Älykkyys

Älykkyys tarkoittaa kykyä oppia uusia asioita ja soveltaa opittua nopeasti, ratkaista ongelmia, käyttäytyä joustavasti ja tarkoituksenmukaisesti uusissa tilanteissa sekä ymmärtää ja käsitellä abstrakteja käsitteitä.
Älykkyyttä mitataan älykkyystesteillä, jotka antavat testattavan älykkyysosamäärän.
Määrittely ja olemus.
Älykkyyttä on ollut vaikea määritellä tiiviisti. Linda Gottfredsonin määritelmän (1997) mukaan älykkyys on ”psyykkinen ominaisuus, joka sisältää muun muassa kyvyn päätellä, suunnitella, ratkoa ongelmia, ajatella abstraktilla tasolla, ymmärtää monimutkaisia ajatusrakennelmia ja asioiden välisiä yhteyksiä sekä oppia nopeasti kokemuksen perusteella.”
Älykkyyden olemuksesta on kiistelty paljon. Erimielisyyttä on ollut ja on edelleen älykkyyden määritelmästä, siitä onko älykkyys yhtenäinen vai moninainen ilmiö, älykkyyden mitattavuudesta ja mittaustavoista, mitatun älykkyyden merkityksestä todellisessa elämässä, siitä onko se periytyvää, kuinka paljon ympäristötekijät vaikuttavat siihen, ja voiko älykkyyttä kehittää. Myös älykkyyden yhteyttä aivojen kokoon, rakenteeseen ja toimintaan on yritetty selvittää.
Tekoälytutkimukseen liittyen François Chollet on sanonut älykkyyden olevan kyky omaksua uusia taitoja: shakkia pelaavan tekoälyn kehittäminen ei opettanut yleiskäyttöisen tekoälyn tekemistä vaikka se lopulta onnistui päihittämään ihmispelaajan. Nykytietämyksen mukaan tämä on ilmeistä, mutta ei ollut niin vielä 1970-luvulla. Shakkia pelaavien ihmisten on kyettävä suunnittelemaan, analysoimaan tavoitteita ja arvioimaan tilannetta, mutta shakkitietokone voi toimia ilmankin näitä kykyjä erikoistumalla tiettyyn tehtävään. Kehittyneemmät tekoälyt voivat toimia pienemmällä määrällä siirtojen analyysia kuin vähemmän kehittyneet ja soveltua muihinkin lautapeleihin.
Älykkyyden lajit.
Jotkut jakavat älykkyyden eri lajeihin. Ihmisillä on havaittu olevan toisiinsa vertailtaessa eritasoisia älyllisiä kykyjä esimerkiksi abstraktin päättelykyvyn, muistin, kielellisen lahjakkuuden, sanavaraston tai avaruudellisen hahmotuskyvyn suhteen. Psykologi Howard Gardnerin ”moniälykkyysteoriassa” esitetään olevan olemassa kahdeksan erityyppistä, toisistaan riippumatonta älykkyyttä.
Jotkut jakavat älykkyyden ”joustavaan” ja ”kiteytyneeseen” älykkyyteen. Joustavalla älykkyydellä tarkoitetaan kykyä tehdä nopeasti päätelmiä ja ratkaista ongelmia, ja sitä pidetään riippumattomana tiedoista ja kulttuuritaustasta. Kiteytyneellä älykkyydellä tarkoitetaan elämän varrella omaksuttuun tietoon perustuvaa kykyä oppia uusia asioita ja toimia aiemman kokemuksen perusteella.
Vaikka ihmiset eroavatkin jossain määrin toisistaan ”älykkyysprofiileiltaan”, eri älykkyyden lajien testitulokset ovat vahvassa yhteydessä toisiinsa. Tätä tekijää kutsutaan yleisälykkyydeksi eli g-tekijäksi.
Mittaaminen.
Älykkyyttä mitataan älykkyystesteillä. Niissä määritettyä älykkyystasoa kuvataan älykkyysosamäärällä (ÄO). Keskimääräiseksi ÄO:ksi on määritelty 100, ja ÄO noudattaa normaalijakaumaa. Älykkäin kaksi prosenttia väestöstä saavuttaa yli 130 pisteen ÄO:n, ja kaksi prosenttia jää alle 70:n.
Nykyisin käytetään yleisimmin WAIS-testiä, jolla saadaan arvio testattavan yleisälykkyydestä. Yksinkertaisempia ja joukkotestaukseenkin soveltuvia ovat Ravenin matriisi -tehtäväsarjat, jotka mittaavat abstraktia päättelyä geometristen kuviosarjojen avulla ja korreloivat voimakkaasti yleisälykkyyden kanssa. Suomessa käytetään aikuisten tutkimiseen vuonna 2005 julkaistua WAIS-III-testiä.
Älykkyystestejä on arvosteltu siitä, että ne mittaavat vain testeissä suoriutumista eivätkä anna merkityksellistä tietoa todellisen elämän kannalta. Testeillä mitatun yleisälykkyyden on kuitenkin havaittu korreloivan hyvin monenlaisten muuttujien kanssa, kuten oppimiskyvyn, koulumenestyksen ja koulutuksen pituuden, vaativissa työtehtävissä menestymisen, sosioekonomisen aseman, terveydentilan ja eliniän kanssa. Älykkyyden on myös havaittu olevan yhteydessä aivojen rakenteeseen ja toimintaan liittyviin tekijöihin.
Mittauksen historiaa.
Kiinnostus vertailevaan psykologiaan syntyi Charles Darwinin evoluutioteorian myötä 1800-luvun lopulla. Matemaatikko ja luonnontieteilijä Francis Galton oli ensimmäinen, joka alkoi selvittää älykkyyseroja psykologisluonteisilla testeillä ("mental tests"). Galton uskoi, että älykkyys on perinnöllistä, ja hän käsitti älykkyyden ennen kaikkea hyväksi havaintokyvyksi. Tämän oletuksen mukaisesti hän testasi Lontoossa 1884 yli 9 000 näyttelyvierasta, joilta tutkittiin pään kokoa, reaktioaikoja, havaintokynnystä ja visuaalista muistia. Toisin kuin Galton oli olettanut, tieteenharjoittajia ei voinut erottaa tavallisesta näyttelyvieraasta. Galton kuitenkin kehitti korrelaation laskemisen ja loi näin perustaa psykometriikalle.
Älykkyystestejä alettiin kehittää Ranskassa 1800- ja 1900-lukujen vaihteessa, kun siellä otettiin käyttöön yleinen oppivelvollisuus. Oppilaita oli paljon ja heidän kyvyissään oli suuria eroja, joten heitä ei voinut jakaa luokkiin ainoastaan iän perusteella. Hallitus ei myöskään luottanut opettajien arvioihin, koska heidän pelättiin suosivan rikkaiden ja yläluokkaisten perheiden lapsia. Ranskan opetusministeri määräsi Alfred Binet'n työtovereineen kehittämään testin, jolla oppimisvaikeuksia voitaisiin selvittää objektiivisesti.
Binet'n testissä oli joukko tehtäviä, jotka vaativat päättelyä ja ongelmanratkaisua. Taustaoletus oli, että oppimiskyvyn erot johtuivat eroista lasten kehityksessä. Niinpä lapsen kyvykkyyttä kuvattiin älykkyysiällä: jos lapsi selviytyy esimerkiksi tehtävistä, joissa seitsenvuotiaat keskimäärin onnistuvat, hänen älykkyysikänsä on seitsemän vuotta. Testin avulla voitiinkin ennustaa koulumenestystä melko hyvin. Binet ei kuitenkaan juuri pohtinut, mistä lasten väliset erot johtuivat, ja hän suorastaan vastusti ajatusta synnynnäisestä älykkyydestä. Älykkyysiän käsite ei sopinut aikuisten testaamiseen, joten saksalainen psykologi William Stern muutti sen älykkyysosamääräksi.
Älykkyyden mittaamisessa nykyisin eniten käytettävät testit kehitti David Wechsler 1950-luvulla. Niitä on sen jälkeen uudistettu ja joista on tehty eri-ikäisille sopivia muunnelmia.
Aivojen rakenteen ja koon merkitys.
Aivokuoren harmaan aineen määrän on arveltu olevan yhteydessä yleisälykkyyteen. Harmaa aine on vastuussa aivojen tiedonkäsittelykapasiteetista. Myös valkean aineen muodostamien yhteyksien määrän aivoalueiden välillä on havaittu korreloivan älykkyyden kanssa. Valkean aineen määrä liittyy hermosolujen tietoa välittävien haarakkeiden paksuuteen ja niiden myeliinituppien kokoon.
Aivojen koon ja älykkyysosamäärän korrelaatio on 0,24, joka on heikohko positiivinen korrelaatio.
Joidenkin nerokkaana pidettyjen miesten aivoja on tutkittu heidän kuolemansa jälkeen ja etsitty sieltä heidän nerokkuutensa salaisuutta. Saksalainen Oskar Vogt löysi venäläisen vallankumousjohtaja V. I. Leninin aivokuorelta tavanomaista enemmän pyramidaalisoluja. Fyysikko Albert Einsteinin aivoista on löydetty useitakin osia, joiden on väitetty olleen kooltaan tai rakenteeltaan poikkeuksellisia, kuten aivokuoren otsa- ja päälakilohkot. Kumpaankin tapaukseen on suhtauduttu epäillen. Yleinen käsitys on, että ihmisen älykkyydestä ei kyetä tekemään päätelmiä tutkimalla hänen aivojensa rakennetta.
Älykkäiden ihmisten aivoverkostojen on toiminnallisella magneettikuvauksella tehdyissä aivotutkimuksissa todettu toimivan hyvin integroituneena kokonaisuutena, jossa tieto liikkuu tehokkaasti eri osien välillä. PET-laitteella tehdyissä tutkimuksissa on havaittu, että älykkäiden ihmisten aivot tekevät vähemmän työtä älykkyystestin aikana kuin vähemmän älykkäiden ihmisten aivot. Tämän pohjalta on esitetty niin sanottu aivojen tehokkuushypoteesi, jonka mukaan älykkäiden ihmisten aivoilla on parempi ”hyötysuhde” kuin vähemmän älykkäillä. Älykäs ihminen siis osaa käyttää tehtävien ratkaisuun tehokkaita strategioita, jolloin hänen tarvitsee ponnistella vähemmän, tai hänellä on tiedonkäsittelyetua, joka tulee hänen nopeasta oppimis- ja harjaantumiskyvystään.
Periytyvyys.
Älykkyyteen vaikuttaa hyvin suuri joukko geenejä, mahdollisesti jopa tuhansia. Älykkyystutkimuksen tutkituimpia ongelmia on älykkyyden periytyvyyden kysymys ja se, kuinka suuri osa älykkyydestä selittyy ympäristötekijöillä. Ongelmaa on selvitetty etenkin kaksostutkimuksilla. Niissä on havaittu, että eri perheisiin ja eri kasvuympäristöihin adoptoitujen identtisten kaksosten älykkyyden korrelaatio on lähes yhtä voimakas kuin yhdessä kasvaneiden välillä. Tätä pidetään vahvana näyttönä perintötekijöiden osuudesta älykkyyteen, ja älykkyyden periytyvyyden kehittyneiden maiden aikuisilla arvioidaankin olevan 50–80 prosenttia. Kehitysmaissa, missä ympäristötekijät vaihtelevat enemmän, periytyvyys saattaa olla pienempi.
Vuonna 2018 julkaistussa kansainvälisessä tutkimuksessa löytyi 1 271 merkitsevää pistemutaatiota aivojen kehitykseen ja neuronien kommunikaatioon liittyvissä geeneissä. Kyseiset mutaatiot selittivät 7–10 prosenttia koehenkilöiden älykkyystestimenestyksestä ja 11–13 prosenttia heidän koulutustason välisistä eroista.
Vaikutukset ja korrelaatiot.
Vaikka älykkyystutkimukseen liittyy paljon kiistelyä ja epävarmoja tutkimustuloksia, älykkyyttä pidetään yhtenä psykologian vankimmin ja perusteellisimmin tunnetuista ilmiöistä. Psykologeille älykkyystestit ovat yksi tärkeimmistä työvälineistä. Ne ovat psykologisista testeistä luotettavimpia ja ennustevoimaisimpia, sillä älykkyystestituloksilla on voimakkaita ja johdonmukaisesti toistuvia yhteyksiä moniin erilaisiin muuttujiin eri aloilla.
Yhteys muistiin.
Työmuisti on voimakkaasti yhteydessä älykkyyteen. Kun se on muuttujana, erään tutkimuksen mukaan mentaalinen nopeus ja huomion kontrolli eivät olleet yhteydessä älykkyyteen, vaan nimenomaan yksinkertainen lyhytkestoinen muisti. Kyseessä saattaa olla kyky samanaikaisesti prosessoida ja tallentaa asioita. Sen heikkous voi haitata monimutkaista ajattelua. Muisti on yhteydessä luetun ymmärtämiseen jopa matemaattisesti samankykyisten ihmisten kesken. Joissain tutkimuksissa työmuisti on vahvemmin yhteydessä älykkyyteen kuin lyhytkestoinen muisti.
Oregonin yliopiston tutkimuksessa (joustava) älykkyys korreloi voimakkaasti (r=0,66) sen kanssa, montako objektia henkilön lyhytkestoiseen muistiin mahtui, muttei sen kanssa (r=-0,05), miten tarkasti hän muisti niiden (kuva)objektien yksityiskohdat.
Valokuvamuisti ei näyttäisi olevan yhteydessä korkeaan älykkyyteen. Tosin päinvastainen tulos saatiin tutkimuksessa, jossa käytiin läpi 150 suurhenkilöä. Näistä 58:n muistia kuvattiin ja 24:llä se oli valokuvamuisti, 27 muulla eritäin hyvä ja 7:llä tavanomainen tai huono. Tutkijat katsoivat tämän tukevan aiempia tuloksia muistin ja älykkyyden yhteydestä.
Vaikutus oppimiseen ja koulutukseen.
Sekä älykkyys että työmuisti tai lyhytkestoinen muisti ennustavat hyvin opintomenestystä. Niiden merkitys romahtaa, jos muuttujaksi otetaan myös aiempi osaaminen. Tätä näytti selittävän se, että älykkyys vaikuttaa varhaiseen oppimiseen.
Älykkyystesteissä menestyminen selittää 9–16 prosenttia väestön koulutuseroista.
Korrelaatio tulojen kanssa.
Yli 350 000 suomalaismiestä ja yli 350 000 norjalaismiestä kattaneessa tutkimuksessa hyvätuloisin 1 % oli keskihajonnan älykkäämpi kuin mediaaniansaitsijat. Nämä olivat 0,5 keskihajontaa älykkäämpiä kuin alin tulo-%. Vaikka joillain huonotuloisilla oli korkea älykkyys, harvalla huipputuloisella oli matala älykkyys. Tulot ennustivat älykkyyttä kaikkein voimakkaimmin suurituloisimpien välillä, myös aivan huipulla, päinvastoin kuin alla mainitussa ruotsalaistutkimuksessa. Samoin älykkyys ennusti tuloja kaikkein voimakkaimmin suuriälyisimpien välillä.
Älykkyys on voimakkaasti yhteydessä tuloihin. Kaksi keskihajontaa normaalia älykkäämmät ansaitsivat tuplasti sen mitä keskimäärisen älykkäät, ja älykkyys lisää tuloja kautta linjan, osoitti ruotsalaistutkimus. Vähiten älykkäiden ryhmien välillä palkkaerot olivat pienempiä kuin älykkäimpien. Suuripalkkaisin prosentti ei kuitenkaan ollut seuraavaa prosenttia älykkäämpi.
Poliittiset mielipiteet.
Kognitiivisesti kyvykkäät ovat muita useammin oikeistolaisia, arvoliberaaleja ja maahanmuuton kannattajia. He vaativat yksityistämistä ja vastustavat korkeita veroja, tulonsiirtoja ja rasismia. Geenit vaikuttavat poliittisiin näkemyksiin osittain juuri älykkyyden kautta.
Pariutuminen.
Miehen älykkyys ennustaa sekä todennäköisyyttä päätyä naimisiin että liiton pitkää kestoa (avioeron pienempää todennäköisyyttä). Kielellinen, numeerinen ja looginen älykkyys ennustivat kaikki yhtä lailla eroamattomuutta (r=0,05) mutta kielellinen eniten avioitumista (r=0,07). Naisten esitetään suosivan älykkäitä miehiä, koska nämä paremmin selviytyvät ja elättävät puolison ja jälkeläiset. Suomalaistutkimuksen mukaan älykkyys vaikuttaa avioitumiseen ja eroamattomuuteen myös suoraan eikä ainoastaan sitä kautta, että se lisää tuloja ja sosiaalista asemaa.
Naisen älykkyydessä 16 pistettä vähentää avioliiton todennäköisyyttä 40 % mutta miehellä lisää 35 %. Miesten tulos oli melkein merkitsevä (p=0.066), naisten hyvin merkitsevä (p=0.0001). Koehenkilöiden älykkyys oli mitattu vuonna 1932, kun he olivat 11-vuotiaita. Yhteiskuntaluokan vakiointi pienensi vaikutusta jonkin verran molemmilla. Koulutus saattoi viivyttää avioliittoa, ja 1940-luvulla maailmansota heikensi naisten avioitumismahdollisuuksia. Kysyttäessä naiset arvostivat paljon miehiä enemmän kumppanissa kunnianhimoa, ahkeruutta, koulutusta ja sosiaalista asemaa (2000). Naiset ovat myös paljon miehiä vaativampia kumppanin älyn suhteen (1990). Myös älykkyyden yhteys ammattiin ja pituuteen selittää osan avioitumismenestyksestä. 
Älykkyyden kehitys ihmispopulaatioissa.
Älykkyystesteihin osallistuneiden ihmisten tulosten keskiarvo parani 1900-luvulla ainakin länsimaissa vuosikymmenestä toiseen keskimäärin 0,30 pisteellä vuodessa. Tätä älykkyystutkija James R. Flynnin mukaan nimettyä Flynnin ilmiötä on selitetty muun muassa koulutuksen ja ravinnon saatavuuden ja laadun parantumisella. Flynn on kuitenkin havainnut myöhemmissä tutkimuksissaan, että kyseinen kehitys on kääntynyt päinvastaiseksi etenkin suomalaisten varusmiesten kohdalla, joiden älykkyysosamäärä laski keskimäärin 0,25 pistettä vuodessa vuosina 1997–2009. Tarkastelujakso alkoi vuonna 1988, mutta älykkyyden keskimääräistä laskua ei tapahtunut vielä vuosina 1988–1997. Jos kehitys jatkuu ennallaan, suomalaisten varusmiesten älykkyysosamäärä laskee noin 7 pistettä vuoteen 2048 mennessä. Tutkimuksessa saatiin Norjaa ja Tanskaa koskevasta aineistosta samansuuntaisia tuloksia.
Myös vuonna 2005 julkaistussa tutkimuksessa havaittiin, että tanskalaisten miesten älykkyysosamäärä nousi vuodesta 1959 aina 1990-luvun loppua kohti, minkä jälkeen alkoi lasku 1990-lukua edeltäneelle tasolle. Otoskoko oli 500 000.
Länsimaisten ihmisten älykkyys on erään tutkimuksen mukaan laskenut jo viktoriaaniselta aikakaudelta lähtien. Geneetikko Gerald Crabtreen mukaan ihmislajin älykkyys on laskusuunnassa ja ihmislajista tulee jatkuvasti vähemmän älykäs. Crabtreen mukaan Antiikin kreikkalainen olisi älykäs nykyihmisten joukossa. 
Älykkyyden laskusuunnan syyksi esitetään ihmislajin degeneroitumista, joka tarkoittaa ihmislajin älykkyyteen vaikuttavien geenien rappeutumista. Älykkyyteen vaikuttaa 2 000–5 000 geeniä. 
Älykkyyden kehittäminen.
Ihmisyksilöiden älykkyyttä on yritetty kehittää esimerkiksi tehostamalla ympäristövirikkeitä tai harjoittelemalla vaativia kognitiivisia tehtäviä. 1990-luvulla suosioon nousi ”Mozart-efekti”, jossa uskottiin Mozartin musiikin kuuntelun parantavan lasten älykkyyttä. Tällaisten täsmäinterventioiden toimivuudesta ei kuitenkaan ole saatu vakuuttavaa tieteellistä näyttöä. Jonkin tehtävän harjoittaminen parantaa kyllä kyseisen asian hallintaa, mutta siirtovaikutuksia älykkyyteen ei ole havaittu. Myöskään erityisillä ruokavalioilla tai ravintolisillä ei ole havaittu älykkyyttä kehittävää vaikutusta. Eräässä meta-analyysissä havaittiin kuitenkin koulutusvuosien määrän lisääntymisen nostavan hiukan älykkyysosamäärää.
Väestön jalostaminen älykkäämmäksi.
1900-luvun alussa suosituksi tulleessa eugeniikassa oli tavoitteena jalostaa väestöä rohkaisemalla parhaiden yksilöiden lisääntymistä ja rajoittamalla huonoimpien lisääntymistä. Älykkyyteen liittyvän eugeniikan puolestapuhujan William Shockley mukaan ihmiskunnan tulevaisuus oli uhattuna, koska matalamman älykkyysosamäärän omaavat ihmiset saivat enemmän jälkeläisiä kuin ne, joilla oli korkea älykkyysosamäärä. Tämä johtaisi ihmiskunnan älykkyysosamäärän alenemiseen ja sivilisaation alasajoon. Shockleyn mielestä ihmisille, joilla oli matala älykkyysosamäärä tai jotka kantoivat geneettisiä sairauksia, tuli maksaa, jotta he suostuisivat sterilisaatioon.
Älykkyyteen keskittyvä eugeniikka on 2000-luvulla voimissaan Kiinassa, missä etsitään älykkyysgeenejä systemaattisesti ja tarjotaan sitten vanhemmille mahdollisuutta valita tulevalle lapselleen kaikkein älykkäimmät perintötekijät.
Eläinten älykkyys.
Vaikka ihmisen aivot eivät olekaan eläinkunnan suurimmat, ihmisellä on muihin eläimiin verrattuna enemmän hermosoluja sekä nopeammat hermoimpulssit ja enemmän ratayhteyksiä otsalohkojen ja aivojen muiden osien välillä. Näitä eroja pidetään syynä ihmisen poikkeuksellisiin kognitiivisiin kykyihin. Joillakin eläinlajeilla havaittuja älykkäitä toimintoja ovat esimerkiksi työkalujen käyttö, viestintä, yhteistyö ja toisten auttaminen. Eläimet tekevät näitä asioita kuitenkin ihmiseen verrattuna vähemmän älykkyyttä osoittavalla tavalla. Älykkäimpiin eläimiin kuuluvat simpanssit, delfiinit, norsut ja jotkin linnut.