Älykäs teknologia on tunkeutunut lähes kaikille elämänaloille, myös ilmastonmuutoksen hidastamiseen. Älykkäät koneet voivat pienentää ihmiskunnan hiilijalanjälkeä huomattavasti. Tätä digiloikkaa tutkitaan innokkaasti, ja Mikael Wahlström on mukana tuossa tutkimuksessa. Uusimman tutkimuksen perusteella hän on kirjoittanut suurelle yleisölle tarkoitetun tietokirjan, Koneet, joilla pelastamme planeetan, jolla hän pyrkii lisäämään tietoisuutta älyteknologiasta sekä ihmisen ja älykkäiden koneiden yhteistoiminnan mahdollisuuksista. Kirjan luettuaan älykkäästä teknologiasta innostuneet suhtautunevat entistä myönteisemmin älykoneisiin. Näitä vieroksuva humanistikin huokaisee helpotuksesta; koneet eivät sittenkään tee ihmistä tarpeettomaksi, ja niistä saattaa sittenkin olla hyötyä ilmastonmuutoksen torjumisessa.

Wahlströmin mielestä koneita ei kannata pelätä, vaan niihin kannattaa tutustua tarkemmin koneiden ja ihmisten välisen yhteistoiminnan muutoksen näkökulmasta. On vain oltava tietoinen tuon systeemisen muutoksen mahdollisuudesta ja haluttava tehdä muutos. Tekijä pyrkii kirjallaan kiihdyttämään muutosta visioimalla, miten se tapahtuu haasteet, uhat ja epävarmuustekijät huomioiden. Hän selvittää ihmisen ja älykkään teknologian työnjakoa, työn muutosta sekä tarinoiden merkitystä teknologiaa koskevassa ajattelussa. Hän itsekin käyttää tarinallisuutta tekstissään tyylikeinona.

Kirjoittaja jakaa teoksensa kolmeen osaan. Näistä ensimmäisessä, ”Ihminen ja älykäs kone”, hän vertaa ihmistä ja älykästä konetta toiminnallisten kykyjen kannalta ja vakuuttaa, ettei koneista tule ihmistä muistuttavia itsenäisiä toimijoita. Koneilla voidaan kuitenkin pienentää ihmiskunnan hiilijalanjälkeä, koska niillä voidaan muuttaa toimintatapoja, joilla tyydytetään ihmisten perustarpeita. Toinen ja laajin osa, ”Älykkäät koneet maalla, merellä, ilmassa ja tuotannossa” käsittelee ilmastohyötyä, jonka älykkäät koneet mahdollistavat maa-, meri- ja ilmaliikenteessä sekä valmistavassa teollisuudessa. Kolmannessa osassa ”Käsitteitä ja tarinoita ilmastodigiloikkaa varten” Wahlström tekee käsitteellistä yhteenvetoa kiinnittäen huomiota älykoneiden toimintaympäristöihin, älykkyyteen ja koneiden välisiin verkostoihin.

Kirjassa ei ole kuvia eikä hakemistoa, mutta siinä on arkijärkeen käypiä taulukoita, joissa esitetään etäisyyttä mittaavien anturityyppien piirteitä, ihmisen ja älykkään koneen toimintaa, ajamisen automaatioasteita, robottitaksien liikennemalleja, merenkulun koordinoinnin teknologiatasoja, kiertotalouden muotoja ja teknologisia muutoksia ihmisen ja koneen välisen työnjaon ja yhteiskunnallisten toimien näkökulmasta. Siinä on myös 22 sivua pitkä lähdeluettelo, jossa on yllättävän paljon suomalaisten tutkijoiden julkaisuja. Yksi ahkerimmista tutkijoista on juuri Wahlström.

Ihminen ja älykäs kone

Yksilökeskeisestä näkökulmasta ihmisen älykkyys tarkoittaa kykyä päätellä, suunnitella, ratkaista ongelmia, ajatella abstraktisti, ymmärtää monimutkaisia ideoita, oppia nopeasti ja oppia kokemuksesta. Se on myös kykyä havainnoida ympäristöä sekä selvittää, mitä kannattaa tehdä. Ihmisellä on kokonaisvaltaisesti luovaa ajattelua, perspektiivinottokykyä ja monipuolista kehollista osaamista. Ihminen kykenee empatiaan ja huomioimaan toiset.

Tekoälyä hyödyntävä sovellus on puolestaan käskysarjaa eli algoritmia tarkasti noudattava orja ja aineistopohjainen ennustaja sekä väsymätön kokeilemalla oppija digitaalisessa toimintaympäristössä. Tekoäly voi tarkoittaa myös oppivia algoritmeja, jonka numeeriset arvot muuttuvat sovelluksen saaman informaation perusteella. Tällainen tausta-aineiston hyödyntäminen osoittaa jo ihmismäisiä ominaisuuksia.

Tieteistarinat toisintavat yksilökeskeistä näkökulmaa koneiden älykkyydestä, mutta ihmisten ja koneiden älykkyys on erilaista. Wahlström uskookin, että näiden toisiaan täydentävien älykkyyksien avulla voidaan ratkaista ihmiskunnan suuriakin ongelmia, joista juuri ilmastonmuutos on nyt polttava. Jotta maailmaa koskeva päättely onnistuisi koneelta, on todellisuus käännettävä sopivaan matemaattiseen ja digitaaliseen muotoon. Tekoälyn keinoin voidaan tehdä päätelmiä ja ennusteita ilmiöistä, jotka olisivat liian laajoja ja monimutkaisia ihmisen hahmotettaviksi.

Ihmisen kehollisuus, kokonaisvaltainen ajattelu ja kokemus ihmisenä olemisesta ovat päättelyn ja luovan toiminnan moottoreita. Älykäs kone sitä vastoin pystyy yhdistelemään ja käsittelemään dataa yli-inhimillisellä ja luovalla tavalla. Ihmisellä on joustavaa luovuutta, kun taas älykkäällä koneella on simuloivaa ja generatiivista luovuutta, jonka avulla se voi luoda ja arvioida lukemattomia erilaisia vaihtoehtoja mallinnetusta todellisuudesta. Ihminen hahmottaa etäisyyksiä kokonaisvaltaisesti ympäristön piirteitä tulkitsemalla, ei pelkästään syvyyksien avulla, ja pyrkii selittämään kohteen kontekstin avulla. Myös sosiaaliset seikat voivat vaikuttaa ihmisen tapaan katsoa maailmaa.

Paikasta toiseen liikkumisen kannalta ihmisen käsityskyvyn joustavuus ja oppimiskyky ovat hyödyllisiä piirteitä. Niiden ansiosta ihminen voi mukauttaa toimintaansa, kun hän havaitsee jotain poikkeavaa. Hän voi tietoisesti asettua toisen asemaan ja myös ymmärtää toisen ajattelua. Älykkäälläkään koneella ei ole samanlaista neurologista kokonaisuutta kuin ihmisellä eikä kokemusta ihmisenä olemisesta, mikä mahdollistaisi empatian ja kognitiivisen roolinottokyvyn.

Oppivalla tekoälysovelluksella ei ole moraaliakaan; se hyödyntää todennäköisyyksien laskentaa. Ihmisellä on kaksi moraalisen ajattelun tapaa: tunteelliset reaktiot ja vaistot toimivat nopeasti ja automaattisesti, mutta eri aivoalueilla ja hitaammin tapahtuva ajattelu ja harkinta mahdollistavat tunnereaktioiden vastaisen toiminnan, sosiaalisten suhteiden huomioimisen ja tekojen vaikutusten arvioinnin. Tulevaisuuden koneen tulee – esimerkiksi liikenteessä – noudattaa lakeja sekä osata arvioida tekojensa vaikutuksia.

Koneet voivat toimia laajalla maantieteellisellä alueella ja keskeytyksettä, mutta ihminen toimii hyvin huuto- ja näköetäisyydellä toisista, kun joku selkeästi johtaa toimintaa. Mutta ihminen ei voi tehdä rajattoman pitkiä työpäiviä kuten kone. Kokonaisuudessaan ihmisäly ja tekoäly täydentävät toisiaan, ja tulevaisuudessa voimme älykkäiden koneiden avulla hidastaa ilmastonmuutosta, jos tahdomme.

Älykkäät koneet teillä, vesillä ja ilmassa

Tieliikenne tuottaa 11,9 prosenttia maailman hiilidioksidipäästöistä, joten päästöjen vähentämiseksi tarvitaan liikenteen murrosta. Miehet, nuoret, koulutetut ja varakkaat suhtautuvat myönteisesti itseohjautuviin autoihin, joita on kehitelty jo jonkin aikaa. Älyautojen kehittelyn tavoitteena on kaikissa olosuhteissa kaikki ajotehtävät itsenäisesti suorittava ajoneuvo, jonka kuski voi kuitenkin ottaa hallintaansa. Onnistuneita kokeiluja on jo tehty autoilla, jotka suorittavat kaikki ajotehtävät tietyissä olosuhteissa.

Itseohjautuva auto voi olla myös sellainen, jossa kuskin tulee olla valmiina ottamaan ajoneuvo hallintaansa, kun se niin ilmoittaa, tai automaattisuus voi rajoittua ohjaukseen tai nopeuden hallintaan, mutta kuskin on osallistuttava ajamiseen ja havainnoitava ympäristöä jatkuvasti. Suuressa osassa nykyautoista on jo jokin ajamisen tukijärjestelmä, esim. vakionopeudensäädin ja GPS-paikannin.

Toimivien, turvallisten ratkaisujen luominen avoimissa ympäristöissä on vaikeaa. Säätilan vaihdellessa tai liikennejärjestelyissä on itseohjautuvan auton havainnointi haasteellista; myös jalankulkijoiden aikomusten ennakointi on koneelle vaikeaa. Lisäksi harvaanasuttu maaseutu ja kaupungit asettavat erilaisia vaatimuksia itseohjautuville autoille. Teknologian kehittämisen lisäksi tarvitaan sääntöjä, jotta saavutetaan ekologisesti ja yleisesti hyviä päämääriä. Robottiautojen käyttöönotto vaatii niin tieliikenteen infrastruktuurin kuin liikennesääntöjenkin uudistamista. Ihmisten on myös muutettava asenteitaan auton omistamisesta ja autojen jakamisesta, jos tieliikenteen päästöjä halutaan vähentää.

Laivaliikenne tuottaa paljon vähemmän päästöjä kuin tieliikenne. Sen osuus maailman hiilijalanjäljestä on noin 2,5 prosenttia, mutta tätäkin on syytä pienentää. On arvioitu, että konttilaivoista tulee 70 prosenttia vähemmän päästöjä, kun niiden nopeus puolitetaan. On myös laskettu, että päästöt vähenisivät kolmasosalla, jos alusten vauhtia hidastetaan 30 prosenttia. Merenkulun kokonaispäästöjen kannalta olisi tärkeää vähentää nimenomaan rahtilaivojen polttoaineenkulutusta; päästöt vähenisivät varsinkin reititystä ja nopeuksia optimoimalla. Laskennalliset ja tekniset keinot tähän löytyvät jo.

Miehittämättömyys vähentäisi päästöjä, kun alus voisi kulkea optimoituja reittejä pitkin energiatehokkaasti eli hitaasti. Energiankulutus vähenisi myös laivan keventyessä, kun enää ei tarvittaisi tiloja miehistölle. Palkkakulujakaan laivalla ei olisi, mutta valvontatiimin tulisi olla halvempi kuin perinteinen kansihenkilöstö. Myös kiristyvät ympäristödirektiivit parantavat miehittämättömien laivojen kannattavuutta.

Siirtyminen miehittämättömiin aluksiin vaatii laajaa teknologiamurrosta, siirtymistä ”e-navigointiin”, jossa liikennöintiä koskevaa tietoa kerätään, jaetaan ja esitetään elektronisesti turvallisuuden lisäämiseksi. Toistaiseksi laivojen ja yritysten välistä laajaa globaalia verkkoa ei ole olemassa. Merenkulkualan kansainvälinen järjestö, viranomaiset ja tutkijat pyrkivät kuitenkin siihen, että avoimuus voittaa ja kaikki hyötyvät. Ongelma on ihmisten asenteissa, vallitsevassa kulttuurissa, rahavirtojen ohjaamisessa ja kaupalliseen kilpailuun liittyvissä verkoissa.

Miehittämättömät lentävät laitteet eli droonit eivät ole vain leikkikaluja, joita isät ostavat pojilleen voidakseen temppuilla niillä itse. Drooneja voidaan käyttää moniin hyödyllisiin tehtäviin. Ne ovat kehittyvää nopeasti teknologiaa, mutta jo nyt niillä voidaan kerätä tietoa tehokkaasti esim. turvallisuus- ja puolustusteknologiassa. Niistä voi olla hyötyä myös tavarankuljetuksessa, jota on kokeiltu Suomessakin. Toistaiseksi ihminen ohjaa ja valvoo niiden toimintaa, mutta tähtäimessä ovat autonomiset droonit, jotka kulkisivat itsenäisesti.

Valvontatehtävissä lennokeilla on ihmiseen verrattuna monia etuja: ne ovat nopeita ja kustannustehokkaita, niiden anturit voivat ylittää ihmissilmän kyvyt, ne ovat hiljaisia, niillä voi päästä ahtaisiin paikkoihin ja yksi ihminen voi valvoa useita samaan aikaan. Ilmaston kannalta drooneista voi olla hyötyä esim. merenkulun päästörajoitusten valvomisessa ja ruokahuollon optimoinnissa.

Droonien lennättäminen ei ole helppoa. Siihen tarvitaan osaavaa henkilöstöä. Varman ja kustannustehokkaan kuljetuspalvelun järjestäminen on avoimessa ympäristössä haastavaa. Myös ilkivalta ja hakkerit ovat kiusana. Droonien käyttöönottoa voisi nopeuttaa luomalla lennokeille sopiva infrastruktuuri: lataus- ja laskeutumispaikat ja reitit vaativat oman suunnittelunsa. Vanhoilla asuinalueilla se voi olla lähes mahdotonta, mutta uudet asuinalueet voitaisiin suunnitella droonikuljetusten sujuvuus huomioiden. Wahlström ei usko yksityisten yritysten onnistuvan siinä, vaan katsoo ekologisia päämääriä tavoittelevan julkisen toimijan onnistuvan kehityksen edistämisessä. Ihmisten droonitietämyksen lisääminen ja asenteiden muuttaminen vaativat myös työtä.

Valmistava teollisuus ja kiertotalous

Oletko kuullut näistä: paikallinen cobottioperaattori, kyberfyysinen huoltohenkilö, kiertotalouspalvelukoordinaattori? Et varmaan, sillä näitä ei ole olemassakaan – vielä. Mutta tulevaisuuden voisi olla. Wahlström on keksinyt nuo ammatit. Cobottioperaattori työskentelee yhteistyörobotin eli cobotin (collaborative robot) kanssa, jota voi käyttää ilman tavanomaisia teollisuushallien suojaverkkoja. Kyberfyysinen huoltohenkilö taas huoltaa erilaisia laitteita älykästä teknologiaa käyttäen, vaikkapa 3D-tulostimella varaosia valmistaen, ja kiertotalouspalvelukoordinaattori muodostaa asiakkaille palveluita käytetystä tavarasta, joka on luetteloitu internetiin. Nuo kolme uuden ammatin harjoittajaa toimivat ilmaston ja energiatehokkuuden ehdoilla kiertotaloudessa, jossa keskeisiä ovat verkostoihin perustuvat toimintamallit ja palvelujen myyminen tuotteiden sijaan.

Kiertotalous järkevöittää tuotteen käytön ja pidentää sen elinkaaren. Ensinnäkin valmistetaan vain tuotteita, joita todella tarvitaan. Näitä käytetään intensiivisesti eli sama tuote on usean henkilön käytössä tai tuotteita käytetään vähemmän, jolloin niiden valmistukseen tarvitaan vähemmän raaka-aineita. Toiseksi tuotteen tai sen osien elinkaarta pidennetään tavaroita kierrättämällä, korjaamalla ja kunnostamalla, tuotteen osia uudessa tuotteessa käyttämällä sekä huoltamalla tuote säännöllisesti. Kolmanneksi tuotteen materiaali kierrätetään uudessa tuotteessa tai ainakin energiaksi. Kaikessa tässä tarvitaan älykkäitä koneita ja esineiden internetiä.

Laajamittainen siirtyminen älykkäiden koneiden käyttöön ilmastonmuutoksen hidastamiseksi vaatii uudenlaista työnjakoa ihmisen ja teknologian välillä. Wahlström on sitä mieltä, että vain mielikuvitus on rajana, kun pohditaan älykkäiden koneiden mahdollisuuksia ilmastonmuutoksen hillitsemiseksi.

Ilmastodigiloikan eväitä

Kirjansa viimeisessä luvussa Wahlström tekee käsitteellistä yhteenvetoa kiinnittäen huomiota vielä älykoneiden toimintaympäristöihin, ihmisen ja koneen älykkyyteen sekä koneiden välisiin verkostoihin. Hän muistuttaa myös, että ilmastodigiloikkaan tarvitaan teknologiaa, yritysten yhteistyötä, infrastruktuuria, uusia säädöksiä sekä yhteistä uskoa ja tahtoa muutokseen. Tarvitaan myös tieteistarinoita, jotka innostavat ihmisiä kehittämään vähähiilisyyttä edistävää älyteknologiaa.

Robotin toimintaympäristöstä täytyy tehdä sellainen, että robotti pärjää siinä. Jos koneen toimintaympäristö on nykyisen kaltainen eli avoin, ahdas, monimutkainen, jo valmis, itsenäisyyttä vaativa, on se vaikea älykkäällekin koneelle. Jotta ympäristö olisi koneelle helppo, sen tulisi olla suljettu, väljä, yksinkertainen, uudelleen suunniteltu ja palveltu. Ympäristön muuttaminen koneen toiminnalle sopivaksi vaatii toimintaympäristötyötä: valvontaa, siivoamista, infrastruktuurin rakentamista ja huoltopalvelua – fyysisen työn lisäksi neuvotteluja ja sopimuksia.

Tulevaisuudessa ihmisten on huolehdittava erityisesti toimintaympäristön monimutkaisuuden ja epävarmuuden hallinnasta. Ihmisen ja koneen välinen työnjako tehdään toimijoiden erilaisen älykkyyden perusteella. Koneet ovat oivallisia suljetun logiikan ympäristöissä, kun taas ihminen pärjää hyvin avoimissa ympäristöissä lukuisten aistisolujensa ja kokonaisvaltaisen ajattelunsa avulla.

Lopuksi Wahlström tähdentää tieteistarinoiden voimaa ja merkitystä teknologian kehityksen kannalta. Tarvitsemme tarinoita, jotka ohjaavat ihmisiä ratkaisemaan ihmiskunnan todellisia ongelmia, joista ilmastokriisi on nyt erityisesti pinnalla. Tieteistarinat vaikuttavat ihmisten ajatuksiin tulevasta teknologiasta, ja ne voivat olla itseään toteuttavia ennustuksia. Siksi on varottava, etteivät ne johda harhaan.

Tiede ja teknologian kehitys inspiroivat tieteistarinoita, jotka puolestaan voivat innoittaa tiedettä. Tieteisfiktio kertoo ennen kaikkea tapahtumista ja ilmapiiristä siinä ajassa, jossa ne on luotu. Esim. G. H. Wellsin teos Maailmojen sota (1898) kertoo 1800-luvun lopusta tilanteesta. Tähtien sota -elokuvat (1977–2019) 1970-luvun lopusta lähtien sekä Terminator-elokuvasarja (1984–2019) 1900-luvun lopusta ja 2000-luvun alkukymmenistä. – Wahlströmin mainitsemien elokuvien lisäksi mieleeni tuli Stanley Kramerin atomisodan jälkeisestä ajasta kertova Viimeisellä rannalla (1959), joka valmistui atomipommikokeiden varjossa.

Tarinoissa, joissa ihmiskunta valloittaa vieraita planeettoja, näkyy Wahlströmin mukaan teollisen vallankumouksen aikainen, luonnonvaroja riistävän kapitalismin ideologinen perintö sekä jatkuvuus löytöretkeilijöiden uljaille saavutuksille. Mm. sähköautovalmistaja Teslan toimitusjohtaja Elon Muskin yritys Space-X, jonka tavoite on Marsin kolonisointi, on tavallaan jatkoa noille fiktioille. Wahlström toivoo, että teknologiaa koskeva mielikuvitus ja unelmointi suuntaisi enemmän kohti ekologisia teemoja ja ajankohtaisia haasteita sekä innostavia ratkaisuja sisältäviä tarinoita dystooppisten kuvastojen sijaan.

Ilmastonmuutos edellyttää laajaa systeemistä muutosta, joka vaatii kilpailevien yritysten syvempää yhteistyötä, On myös järjesteltävä muutosta edistävää infrastruktuuria sekä ympäristösäädöksiä. On muokattava olemassa olevia pelisääntöjä ja sovittava uusista. On luotava myönteinen tulevaisuuskuva, joka muuttaa ajatuksiamme. Siihen pyrittäessä tarvitaan monenlaisia ihmisiä – insinöörejä ja muita teknologian asiantuntijoita, yritys- ja myyntijohtajia, antropologeja, psykologeja, kognitiotieteilijöitä, ammatillisia opettajia ja vastaavia ammattilaisia, valmistelevia virkamiehiä, päättäviä poliitikkoja ja valistuneita äänestäjiä. Wahlström mukaan tarvitaan myös tarinaniskijöitä, sillä vasta usko yhteiseen tarinaan muokkaa todellisuuden tarinan mukaiseksi. Ilmastoloikan ilosanomaa voivat kirjailijoiden ja journalistien lisäksi levittää myös tavalliset ihmiset eli ”kapakoiden sanasepot” ja ”sosiaalisen median runebergit”.

Vaikkei kukko käskien laula, Wahlströmin teos saattaa hyvinkin houkuttaa luovia ihmisiä sepittämään tulevaisuustarinoita, jotka puolestaan innoittavat eri alojen asiantuntijoita ja taitajia toteuttamaan noita tulevaisuuskuvia paremman maailman hyväksi.

***
Wahlstömin kirjan sivuilta mieleen jääneitä iskuja naulan kantaan:

–Monissa tilanteissa ihminenkin toimii kutakuinkin käskyjä noudattavan orjan tavoin. (s. 17)
–Pahaa voi saada aikaiseksi millä vain työkalulla ja siksi tarvitaan sääntelyä ja aitoa ymmärrystä. (s. 56)
–Liian monessa autossa kuljetetaan vain yhtä ihmistä. (s. 78)
–Kaikki kulutushyödykkeet tuskin ovat välttämättömiä, ja rojun rahtaamista voitaisiin toden totta vähentää. (s. 91)
–Polttoainetta voi säästää muistakin kuin taloudellisista syistä. (s. 99)
–Sekä älykäs kone että ihminen tarvitsevat huoltoa. (s. 171)