Tekoäly tieteen tekijänä?
Tekoäly muotoilee itsenäisesti tutkimuskysymyksen ja kahlaa läpi relevantin kirjallisuuden. Se analysoi datan, kirjoittaa artikkelin ja suorittaa vertaisarvioinnin. Tarvitaanko tieteeseen enää lainkaan ihmistä?
Teksti Mai allo kuvat juho aalto
Julkaisukynnys ylittyy. Kustannukset 15 dollaria per paperi.
Tiedelehti Naturessa elokuun lopulla julkaistu uutinen pistää miettimään. Tekoälytutkija, ”AI-scientist”, tekee halvalla ja nopeasti sen, mihin ihmisten muodostama tutkimusryhmä tarvitsee aikaa, rahaa, ruokaa ja työterveyslääkärin.
Toistaiseksi ihminen on onnistuttu korvaamaan kokonaan vasta tekoälyä itseään koskevassa tutkimuksessa. Eikä siinäkään kaikki ihan nappiin mennyt. Automaattisen tieteentekijän luoneet ihmistutkijat väittävät kuitenkin, että heidän kehittämänsä ohjelma on sovellettavissa mille tieteenalalle tahansa, kuten biologiaan ja fysiikkaan.
Tarvitaanko ihmistä tieteessä enää mihinkään, vai joutaako homo sapiens kampuksilta kilometritehtaalle?
Tarvitaanko ihmistä tieteessä enää mihinkään, vai joutaako homo sapiens kampuksilta kilometritehtaalle?
Acatiimi kävi läpi Naturen uutista ja sen pohjana olevaa ArXive-julkaisua muutaman eri tieteenaloja edustavan kokeneen tutkijan kanssa. Vapaa pohdinta ja spekulointi kahvikupin äärellä ei tuottanut tieteellisesti pätevää tulosta, mutta jotain kättä pitempää kuitenkin.
Ensinnäkin sen, että ihmisen täydellinen korvattavuus uuden tiedon tuottamisessa luultavasti tulee vaihtelemaan tieteenaloittain. Ja toiseksi sen, että mitä enemmän, nopeammin ja automatisoidummin tiedettä tehdään, sitä todennäköisemmin ihmistä tarvitaan uuden tiedon portinvartijana.
Data ei hyppää koneisiin tyhjästä
Juho Aalto johtaa Juupajoella Hyytiälän metsäasemaa. Hän on taustaltaan metsätieteilijä ja työskennellyt ison osan urastaan ilmakehätutkimuksen parissa.
Aalto on jokaista soluaan myöten luonnontieteilijä ja sitä myöten myös tieteen käsityöläinen, joka osaa suunnitella, korjata ja rakentaa laitteita ja kojeita. Hän tietää, miten luonnon ilmiöt mitataan ja käännetään mekaanisista signaaleista ensin sähköisiksi signaaleiksi ja siitä käyttökelpoiseksi dataksi.
Aalto on kiipeillyt mittaustorneihin, kiinnittänyt kyvettejä puunrunkoihin, lapioinut lunta kinokseen hukkuneen sensorin päältä ja tarkkaillut massaspektrometrin toimintaa keskellä korpea. Ei ihme, että hänen ensimmäinen kysymyksensä AI-tieteenteosta keskusteltaessa kuuluu, mistä automaattitutkijan data tulee.
”Kukaan tai mikään ei pääse analysoimaan dataa, jos joku ei dataa tuota – siis hanki mittaustuloksia ja käsittele sitä käyttökelpoiseksi. Mittalaitteet sinänsä toimivat usein automaattisesti, mutta jonkun pitää miettiä, mitä mitataan, miten mitataan, mikä olisi paras laite ja miten sellainen rakennetaan, kun sitä ei valmiina yleensä ole.”
”Sitten laite pitää asentaa, sitä pitää huoltaa ja muokata eri luonnonolosuhteisiin, vaikkapa järvenselälle tai maakuoppaan.”
”Ainakin meillä tähän ruljanssiin tarvitaan useampia ihmisiä, joilla on sekä teoreettista että teknistä osaamista, sorminäppäryyttä, lihasvoimaa ja vielä motivaatiota pärjätä täysin ennakoimattomissa maasto-olosuhteissa. Sellaista ohjelmaa ja siihen liitettyä robottia ei vielä ole, joka hoitaisi kaikki nämä vaiheet niin itseohjautuvasti, että ihmisen ei tarvitse lainkaan asiaan puuttua.”
Aalto tunnistaa oman näkemyksensä rajallisuuden.
”Minä en ole keinoälyn tai koneoppimisen asiantuntija millään tavalla, mutta ehkä tässä keskustelussa siitä on hyötyäkin. Keinoälyn tuloksia esittelevät usein datatieteiden ekspertit. Heiltä saattaa unohtua, mikä valtava määrä henkistä ja fyysistä työtä vaaditaan, ennen kuin käytettävissä on luotettavaa dataa tai mittaustuloksia ylipäätään.”
Tekoälytutkimuksessa tekoäly syrjäyttää ihmisen
Mitä tekoälytutkijasta sitten ajattelevat tekoälyn varsinaiset asiantuntijat?
Koneoppimiseen perehtynyt tietojenkäsittelytieteen professori Alex Jung Aalto-yliopistosta sanoo suoraan, että tekoälytutkimuksessa tekoäly syrjäyttää ihmisen. Ehkä myös hänet itsensä.
”Ihminen on tähän asti työskennellyt jonkin ohjelman avustamana esimerkiksi matemaattisessa mallinnuksessa, jossa jollekin ilmiölle etsitään parhaiten kuvaavaa ja ennustekykyistä mallia eli matemaattista muotoa. Tekoäly hoitaa tämän nyt itsenäisesti. Kun se lisäksi kykenee muotoilemaan mielekkään tutkimuskysymyksen ja kirjoittamaan artikkelin, ei ihmistä tarvita.”
”Loppupeleissä ihminen on tieteen ja uuden tiedon portinvartija. Jos vertaisarviointi jätetään tekoälylle, joudutaan teknisiin, eettisiin ja vielä bibliometrisiinkin ongelmiin.”
Alex Jung, tietojenkäsittelytieteen professori, Aalto-yliopisto
Jung arvelee kuitenkin, että sama kehitys ei noin vain toteudu muilla aloilla, kuten luonnon- ja laboratoriotieteissä.
”Eikä se tapahdu helposti matematiikassakaan, jossa inhimillisellä intuitiolla on oma roolinsa.”
Joka tapauksessa Jung on innoissaan oman alansa kehityksestä.
”Loppupeleissä ihminen on tieteen ja uuden tiedon portinvartija. Jos vertaisarviointi jätetään tekoälylle, joudutaan teknisiin, eettisiin ja vielä bibliometrisiinkin ongelmiin. Kuvitelkaa nyt: kuka tahansa voisi buustata omaa julkaisuluetteloaan hetkessä sadoilla uusilla ja sinänsä moitteettomilla, mutta ehkä merkityksettömillä papereilla.”
Hukummeko automaatin suoltamiin papereihin?
Matematiikan ja systeemianalyysin professori Kalle Kytölä Aalto-yliopistosta lukee kiinnostuneena Naturen uutisen ja ArXiven artikkelin kustannustehokkaasta ”automaattitutkimusryhmästä.”
Hänen mieleensä tulee, että jos jotakin on helppoa ja halpaa tuottaa, niin sitten sitä tuotetaan – ja paljon. Entä mitä tapahtuu, jos tämä tuottaja hoitaa itse oman vertaisarviointinsakin? Hukkuuko tiedeyhteisö ja koko maailma journaaleihin ja artikkeleihin, joita kukaan ihminen ei ehdi lukea ja tarkistaa, saati käyttää tietoa punnitusti hyväkseen?
”Some, pian muukin media ja digitaalinen maailma pursuavat jo nyt valeuutisia, -videoita ja huijauksia. Meiltä kaikilta kuluu aikaa milloin minkäkin tiedon alkuperän varmistamiseen ja laadunvarmistukseen. Meillä on edelleen vain 24 tuntia vuorokaudessa!” Kytölä parahtaa.
Hän muistuttaa kuitenkin, että tekoäly on kaikkialla tiedeyhteisössä ottanut paikkansa tärkeänä työkaluna, mikä näkyy esimerkiksi tuoreiden Nobel-palkinnonsaajien tutkimustuloksissa.
Kytölä ei näe edessä varsinaista vallankumousta, vaikka kehitys on ollut nopeaa.
Vain vuosi sitten minkäänlainen tekoäly ei pärjännyt esimerkiksi nuorten matemaatikkojen kansainvälisessä kilpailussa eli matematiikkaolympialaisissa. Nyt tekoäly ratkoo matematiikkakisojen ongelmia hopeamitalistin tasolla.
Toisena hyvänä esimerkkinä Kytölä pitää sitä, että vain puolitoista vuotta sitten ChatGPT oli ammattimatemaatikon näkökulmasta käyttökelvoton puppugeneraattori. Tällä hetkellä kielimallipohjaisiin ohjelmiin pystytään liittämään osia, jotka tarkistavat automaattisesti tuotoksen loogisen rakenteen, mikä tukee ihmismatemaatikon työtä.
”En usko, että matematiikan alalla tekoäly lähitulevaisuudessa syrjäyttäisi ihmisen”, Kytölä sanoo.
Tämän artikkelin ideoi ja kirjoitti ihminen.
Lähteet:
Nature 30.8.2024: ”Researchers built an
AI Scientist – What can it do?”
Lu & al: ”The AI Scientist: towards fully
automated open-ended scientific discovery”
arXiv: 2408.06292v3
cs.AI
Artikkelia varten on haastateltu myös mm. tietojenkäsittelytieteen professori
Hannu Toivosta Helsingin yliopistosta.
https://www.mitätekoälyon.fi
