Tietokoneet avain aivojen toimintaan?
Kun neuroverkkokonferenssin osanottajiksi on kutsuttu tietotekniikan tutkijoita, psykologeja ja aivotutkijoita, on loogista, että konferenssissa päädytään pohtimaan paitsi tietokoneen, myös ihmisen aivojen toimintaa ja oppimisen mekanismeja.
‒ Aivot ovat tietokone, mutta emme ikinä saa selville, miten ne toimivat vain johtoja katselemalla. Meidän on ymmärrettävä, millaista ongelmaa ne ratkaisevat, väitti matemaattisen psykologian ja koneoppimisen huippututkija professori Joshua Tenenbaum MIT:stä.
‒ Aivot ja oppiminen lähtevät hyvin usein todella pienistä määristä vihjeitä liikkeelle. Ne yhdistelevät lyhyitä tiedon pätkiä ja pikemminkin hakevat syy-yhteyksiä, eivätkä vain tyydy vertailemaan tietoja.
Tenenbaumia komppasi koneälystä jo pitkään kiinnostunut kollega, psykologian tutkija Tom Griffiths Berkeleystä.
‒ Ihmiset selvittävät päivittäin mittavia tiedon käsittelyn ongelmia. He ymmärtävät uusia sanoja, laativat ennusteita tulevasta, luokittelevat asioita eri kategorioihin ja ratkaisevat, mitä tehdä seuraavaksi, ja kaiken tämän huomattavasti paremmin kuin tietokoneet, totesi Griffiths.
Griffiths ja Tenenbaum pyrkivät tutkimuksissaan luomaan algoritmeja, matemaattisia malleja niille erilaisille tavoille, joita ihminen käyttää luoviessaan arkimaailmassa.
Ajankohtainen ICANN
Karismaattinen tutkijaparivaljakko puhui kansainvälisessä neuroverkkokonferenssissa ICANN 2011:issa (International Conference on Artificial Neural Networks) Otaniemessä. ICANN koostui tieteellisistä esitelmistä, kilpailuista, työpajoista ja kutsutuista yleisesitelmistä.
Informaatiotieteet ja neurotieteet vuoropuheluksi yhdistäneen konferenssin aiheena olivat keinotekoiset neuroverkot, ja keskeinen teema koneoppiminen: kuinka tietokoneohjelma saadaan oppimaan itsenäisesti hyödyllisiä asioita suurten tietoaineistojen perusteella.
Esitelmiä pitivät myös alansa huippututkijat, akateemikko Riitta Hari Aalto-yliopiston aivotutkimusyksiköstä, professori Geoffrey Hinton Toronton yliopistosta tietotekniikan laitokselta, professori Aapo Hyvärinen tietojenkäsittelytieteen laitokselta Helsingin yliopistosta sekä professori John Shawe-Taylor laskennallisen tilastotieteen ja koneoppimisen yksiköstä University Collegesta Lontoosta.
- Tutkijoiden puheet otettiin mielenkiinnolla vastaan, kertoivat kongressin suomalaisisännät, konferenssin puheenjohtaja professori Erkki Oja ja dosentti Timo Honkela.
Tenenbaumin ja Griffitsin tutkimus edustaa alalla voimakkaassa nousussa olevaa bayesilaista lähestymistapaa. Se mahdollistaa teoreettisesti hyvin perustellun tilastomatemaattisen päättelyn, jolla on myös paljon käytännön sovelluksia.
- Konferenssin aiheet olivat ajankohtaisia sisältäen esimerkiksi aivokuvantamisdatan tulkintaa, koneoppimisen hyödyntämistä konekäännöksessä sekä yhteiskuntaa ja taloutta koskevien mallien rakentamista. Konferenssin kykyyn uudistua viittasi avajaispuheessaan myös Aalto-yliopiston vararehtori Heikki Mannila, he totesivat.
Suomalaiset huippututkijat konferenssin järjestäjinä
Konferenssin puheenjohtaja Erkki Oja on tietojenkäsittelytekniikan professori Aalto-yliopiston perustieteiden korkeakoulussa. Hän on johtanut vuodesta 2006 lähtien adaptiivisen informatiikan tutkimuksen huippuyksikköä, joka valittiin uudistuneessa muodossa Ojan ja professori Samuel Kasken vetämänä myös vuosien 2012 -2017 huippuyksiköksi.
Jokavuotisen konferenssisarjan kaikkien aikojen ensimmäinen ICANN -konferenssi järjestettiin aikoinaan myös Otaniemessä, 20 vuotta sitten. Tällöin isäntänä toimi Teuvo Kohonen, suomalainen akateemikko, tutkija ja Suomen Akatemian emeritusprofessori.
Teuvo Kohonen on edelleen maailman tunnetuimpia neuroverkkojen tutkijoita, ja hänet tunnetaan laajalti myös hahmontunnistusta sekä koneoppimista koskevista julkaisuista.
Kohonen kehitti ns. itseorganisoivat kartat (Self-Organizing Maps, SOM), eli ohjaamattomaan oppimiseen perustuvan neuroverkkomallin. Hän johti 1960-luvulla Teknillisen korkeakoulun teknillisen fysiikan osastolla ensimmäisen Suomessa suunnitellun tietokoneen rakentamista.
Teksti ja kuvat: Eeva Pitkälä
Katso myös
Tietojenkäsittelytieteen laitos
