Pohdintoja kybernetiikan alkeista
« 10. luento: Erikoishaaste: kognitiiviset järjestelmät »
Uusia näkökulmia tekoälyn paradokseihin; mielen ilmiöiden kyberneettinen esitys; käsitteiden rakenne; harvakoodaus ja luokittelut; tunteet, tietämys ja asiantuntijuus; kyberneettinen merkitysoppi; kognitio säätösilmukkana.
Pohdintoja (3)
Kirjoita pohdinta
Luentoja kybernetiikan alkeista, Heikki Hyötyniemi,
on lisenssoitu Creative Commons Nimeä-Epäkaupallinen-Tarttuva 3.0 Muokkaamaton Lisenssi.
| Neokybernetiikasta
Se, että tekoälyn tuloon on aina 20 vuotta, fuusion tuloon 50 vuotta tai ilmastonmuutoksen tuloon 100 vuotta, on hyvä suoja väärässäoloa vastaan. Jos tarkastellaan 100 vuotta sitten tehtyjä ennusteita 100 vuoden kuluttua, niin ennustajat ovat jo ehtineet maatua hyvän tovin.
Luentoon on jokseenkin vaikea päästä kiinni, vaikka eipä tässä paljon helppoja luentoja olekaan. Taustatietoja ei ole riittävästi, joten tämä luento herättääkin jälleen paljon enemmän kysymyksiä kuin tarjoaa vastauksia. En taida kysyä ihan kaikkea, mutta annan nyt hetkeksi yhdelle patterille “tuli vapaa” -komennon.
1. En aivan päässyt kiinni siihen mitä tuolla itäisen näkemyksen esiintuomisella yritetään viestittää? Kun sitä lukee, niin se ei vaikuta kovin yksiselitteisesti tulkittavalta. Lännestä vastaava varhainen esimerkki löytyisi ehkä antiikin Kreikasta ja kyseessä on tietysti Delfoin Apollon temppelin korkein papitar eli ns. Delfoin oraakkeli.
2. Mihin tuo ajatuksen virta neuronien verkolla perustuu eli miten tuo on saatu selville tutkimuksella?
3. Shakkiesimerkki herättää myös kysymyksiä. Jos itse puhun omasta kokemuksesta, niin noviisina toimii täsmälleen samoin kuin asiantuntijana, mutta muistitietoa on vain vähemmän eli noviisi ei tiedä tekojensa seurauksia. Hahmon vertaaminen satunnaiseen kuvioon ei ole aivan reilua, koska niiden informaatiosisällöt poikkeavat merkittävästi toisistaan, mutta eikö asiantuntijakin tunnistaisi paremmin sattumanvaraisen asetelman, jos hän olisi pelannut sitä usein?
Kokonaisuutena tästä tulee sellainen vaikutelma, että teknologia ei ole vielä kehittynyt riittävästi kognitiivisen tieteen tarpeisiin. Lähestymistapa on selvästi heuristinen ja mielestäni se on edelleen hieman vaikea tapa etsiä syviä rakenteita. Kyllä se varmaan riittävän ajan kuluttua osuu kohdilleen, mutta permutaatioita on paljon.
Ilari
Joo. Luulisi että kun älyä tutkitaan, eivät tutkijatkaan olisi niin järjettömiä että lupaisivat tuloksia omana aktiiviaikanaan!
Tuli vapaa? – No myönnettäköön, minä haastoin – ammuin Mainilan laukaukset! Kaikkeen omaan tutkimukseeni vaikuttaa oma tekoälytaustani, kaikki muu on pohjustusta älyn ymmärtämiselle. Tekoälyala on mielestäni piristävä poikkeus tutkimuksen kentällä: AI-ajatukset ovat rajoja rikkovia, siellä hypoteesien rakentaminen on sallittua – kunhan intuitiot ovat riittävän kutkuttavia!
Kyseessä on varoitus: tiettyjä asioita ei pidä edes yrittää tarkastella reduktionistisesti. – Toisaalta viisaat ihmiset ymmärtävät, ja ovat aina ymmärtäneet, asioita yllättävän hyvin omalla intuitiollaan … arvostan sitä kovasti. Tällaisen intuition rakentaminen koneeseenkin olisi tekoälylle todellinen haaste (hedelmällisempi kuin Turingin testi!). Itämaiden viisaat eivät ole eksyneet länsimaisen tieteen hybrikseen.
“Ajatuksen virta” kuvaa sitä, miten asioiden olisi pakko toimia jotta olisivat toteutettavissa neokyberneettisellä neuronirakenteella … tällainen lähestymistapa tekisi tutkimuksesta jälleen teorian ohjaamaa – enkä pidä sellaisten verifioitavien/falsifioitavien hypoteesien esittämistä ollenkaan hyödyttömänä. Puhtaasti havainnoista lähteviä selitysyrityksiä ei taida olla, koska yksittäisten neuronien toimintaa ei vielä voida riittävän hyvin mitata ja verrata aistiärsykkeeseen (tai ainakaan mielensisältöihin) = mallittaa.
Tässä shakkitutkimuksessa ollaan tukevalla pohjalla, sitä on tehty kognitiotieteessä paljon. Itsekin olen vääntänyt jonkin paperin aiheesta kognitiotieteen professori Pertti Saariluoman kanssa (hän on nykyisin myös täällä Jyväskylässä!). Ainakin hän on vakuuttunut “asiantuntijamieltämisyksiköiden” (expert chunks) merkityksestä, tosin perinteinen käsitys niiden rakenteesta on kovin kvalitatiivinen (psykologit jos ketkä vieroksuvat matematiikkaa!).
Heikki
Voi olla tehokkaampaa kiinnittää huomio muutamiin omalta kannalta hyviin pointteihin ja kehittää niitä, kuin niihin lukuisiin oudoksuttaviin. Luentojen teoriakehyksessä voisin yleistää: Kyberneettinen järjestelmäkin keskittyy konvergoituessaan ensin mallintamaan u:ta mahdollisimman hyvin, ja estimaatin uest merkitys residuaalissa ubar kasvaa vasta oppimisen myötä, jolloin aletaan huolehtia yhä enemmän virheiden huomioimisesta, menettämättä silti otetta olennaisesta. Virheisiin ja kuviteltuihin uhkiinkin keskittyminen on luonnollista, mutta ensisijaista on pyrkimys olemassaolevan ymmärtämiseen tai menee nopeasti vikaan! :)
Siinä yhdellä kalvolla (9) oli esimerkiksi mainio lausahdus käsitteiden ‘vuori’ ja ‘ihminen’ suhteesta niiden taustalla oleviin ilmiöihin. Toisinaanhan, esimerkiksi tultuaan yllätetyksi, alkaa pohtia opittujen sanojen ja luokitteluiden taustalla olevien oikeiden ilmiöiden eroavuuksia ja yhtäläisyyksiä, ja asiat sekoittuvat uudella tavalla, kunnes käsitteet ovat itse ajateltuja, vaikkakin ehkä taas ulkoasultaan samoja. Tätä voi verrata kyberneettisen järjestelmän toimintaan jossa suodatinvektorit on annettu etukäteen. Kyllähän se toimii, mutta kun järjestelmä uskalletaan päästää oikeasti muokkautumaan, se löytää ehkä yllättäviäkin yhteyksiä asioiden välillä jotka annetut käsitteet pitivät täysin irrallisina, kunnes konvergoituu kuitenkin kattamaan edellisenkin variaation, jos se on oikeasti relevanttia. Idealisoitu tapaus, mutta ehkä perusteltavissa kuitenkin.
Itäistä näkemystäkään ei ole olemassa yhtenä kokonaisuutena, eikä sitä voi laittaa yksiin kansiin, mutta esimerkiksi Alan Wattsin The Way of Zenistä on olemassa mainio suomennos, jota uskaltaisin kuvata viittauksineen jopa “scholaariksi”, ja jossa viitataan myös kybernetiikkaan. Watts oli mainio puhuja: osa 1, osa 2, osa 3, osa 4 (tai muita tai southparklaisittain animaatioita).
Toki näitä monitulkintaisia aiheita, kuten minuutta ja itsetuntemusta, tutkitaan monella saralla: Annual Review of Psychology (+ muita katsauksia), Stanford Encyclopedia of Philosophy, Wikipedia jatkolinkkeineen.
Tuossa kalvolla (10-11) on kyse analyyttisestä, keinotekoisten hermoverkkojen tutkimusperinteestä kumpuavasta käsityksestä — miten ajattelun voidaan käsittää tapahtuvan edes jollain fysikaalisesti uskottavalla rakenteella. Ja kybernetiikkahan pyrkii kuvaamaan ilmiöitä systeemien, säädön, informaation ja mallien abstraktioilla. Oikeiden neuronien toiminta näyttää tältä (saatu näkyväksi optogeneettisillä menetelmillä), ja fMRI-kuvista, joiden erottelukyky on ollut vain n. 5×5×5 mm, on pystytty rakentamaan aika hyvä luokittelija kymmendimensioisen aliavaruuden avulla — Mitchell vihjaa esityksessään seuraavaksi kokeilevansa MEG-kuvantamista, jossa erottelukyky on heikompi, mutta aikatarkkuus saattaa mahdollistaa ajatusten kehittymisen karkean kuvaamisen. Tämä “ajatusten virta neuronien verkolla” ei ole ristiriidassa nykyisten havaintojen kanssa: kannattaa silmäillä vaikkapa viisi uusinta Annual Review of Neuroscience (Nelli) ja Annual Review of Psychology (Nelli) (ja samalla myös Annual Review of Sociology Nelli) lehden numeroa (en muista nyt mitkä artikkelit olisivat relevanteimpia tähän). Esimerkiksi ARP Grounded Cognition -artikkeli kiteyttää tutkimuksia käsitteiden sensorimotorisesta pohjasta. Barsaloun muutkin artikkelit, kuten “Perceptual Symbol Systems” Behavioral and Brain Sciences lehdessä kommentteineen, ovat mainioita ja paljon viitattuja (täsmällisemmät viittaukset esim. ISI Web of Knowledgesta). Mutta kun selailee vaikkapa Nature Neurosciencen ja Nature Reviews Neurosciencen löydöksiä, niin ovathan nuo yksityiskohdat todella monimutkaisia, ja esimerkiksi alueiden synkronisoitumisella taitaa olla suuri merkitys, jolloin informaatio on koodautunut mm. vaihe-eroihin suhteessa synkronitaajuuteen. Kannattaa selailla esim. noita Annual Review -katsausartikkeleita, nämä tulevat kenties sitten peruskoulun oppikirjoihin vasta vuosien päästä, ja tulevat kyllä aikanaan vaikuttamaan yleiseen käsitykseen mielestä.
Petri