in English | suomeksi neokybernetiikastaluentoja – keskustelu

Pohdintoja (15)

  • Olen kesästä lähtien kehittänyt omaa onnellisuusteoriaa, joka perustuu vahvasti oppeihin, joita olen saanut systeemitieteiden puolelta, erityisesti systeemidynamiikasta. Teoriassani onnellisuus on virtaus, joka koostuu eri elämän osa-alueiden tuottamista onnellisuusvirtauksista. Eri elämän osa-alueet koostuvat pienemmistä osa-alueista ja osavirtauksista ja ne ovat vuorovaikutuksessa keskenään. Onnellisuussysteemissä on myös takaisinkytkentöjä ja systeemiä optimoidaan kumulatiivisen hyöty- eli onnellisuusfunktion avulla. Heikin alustus antoi ymmärtää, että kybernetiikasta voisi ammentaa teoriaan uusia näkökulmia. Jotenkin Herakleitoksen kaikki virtaa -ajattelumalli sopii tähän hyvin. Voisinkin kirjoittaa kybernetiikan esseen onnellisuusteoriastani.

    Ajatuksia herätti aiempien vuosikymmenten kybernetiikkahubrikset. Tieteellinen kommunismi suunnitelmataloutensa ja keskusjohtoisuutensa kanssa ovat varmasti etsineet mitä moninaisimpia keinoja optimoida valtion toimintaa. Kuulinpa “isoilta pojilta” jossakin vaiheessa, että yksi motivaatio kybernetiikan tutkimukseen Neuvostoliitossa oli ihmisen siirtofunktion selvittäminen, minkä jälkeen ihmistä olisi voitu ohjata halutulla tavalla.

    Ilmeisesti keskusjohtoisuus ei toimi tai on vähintäänkin vaikeaa, ja hajautus toimii paremmin. Ehkä siksi kommunismikin kaatui ja kapitalismi elää. Yhteiskunta muistuttaa tietyllä tavalla muurahaispesää, jossa ei johtajaa, mutta sen jäsenet tekevät töitä yhteiskunnan hyvinvoinnin eteen joukkoälykkäästi yksinkertaisten periaatteiden ohjaamana. Emergenssi on minulle vähän hämärä termi, mutta ilmeisesti joukkoälykkyys on emergenttiä.

    Systeemiteorian, säätöteorian, tekoälyn ja mutkikkuusteorian taksonomia jäi askarruttamaan. Samoin askarruttamaan jäi akanvirta entropiassa. Näistä kuulisin mielelläni lisää.

    Tykkään kybernetiikan ajatuksesta maailman mallintamisesta ja luonnonfilosofiana. Eikö niistä periaatteessa ole kaikessa tieteessä kyse?

    — Juho

  • Kurssille tullessani minulla ei ollut kummoisia odotuksia, ja minulla oli oikeastaan vain häilyvä ajatus siitä, mitä kybernetiikka oikeastaan on. Valitsin kurssin etsiessäni viimeisiä AS-laitoksen kursseja tutkintooni, ja kaikista vaihtoehdoista kybernetiikan alkeet kuulosti mielenkiintoisimmalta. Ennakko-odotukseni näyttäisi osuneen toteen, sillä ainakin ensimmäinen luento oli erittäin mielenkiintoinen ja mukaansatempaava. Luennolla käsiteltiin paljon aiheita, joita olen pohtinut elämässäni pidempäänkin, ja joihin olen törmännyt vasta hetki sitten.

    Yksi suurimmista mielenkiintoni herättäjistä tuli vastaan heti luennon ensimmäisissä pohdinnoissa siitä, miten kaikki muuttuu koko ajan eikä mikään ole pysyvää, mutta silti monimutkaiset kokonaisuudet tuntuvat pysyvän kasassa. Tämä ajatus on ollut yksi suurimmista äimistyksen aiheuttajista elämäni viimeisimpinä vuosina. Kun katson tätä kirjoittaessani ikkunastani ulos parkkipaikan vieressä kasvavaa koivua, se havainto, että tuossa kohtaa möllöttää koivu, pysyy yksinkertaisena tosiasiana vain pienen hetken. Hyvin pian mieleni alkaa tulvia yli pelkän olemassaolon hahmottamisen täydellisestä mahdottomuudesta. Koivu muodostuu soluista, solut muodostuvat atomeista, ja vaikka tätä ajatteluketjua voi jatkaa pitkälle vielä nykytieteen ulottumattomiin, jo atomitasolla on vaikea käsittää, miten suurimmaksi osaksi tyhjästä tilasta koostuvista hiukkasista muodostuu elävä ja merkityksellinen olento, tässä tapauksessa puu. Tämä äimistys jatkuu myös toiseen suuntaan. Koko ekosysteemiin nähden yksi puu on atomiin verrattava pieni osa, jota yksinään tarkastelemalla ei voi päätellä juuri mitään sen todellisesta merkityksestä, kun mietitään koko ekosysteemiä ja kaikkia muita kompleksisia systeemejä, jotka ovat vuorovaikutuksessa ekosysteemin kanssa. Jos kybernetiikan saralla on oikeasti mietitty myös teleologisia näkökulmia, haluaisin kuulla näistä enemmänkin.

    Lisäksi luennolla tuli vastaan pienempiä ajatuksia, jotka lisäsivät mielenkiintoani kurssia kohtaan. Olin aivan hetki sitten katsonut kaverini linkkaaman TED-talkin, jossa tarkasteltiin talouden todellista luonnetta kompleksina systeeminä, jota nykyisin yritetään säätää ilman todellista ymmärrystä täysin väärin menetelmin. Mietin sitä katsoessani, että tästähän olisi mielenkiintoista kuulla lisää. Ja siitähän kuuli jo ensimmäisellä luennolla.

    Asia, josta ensimmäisellä luennolla puhuttiin ja jota toivoisin käsiteltäväksi enemmänkin, on aivot ja kognitio. Ajatus siitä, pystyvätkö aivot kompleksina systeeminä käsittämään toista yhtä kompleksia systeemiä, on mielestäni hyvin kutkuttava ja ajatuksia herättävä. Tietoisuuden ja aivojen keskinäinen suhde on yksi kiinnostavimmista asioista mitä maan päältä voin keksiä. Itse pidän kaiken nykyisen todistusaineiston valossa äärimmäisen epätodennäköisenä, että tietoisuus olisi pelkästään ihmisruumiin tuote. Toivon eläväni näkemään ajan, jolloin tiede paneutuu tähän kysymykseen tosissaan ja saisimme jo jotain muutakin kuin hataria teorioita ja spekulaatioita. Joka tapauksessa haluaisin oppia tarkastelemaan tätä asiaa kaikista mahdollisista näkökulmista. En odota kurssilta aiheeseen liittyviä metafyysisiä keskusteluja, vaan uutta tietoa ja uusia näkökulmia täydentämään ja päivittämään maailmankatsomustani.

    — Joona

  • Luennolla Hyötyniemi kertoi johdantona luentosarjalle kurssin historiasta sekä kybernetiikasta yleisesti, yrittäen selventää mitä kybernetiikka on, ja ennen kaikkea mitä se ei ole. Alan historialliset harhapolut, haasteet, sekä alan keskeiset käsitteet käytiin läpi.

    Huomasin olevani vahvasti eri mieltä sen väitteen kanssa, että matematiikka olisi luonnon ”luonnollinen” kieli. Lisäksi toteamus, että Wittgenstein olisi kieltä koskevassa analyysissään ollut ottamatta huomioon jotakin olennaista matematiikan kielen luonteesta perustuu mielestäni väärinymmärrykseen. Laajasti vallitsee harhakäsitys, että matematiikka olisi jotain pyhää tai välttämätöntä, logiikkaan verrattavissa olevaa. Postmodernin ajattelun kulmakiviä on Kurt Gödelin vaikeasti sisäistettävä, kuuluisa todistus, jonka mukaan matematiikkaa ei voi johtaa logiikasta. Tämä kumosi Russelin ja Whiteheadin massiiviset yritykset johtaa matematiikan aksioomia logiikasta.

    Tällöin meille avautuu tulkinta, jonka mukaan matematiikka on emergentti, konstruoitu asia, joka on hyödyllinen työkaluna, muttei missään nimessä syy sille, että maailma toimii niinkuin se toimii.

    Toisinsanoen, luonto ei puhu matematiikan kieltä, me tulkitsemme luontoa matemaattisesti.

    — I

    • ”Huomasin olevani vahvasti eri mieltä sen väitteen kanssa, että matematiikka olisi luonnon “luonnollinen” kieli”

      Kuulehan – voisimme keskustella asiasta kurssin lopulla! Tulet hämmästymään …

      – Heikki

  • Olen kuudennen vuoden kognitiivisen ja laskennallisen biotieteen opiskelija, ja opinnoissa aivojen informaationkäsittely kiinnostaa ehdottomasti eniten. Aika paljon tiedetään jo aisteihin, päätöksentekoon ja muistiin liittyvistä järjestelmistä, jopa matemaattisten mallien tasolla. Esimerkiksi Petrin ohimennen näyttämä tutkimus, jossa yhden henkilön aivoaktivaatiolla opetettu malli kykeni ennustamaan toisen henkilön aivoaktivaatiota. Tutkimuksessa henkilöille näytettiin kuvia konkreettisista esineistä tai asioista, jotka aktivoivat erityisesti esineen käyttöön liittyviä aistiaivokuoria. Tämä implikoi suuria yhtäläisyyksiä ihmisaivojen rakenteessa, ainakin kun ollaan lähellä konkreettista tasoa. Minua kiinnostaisi kuitenkin nähdä, pystyttäisiinkö jopa ajattelusta (ja abstraktista ajattelusta) rakentamaan näin selkeitä, yksiselitteisiä malleja. Nimenomaan kiehtoisi nähdä, pystyttäisiinkö näin näkemään tai määrittämään ajattelun rajoja. Toisaalta, onko tässä kysymys jo niinkin analyysiä pakenevista asioista kuin luovuus ja mielikuvitus, mikä mahdollisesti mitätöisi (tai tekisi hyvin hankalaksi) tällaisen lähestymistavan?

    Tästä päästään jo luennon aiheisiin mallituksen mahdollisuuksista ylipäänsä, eli mitä kaikkea mallit pystyvät kertomaan meille itse ilmiöstä havaintojen takana? Lisääkö mallitus ymmärrystä ilmiöstä myös mahdollisen ennustuskyvyn lisäksi? Voidaan ehkä sanoa, että suurimmat tieteen saavutukset ovat todella lisänneet tietämystä maailmankaikkeuden rakenteesta (esimerkiksi suhteellisteoria), mutta missä määrin tämä on ilmeistä muiden mallien kohdalla? Vaikka toisaalta matematiikka antaa eksaktin muodon ilmiölle (siinä määrin kuin malli vastaa tai approksimoi tutkittavaa ilmiötä), missä määrin kuitenkaan matematiikka auttaa ilmiöiden tulkitsemisessa? Toisaalta, tarvitaanko juuri tätä varten alaansa syvällisesti ymmärtäviä asiantuntijoita, jotka pystyvät pukemaan matemaattisen totuuden myös kielelliseen (ymmärrystä lisäävään) muotoon…?

    Ylipäänsä matematiikan (ja laajemmin formaalien systeemien) ”totuudellisuudesta” herää kysymys, jota myös Antti näytti sivunneen viime vuonna, eli Gödelin epätäydellisyysteoreemojen seuraamukset. Toisessa Gödelin teoreemassa osoitetaan, että formaalin systeemin on mahdotonta osoittaa oma ristiriidattomuutensa, ellei se itse asiassa ole ristiriitainen, mikä kumoaa mahdollisuuden kokonaan ristiriidattomasta matematiikasta. Ts. kaikkia lukuteorian aksioomia ei voi todistaa (oikeaksi tai vääräksi) käyttäen hyväksi pelkästään lukuteoriaa. Periaate havainnollistuu yksinkertaisimmillaan valehtelijan paradoksissa, esimerkiksi ”minä valehtelen”. Onko lause tosi vai epätosi? Gödelin teoreemoja voidaankin pitää formaalina yleistyksenä yllä olevalle intuitiolle.

    Luennolla sivuttiin vähän kybernetiikan suhdetta metamallinnukseen, tai mallinnuksen mallittamiseen, mikä tavallaan koskee myös ajattelun mallintamista… Tässä yhteydessä nostettiin esiin myös aivojen mahdollisuus (tai mahdottomuus) ymmärtää itseään. Tavallaan tässä on kyse ”homunculuksen” etsinnästä, eli aina löytyy joku tai jokin viime kädessä ihmistä hallitseva ja päätöksiä tekevä entiteetti, hienojakoisimmillaan tietty, yksittäinen aivoalue. Mutta tähän mennessä alkaa jo olla selvää, että monet aivoalueet toimivat melko spesifisiin funktioihin keskittyvien alueiden kautta, joiden yhteisvaikutus vasta mahdollistaa tietoisen mielemme toiminnan. Yksittäisissä alueissa (tai funktioissa) ei välttämättä sinänsä ole mitään mahdotonta ymmärryksen kannalta, mutta kokonaisuus on vielä tieteellisten mallien ja teorioiden ulottumattomissa.

    Herääkin kysymys, onko tarpeen miettiä mallituksen mallintamisen ongelmaa kovin yleisellä tasolla, vaan keskittyä yksinkertaisesti sellaisen systeemin rakentamiseen, joka kykenisi mallintamaan aivojen kaltaista kompleksista, emergenttiä ilmiötä (tällaisiin työkaluihin tai mahdollisuuksiin kurssilla toivon mukaan vielä perehdytään)? Gödelin todistusta itsessään voi pitää melko rohkaisevana esimerkkinä, jossa ei ollut tarpeen kehittää täysin uusia työkaluja sinänsä, vaan keskityttiin sanomaan jo olemassaolevilla jotain olennaista matemaattisesta teorianmuodostuksesta. Kokonaan toinen kysymys tietysti on, ovatko nykyiset matemaattiset työkalut riittäviä yllä mainittuun vaativaan mallitustehtävään (kun jo käsitteiden epämääräisyys voi tuomita yrityksen epäonnistumiseen)… Toisaalta mielemme peruspilari, kyky olla tietoinen (ainakin osittain) omasta toiminnastaan, olisi toteutettavissa itseensä viittaavalla järjestelmällä, mikä takaisinkytkennän muodossa on systeemianalyysin arkipäivää. Onko tämä kuitenkaan (edelliseen palaten) riittävän vahva työkalu?

    Lopuksi luento keskittyi rajaamisen tärkeyteen postmodernin (kaikki on subjektiivista) maailmankuvan torjumisessa. Tavallaan tämä on hyvin tärkeä osa myös mahdollisesti joskus saavutettavaa aivojen mallinnuksen huippua, eli ilman mahdollisimman hyvin määriteltyjä ja rajattuja käsitteitä edes teoriatasoinen malli on mahdoton…

    Pahoittelen valtavaa määrää kysymysmerkkejä, pohdinnoista muodostui lopunperin melko löyhä ja hajanainen, vähimmässä määrin syntetisoiva kokonaisuus. Kysymysmerkkejä on paljon myös siitä luonnollisesta syystä, että minulla on hyvin vähän vastauksia esitettyihin kysymyksiin.

    PS. Alussa mainittu artikkeli oli (Mitchell et al., 2008) Predicting Human Brain Activity with the Meanings of Nouns, jos jotakuta kiinnostaa aihe enemmän.

    Jukka

    • Jukka, pohdit mahdollisuutta ymmärtää ajattelua matemaattisten tms. mallien avulla. – Tähän toteaisin, että ainoa mahdollisuus siihen on tällaisten emergenttien mallien kautta … yksittäiset neuronit ovat yksilöllisiä eivätkä kerro paljoakaan kokonaisuudesta, ja niiden tarkkakin analyysi lienee melko hyödytöntä, jos halutaan ymmärtää ajattelua; vasta emergentillä tasolla, kun aletaan tarkastellä käsiteavaruuden ”attraktoreja” alla olevista rakenneosista riippumatta, intersubjektiivisuuden jäljittäminen tulee mielekkääksi. – Tällä kurssilla ei mennä yksityiskohtiin, tyydytäänpä vain tarkastelemaan jonkinlaisia visioita (sekin on tärkeää!).

      – Heikki

  • Olen viidennen vuoden bioinformaatioteknologian opiskelija ja luen pääaineenani laskennallista ja kognitiivista neurotiedettä. Opintoihini on sisältynyt aika paljon biologiaa sekä neurotiedettä mutta myös matematiikkaa, ohjelmointia ja erityisesti koneoppimista. Olen lisäksi kiinnostunut laaja-alaisesti elämän eri alueista kuten filosofiasta sekä talous- ja yhteiskuntatieteistä.

    Tässä ensimmäisessä luentopohdinnassa ajattelin hieman tutkailla omia lähtötietojani, yrittää yhdistää niitä ensimmäisellä luennolla esiin tulleisiin asioihin ja samalla vastata luennolla esitettyihin kahteen kysymykseen: ”mikä sinun mielestäsi on kompleksinen tai kyberneettinen systeemi”, ja ”miksi sinä osallistut tälle kurssille”.

    Aloitan vastaamisen ensin jälkimmäisestä kysymyksestä. Kybernetiikka on aina kiehtonut minua lähtien teini-iän sci-fi-kirjoista ja -roolipeleistä ja päätyen kybernetiikan formaalimpaan määritelmään, joka ei ole vähentänyt sen kiinnostavuutta. Etenkin viimeaikoina olen törmännyt useampaan kertaan ajatukseen ihmisistä osana tietynlaisia vuorovaikutussilmukoita. Ihmisten välinen kommunikaatio perustuu riittävään molemminpuoliseen ymmärrykseen (synkroniaan?) ja sitä kautta syntyy vuorovaikutteinen ja dynaaminen linkki, joka mahdollistaa kanssakäymisen. Toinen hieman samaa asiaa käsittelevä ajatus tulee kirjailijalta nimeltä Douglas Hofstadter. Hänen teoriansa mukaan ihmisen ”minuus” on todellisuudessa hajautettu useiden aivojen kesken sen sijaan, että se olisi rajoitettu pelkästään ihmisen omiin aivoihin. Tämä on minusta äärimmäisen kiehtova ajatus ja sillä on mielestäni hyvin paljon tekemistä kybernetiikan kanssa.

    Mikä siis on kyberneettinen tai kompleksinen systeemi? Kompleksisia systeemejä on maailma pullollaan ja monesti tuntuu, että kompleksisuus on vain hieno sana, jonka avulla voidaan ikään kuin nostaa kädet ilmaan ja todeta, että jokin asia on liian vaikea ymmärrettäväksi tai tutkittavaksi. Kompleksisuus on silti kiehtovaa myös itsessään. Onko kyberneettisellä ja kompleksisella jotain eroa? Kompleksisuuteen liittyy usein emergenssin ja reduktionismin vastakkainasettelu. Emergenssillä on käsittääkseni jotain tekemistä kybernetiikan kanssa, joten eivät käsitteet välttämättä eroa toisistaan valtavasti. Kuitenkin, kompleksinen systeemi on mielestäni sellainen, ettei sitä voida ainakaan helposti selittää pelkästään sen eri osasia tutkimalla. Kyberneettinen systeemi puolestaan on kompleksinen systeemi, jossa takaisinkytkennällä on iso rooli ja joka käyttäytyy dynaamisesti. Ehkä myöhemmin kurssilla selviää, onko näillä kahdella määritelmällä jotain eroa.

    Sitten hieman kommentteja ensimmäisestä luennosta. Jänis esimerkkinä kyberneettisestä systeemistä oli hyvin valaiseva. Teema jäi kuitenkin vielä kutkuttavasti hieman epäselväksi ja haluaisin kuulla lisää etenkin entropian suhteesta kyberneettisiin systeemeihin. Luennolla kyseenalaistettiin myös aivojen kyky ymmärtää aivoja kyberneettisenä systeeminä. En ole ollenkaan vakuuttunut siitä, että tulisimme joskus täysin ymmärtämään aivojen toiminnan, mutta en ole varma riittääkö tämä kyberneettinen perustelu sille. Aivothan muodostavat malleja ympäröivästä maailmasta ja mallit eivät koskaan ole yhtä monimutkaisia kuin niiden kuvaamat ilmiöt. Mitä ylemmille abstraktiotasoille mennään, sitä monimutkaisempia käsitteitä aivomme kykenevät käsittelemään. Aivojen ei siis tarvitse yksi yhteen ymmärtää jokaisen oman synapsinsa toimintaa. Riittää, että ne muodostavat riittävän hyvän mallin systeemistä ja ymmärtävät sen toiminnan sitä kautta. Kysymys tieteellisen objektin ja subjektin rajan hämärtymisestä on jo sata vuotta vanha. Kvanttifysiikan hämmentävät tulokset edellyttävät objektin ja subjektin välisen erottelun hylkäämisen luonnon perimmäisellä tasolla. Tämä vain on mielestäni jäänyt huomaamatta useimmilta luonnontieteilijöiltä.

    Loppuun vielä lyhyt kommentti Wittgensteinista. Luin juuri viime vuonna ilmestyneen sarjakuvan Logicomix, jossa Bertrand Russell selittää omaelämänkerrallisesti pyrkimyksiään löytää matematiikan perusteet. Matkalla kohdataan myös Russellin nerokas oppilas Wittgenstein, joka jossain välissä väitti ratkaisseensa kaikki filosofian ongelmat. Wittgenstein tosiaan kirjoitti, että ”mistä ei voida puhua, siitä vaiettakoon”. Tällä Wittgenstein siis viittasi luonnolliseen kieleen, mutta se sisältää myös olennaisen totuuden. Hahmotamme ympäröivää todellisuutta kielemme kautta ja sitä, mitä se ei kuvaa, on hyvin vaikea ymmärtää. Kvanttifysiikan matemaattiset teoriat ovat juuri sellaisia, jotka ovat sisäisesti ristiriidattomia, mutta niiden kuvaamaa maailmaa on hankala luonnollisen kielen käsitteillä kuvailla. Palatakseni Russelliin hänkään ei onnistunut löytämään pitävää perustaa matematiikalle ja lopulta Gödel todisti, ettei sellaista ollut löydettävissä. Vaikka matematiikka on luonnon kieli, senkään lauseet eivät ole ristiriidattomia tai objektiivisesti todistettavissa.

    -Antti

  • Yritän vastata lyhyesti luennolla esitettyyn kysymykseen: Voiko ihminen itse ymmärtää yhtä monimutkaista systeemiä, kuin ihmisen aivot?

    Aivot koostuvat neuroverkoista, joita voidaan muodostaa myös tietokoneella. Näinollen aivojen erilliset ”toiminnot” voidaan mallintaa normaalilla tavalla, jossa inputeista saadaan outputteja. Tämä on siis vielä helppoa. Toisaalta kaikkia toimintoja kuten näkökentässä näkyvän esineen tunnistusta tai puheen tunnistusta ei ole vielä pystytty tekemään keinotekoisesti. Toisaalta lapsen aivot saavat jatkuvasti paljon opetusdataa, eikä tälläistä määrää ole varmastikaan kukaan tutkija käyttänyt esim äänentunnistusohjelman tekemisessä.

    Aivojen kyberneettisyys on sitä, että nämä ”aivojen osat”, joissa eri ”toiminnot” tehdään, yhdistetään toimimaan keskenään. Näin syntyy mieli, joka käyttää useita aivojen osia hyväkseen samanaikaisesti päättäessään mitä seuraavaksi tekee.

    Näinollen ihminen pystyy ymmärtämään, miten omat aivot toimivat, jos hän pystyy keksimään minkälaisista ”aivojen osista” aivot koostuvat, ja miten nämä osat vaikuttavat toisiinsa (=aivojen kyberneettisyys). Voi tietenkin olla mahdollista, että ihminen ei pysty ymmärtämään mitä kaikkia ”aivojen toimintoja” on oltava olemassa jotta aivot toimivat siten kuin ne toimivat.

    -Lassi

  • Aloitan lyhyellä esittelyllä itsestäni. Ensimmäisen luennon perusteella kurssi vaikutti mielenkiintoiselta ja lähestymistavaltaan täysin erilaiselta muihin aiemmin käymiini kursseihin verrattuna. Teen pääaineenani teollisuusautomaation signaalinkäsittelyä ja säätötekniikkaa, jonka opinnot aloitin vasta nyt kuluvalla kevätlukukaudella, joten kovin syviä luutumia minulle ei ole vielä syntynyt. Monimuuttujaregression menetelmät -kurssi on minulta jäänyt valitettavasti tekemättä, mutta uskon että riittävällä paneutumisella kurssista on mahdollista saada jotain järkevää irti ilman esitietojakin.

    Ensimmäisen luennon jälkeen minulle jäi vielä varsin avoimeksi mitä kurssi, tai oikeastaan mitä kybernetiikka pitää sisällään. Luennoitsija itse vertasi sitä lääketieteen maailmassa lääkärin ja homeopaatin välimaastossa olevaan sairaanhoitajaan — ikään kuin erityistieteen ja yleisen tuntemuksen yhdistäjänä. Tarkoituksena ymmärtää suuret kokonaisuudet ja pystyä vaikuttamaan niihin säätämällä pienempiä asioita, jotka kuitenkin riippuvat tästä kokonaisuudesta. Systeemien rajojen ymmärtäminen on tärkeää, luennoitsija vertasi tätä asiaa jänikseen — kybernetiikassa pelkkä jänis ei ole systeemi vaan siihen kuuluu myös jänikseen vaikuttavat ulkoiset tekijät kuten sen ympäristö. Tietyssä mielessä tämä jänis on näennäisesti ikuinen, koska kun se kuolee, toinen yksilö ottaa sen paikan.

    Luennoitsija esitti filosofisena kysymyksenä voivatko aivot tutkia yhtä monimutkaisia asioita kuin aivot itse. Antiikin tieteen filosofit kuvittelivat pohtiessaan maailmankaikkeuden kysymyksiä ja keksiessään matemaattisia aksioomia, että he ovat erittäin lähellä kaikkea tietämystä. Tiede on kuitenkin kehittynyt siihen malliin, että se on ikään kuin lähtenyt haarautumaan puuverkkomaisesti – kysymyksiin ei ole niinkään tullut ratkaisuja vaan lisää uusia kysymyksiä.

    Luennolla mainittiin matematiikan olevan luonnon luonnollinen kieli, jolla pystytään ratkomaan useita yksittäisiä operaatioita rinnakkain, olettaen että näille matemaattisille ongelmille saadaan konvergoitua yksiselitteinen ratkaisu. Viitekehityksen merkitys tutkimuksessa on merkittävä, mitä enemmän muuttujia ja mitä syvempi ymmärrys yksityiskohdista sitä parempi tulos saadaan vastaukseksi kysymyksille.

    — Jarkko

    • … keksiessään matemaattisia aksioomia, että he ovat erittäin lähellä kaikkea tietämystä

      – tämä onkin mielenkiintoista — nykyisinkin, kun määritellään matemaattiset lähtökohdat, koko niiden määräämä ”universumi” on jo täysin määrätty, ja riittää periaatteessa kartoittaa tämä maailma. Kuitenkin — avainpointti on päästä näiden sääntöjen määräämien rajoitteiden ”ulkopuolelle” …

      Heikki

  • Hei,

    Ensimmäinen luentopäiväkirja. Itse olen kerran kokeillut luentopäiväkirjan toteuttamista blogina ja se toimi mielestäni ihan hyvin, mutta se tietysti riippuu kurssista.

    Kybernetiikka luento 1

    Kybernetiikan laajuus käsitteenä yllätti ja lähtökohta-assosiaatio oli tietysti kyborgi tyyliin Six million dollar man tai kyyninen versio Terminaattorissa. Luennolla esitettiin kysymys siitä mikä on mielestäni kyberneettinen systeemi, mutta en keksi mitään kaikenselittävää vastausta siihen. Tässä vaiheessa voin oikeastaan keskittyä lähinnä siihen mitä voidaan löytää ja miten löydetään ihmiselle uusia asioita luonnosta, sillä kaikkihan on jo olemassa ja tapahtunut. Kurssille osallistun lähinnä siksi, että toivon kykeneväni ymmärtämään paremmin, analysoimaan ja asettamaan paremmuusjärjestykseen eri väitteitä, joihin nykymaailmassa törmää. Jos väitteen arvoa suhteessa muihin ei voida kvantifioida, niin se ei ole argumenttina kiinnostava.

    — Ilari

    • … Kaikkihan on jo olemassa ja tapahtunut

      – ei ole! Kybernetiikan avainkäsite on evoluutio, ja kiinnostavaa on juuri se, millaisia muotoja ehkä tulevaisuuden ”optimissa” saavutetaan. Siinä mielessä tämän voidaan sanoa olevan ”teoreettista luonnontiedettä”.

      … Jos väitteen arvoa suhteessa muihin ei voida kvantifioida, niin se ei ole argumenttina kiinnostava

      – no … tässä kurssissa intuitiolle annetaan suuri rooli. Kaikkea ei voida projisoida heti numeroiksi, koska silloin tällaisten monimutkaisten asioiden ”ylimääräiset”, vähemmän dominoivat ulottuvuudet karsiutuvat pois jo heti alkuun.

      — Heikki

  • Hei,

    Kävin ensimmäisellä kybernetiikan alkeiden luennolla, ja käsittääkseni oli toivottua lähettää tietoa itsestä sekä pohdintoja luennosta sähköpostitse. Valitettavasti joudun maanantaisin poistumaan jo alkupuoliskon jälkeen, mutta yritän käyttää joka viikko aikaa luentojen verkkoversion katsomiseen.

    Olen 3. vuosikurssin bioinformaatioteknologian opiskelija ja pääaineeni on laskennallinen ja kognitiivinen biotiede. Puuhastelen kevään aikana kandityötä, ja toivoin saavani joitakin ideoita ja ajatuksia, joita voisin ehkä hyödyntää työssäni. Varsinainen aihe on vielä muotoilematta, mutta työssä tutkin korreloivia rakenteita, missä niiden käsittelyä esiintyy ihmisaivoissa ja minkälaisella algoritmilla niitä voi opettaa myös tietokoneelle. Kysymys on tietyllä tavoin abstraktiohierarkioista (erilaiset piirteet/asiat/abstraktiot muodostavat abstraktiotason, joista tietyt abstraktiot voivat yhdessä muodostaa jälleen uuden abstraktiotason).

    Luento vaikutti kokonaisuudessaan kiehtovalta. Erityisesti minulle jäi mieleen pohdinnat entropiasta… Luennossa nähtiin kyberneettisten järjestelmien lisäävän järjestystä paikallisesti, mikä tuntuu entropian kannalta oudolta. Luennossa mainittiin myös entropian kasvavan globaalisti paikallisesta järjestyksen kasvamisesta huolimatta. Luin viime syksynä Harold Morowitzin ja Eric Smithin artikkelin Energy flow and the organization of life, jossa huomautettiin luonnon sisältävän ”virtoja”, jotka ovat hyvin järjestyneitä ja sen myötä ”entropian vastaisia”. Kuitenkin kaikille virroille yhteistä oli entropian huomattava lisääntyminen. ”Virrat” toimivat polkuina, jotka sallivat entropian kasvun lokaalista järjestäytymisestä huolimatta. Tässä mallissa kyberneettiset järjestelmät olisivat virtoja ja sen myötä entropian palvelijoita. Toivoakseni en leimaa itseäni kerettiläiseksi tällä ajatuksella…

    Luennossa pohdittiin myös mutkikkaan kyberneettisen järjestelmän ymmärtämistä, kun tutkija on itse vastaava kyberneettinen järjestelmä. Kysymys on äärimmäisen kiehtova. Neurobiologisesta ja laskennallisen neurotieteen näkökulmasta tietyille osajärjestelmille uskoisin tämän onnistuvan (toisaalta järjestelmät ovat riippuvaisia isommasta kokonaisuudesta, joten asia ei ole kuitenkaan niin yksinkertaista…). Sen sijaan aivokuori itsessään on mitä kiehtovin alue. Perusperiaatteet ovat yksinkertaisia, mutta niistä muodostuu jotakin uskomatonta. Vaikka simulaatiot viittaavatkin, että aivokuori aidosti toimii tunnetuilla periaatteilla, ei sen informaationkäsittelyä välttämättä voida koskaan ymmärtää.

    Tässä on nyt ehkä suurimmat ajatukset, joita minulle syntyi luennon aikana ja piakkoin sen jälkeen. Näemme ensi viikolla!

    — Nexton

    • – Nuo kiinnostuksen kohteethan ovat yksi yhteen kurssin sisällön kanssa! Sinänsä ihmettelen, jos kandityössä ei anneta tiukempia rajauksia, tuollainen määrittelyhän kuulostaa väitöskirjalta … ja työmäärä monta vuotta!

      Tuo virtojen muodostuminen entropian ”pikatieksi” … tällä tavoinhan on todettu esimerkiksi Benard-ilmiössä tapahtuvan. Voisinkin tehdä tästä materiaalia … osoittaa, että kun kuumuus ja nopeus ylöspäin (ja kylmyys – nopeus alaspäin) korreloivat maksimaalisesti, tilanne on neokyberneettinen! Nythän tosin ”muisti” eli muodostuva rakenne (kiertovirtaus) on jokseenkin lyhytikäinen, eikä korkeamman tason oppimista tapahdu.

      — Heikki

  • Tämä on nyt politiikkaa, eikä suoraan liity mihinkään luentoon (laitan johdantoon) mutta mielestäni hyvä esimerkki kyberneettisen ajattelun tarpeesta. Bipartisan Campaign Reform Act, kulkee myös nimellä McCain-Feingold, on vuonna 2002 käyttöön otettu laki, joka säätelee vaalirahoitusta USA:ssa. Yhdysvalloissahan vaaleihin käytetään järjettömiä summia ja tätä pyrittiin rajaamaan. Tämän sanottiin auttavan mm. pienempiä puolueita, joiden mahdollisuudet menestyä USA:ssa ovat lähinnä nimelliset.

    Hyvä idea mutta toteutus ei oikein toiminut. En mene yksityiskohtiin mutta lain seurauksena kaikista lahjoituksista ja yleisötapahtumista pitää täyttää n sivua paperia (ja vieläpä oikein), joissa selvitetään mistä lahjoitukset tai tapahtuman rahoitus on tullut jne. Lomakkeessa oli muutama sata sivua, eikä tavallinen koulutettu ihminenkään osannut täyttää sitä oikein. Tästä seurasi, ettei monet järjestöt voineet pitää esimerkiksi mielenosoituksia, koska eivät saaneet kaavakkeita täytettyä oikein, eikä heillä ollut varoja lähteä palkkaamaan apua kyseiseen tehtävään. Suurten puolueiden vaalirahan käyttöä laki ei häiritse, koska ne voivat ottaa lahjoitukset esimerkiksi mainoksina tai muita epäsuoria teitä pitkin. Lomakkeet täyttää periaatteessa samat ihmiset, jotka ne ovat laatineetkin.

    Tarinan opetus on, että lailla pyrittiin paikkaamaan yksittäinen kohta isommasta systeemistä ottamatta huomioon järjestelmän takaisinkytkentöjä tai ymmärtämättä koko järjestelmää tai sen ympäristöä. Saavutettu lopputulos on lähes päinvastainen verrattuna siihen, mitä lähdettiin hakemaan. Voidaan tietysti väittää, että vain lain täytäntöönpano meni pieleen mutta näin kompleksissa järjestelmissä harvemmin onnistuu mitkään täsmäpaikkaukset. Aina löytyy joku keino kiertää niitä. Jos halutaan muuttaa jotain pitää ymmärtää, miten koko systeemi reagoi johonkin muutokseen ja käyttää sitä hyödyksi.

    Poliitikot tietenkin mainostavat kyseistä lakia suurena voittona, vaikka se vain huononti asioita. Tuijottivat vain yhtä kohtaa, vai tuijottivatko? Voidaan tietysti kysyä, että oliko tämä loppujen lopuksi se, mitä oikeasti lailla haluttiinkin saavuttaa.

    — ADN

Kirjoita pohdinta

Vapaaehtoisia lisätietoja jotka eivät tule julkisesti näkyviin.
Kiitos! Viestisi näkyy ylläpidon toimien jälkeen.