vuonna 2018 Toronton julistuksen, joka otti kantaa tekoälyn eettisen käytön ja sisällön olemukseen.
Euroopan komissio julkaisi vuonna 2018 tekoälyä koskevan strategia-asiakirjan, jossa EU:lle sovitellaan johtavaa asemaa tekoälyn eettisten säännöstöjen laatimisessa. Strategian mukaan EU:n tulisi perustaa digitaalisen teknologian ja tekoälyn eettinen komitea. Komissio varasi keväällä 2018 tutkimusbudjetistaan 1,5 miljardia euroa tekoälyn kehittämiseen sekä perusti korkean tason asiantuntijaryhmän seuraamaan alan kehitystä. Ranskan presidentti Emmanuel Macron näkee tekoälyn paitsi teknologisena myös poliittisena vallankumouksena, jossa vastakkain olevat kolme voimapistettä ovat Yhdysvallat, Kiina ja EU.

Kulttuurin tuottajana

Tekoälyä on ryhdytty vuodesta 2016 alkaen käyttämään erilaisten kulttuurituotteiden luovana tekijänä. Tekoäly on esimerkiksi opetettu kirjoittamaan elokuvakäsikirjoituksia, säveltämään musiikkia ja maalaamaan tauluja.
Japanilaisen Sonyn Flow Machines -ohjelmisto sävelsi albumin Coditany of Timeness, joka julkaistiin vuonna 2017 ensimmäisenä tekoälyalbumina. Sony on julkaissut myös tekoälyn viimeistelemän Johann Sebastian Bachin fuugan sekä The Beatlesin, Irving Berlinin ja Duke Ellingtonin tyyliä jäljitteleviä kappaleita. Spotify alkoi vuonna 2017 julkaista aiempaa selvästi runsaammin tekoälysävellyksiä. Lontoolaisten yliopistojen opettama tekoäly säveltää uutta irlantilaista kansanmusiikkia sille syötetyn 23 000 kansanlaulun pohjalta. Brittiläinen Alex da Kid sai vuonna 2016 Watson-sävellyskoneen kanssa tekemänsä kappaleen “Not Easy” Billboardin listalle.
Monikansallisen tutkijaryhmän kehittämä tekoäly opetettiin vuonna 2018 laatimaan sonetteja William Shakespearen tapaan, käyttäen pohjamateriaalina 2600:aa sonettia. Aalto-yliopistossa on valmistettu DeepBeat-tekoälysovellus, joka kirjoittaa rap-lyriikoita.
New Yorkin yliopistossa kehitetty Benjamin-niminen tekoäly laati ensi kertaa elokuvakäsikirjoituksen ja sävelsi musiikin vuonna 2016 Sunspring-nimiseen lyhytelokuvaan. Tekoäly käytti luovuutensa perustana kymmeniä aikaisempien tieteiselokuvien käsikirjoituksia ja kymmeniä tuhansia popkappaleita. Autonvalmistaja Lexusin mainosvideon käsikirjoitus vuodelta 2018 on toteutettu kokonaan IBM:n Watson-tekoälyn avulla.
Tekoälyn avulla pystytään jäljittelemään taidemaalareiden tyyliä niin tarkasti, että taidemessujen yleisö ja taidekriitikot eivät kyselyissä ole pystyneet erottamaan tekoälyn teoksia aitojen taiteilijoiden teoksista. Tekoäly pystyy myös muuntamaan valokuvia maalausten näköisiksi eri taiteilijoiden tyyliä jäljitellen.

Koulukunnat

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.

Tekoälyn suoriutuminen

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. Turingin testiä on myös arvosteltu, ja sen tilalle on ehdotettu muitakin mittareita, kuten luetunymmärtämistestiä.

Datan ja tekoälyn väärinkäyttö

Taloustieteilijä Joseph Stiglitzin mukaan data ja tekoäly mahdollistavat yrityksille uusia keinoja asiakkaiden hyväksikäyttöön. Yrityksille on helpompaa hyväksikäyttää asiakkaita kuin luoda parempi tuote. Erityisesti hintaa voidaan nostaa yksittäisen asiakkaan kohdalla tai keskitytään pakkomielteisesti shoppaileviin asiakkaisiin.

Taloudellisten hyötyjen epätasainen jakautuminen

Tekoälyn on pelätty johtavan siihen, että pieni joukko kansainvälisiä jättiyrityksiä saavuttaa alallaan monopoliaseman. Tämä johtaisi siihen, että tekoälyn hyödyt jakautuvat epätasaisesti. Taloustieteilijä Joseph Stiglitzin mukaan tekoäly tekee yhteiskunnasta jakautuneemman.

Sodankäynti

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 syntyä ”sodankäynnin kolmas vallankumous”.

Ihmiskunnan eksistentiaalinen uhka

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. Steve Wozniak pelkää, että kehitettyään itsenäisen tietoisuuden tietokoneet saattavat ottaa vallan ihmisiltä, jolloin ihmiskunta taantuu koneiden lemmikkieläimiksi. Elon Muskin mukaan kilpailu tekoälyn paremmuudesta voi johtaa kolmanteen maailmansotaan tai maailmantalouden kaaokseen. Stephen Hawkingin mukaan tekoäly voi alkaa kehittää ja monistaa itseään, kunnes se syrjäyttää ihmiset tulevaisuudessa täydellisesti.

Ihmisen ja tekoälyn yhdistyminen

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.