Tietoisuus tekoälysysteemeissä

Tietokoneiden teho on kasvanut eksponentiaalisesti siitä lähtien, kun ensimmäiset elektroniset tietokoneet rakennettiin. Eikä tähän ole odotettavissa muutosta. Koneista on tullut niin kykeneviä, että ne korvaavat ihmisen jo monissa asioissa. Tietokoneet itseasiassa päihittävät ihmisen monissa tehtävissä, jotka ovat aikaisemmin oletettu sellaisiksi, että vain ihminen kykenee ne ratkaisemaan. Sellaisessakin älykkyyttä vaativassa lajissa kuin šakkipelissä, on tietokone kyennyt voittamaan jopa lajin maailmanmestarin. Mutta mitä tuo tietokoneiden älykkyys on? Voidaanko sitä verrata ihmisälyyn? Erityisesti, voivatko koneet olla tietoisia? Tieteistarinat ovat jo pitkään kertoneet meille tietoisista koneista, jotka saattavat jopa syrjäyttää ihmislajin maapallolta. Mutta voiko tekoälytutkimus todella tuottaa koneita, jotka aidosti kykenevät samankaltaiseen tietoisuuteen, mikä ihmisillä on? Käsittelen tutkielmassa juuri näitä kysymyksiä. Aihe on hyvin filosofinen. Näiden kysymysten ratkaisemiseksi täytyy perehtyä hyvin perustavanlaatuisiin kysymyksiin maailman, tietoisuuden, ja laskennallisuuden luonteesta. Syvennynkin tutkielmassa nimenomaan tekoälyn filosofiseen puoleen, jättäen tekniset kysymykset vähemmälle huomiolle. Komputationalismi on filosofian näkemys, jonka mukaan tietoisuus on perimmäiseltä luonteeltaan laskentaa. Tämän näkemyksen mukaan siis ihmisaivotkin suorittavat pohjimmiltaan vain laskentaa. Aivot ovat vain monimutkainen tietokone. Tutkielman tutkimuskysymys voidaankin asettaa näin: onko komputationalismi tosi? Näkemyksen puolesta ja sitä vastaan on 1900-luvun puolesta välistä asti esitetty kirjallisuudessa ja tieteellisissä artikkeleissa hyvin paljon erilaisia argumentteja. Käsittelen tutkielmassa tärkeimpiä näistä argumenteista. Komputationalismilta on kysytty erityisesti sitä, miten tietokone voi saada tietoa merkityksistä. Tietokoneidenhan ajatellaan yleensä vain manipuloivan täysin merkityksettömiä bittejä: ykkösiä ja nollia. Miten näistä merkityksettömistä symboleista voi syntyä aitoja merkityksiä? Tutkimuskysymyksen ratkaisu riippuu hyvin paljon siitä, millaisia metafyysisiä oletuksia kysyjä on valmis hyväksymään. Tulen kuitenkin osoittamaan, että on hyviä perusteita sen puolesta, että komputationalismi todella on tosi, riippumatta oletuksista.

Supermatrix-hankkeen vahvuudet, heikkoudet, mahdollisuudet ja uhat

Supermatrix on Finnet-liitto ry:n jäsenyritysten hanke, joka tuo nopeiden valokuituyhteyksien avulla erilaisia sähköisiä palveluita kuluttajien koteihin ja yritysten toimipisteisiin. Näitä palveluita ovat mm. virtualisoidut henkilö-kohtaiset tietokoneet, tiedon tallennuspalvelut ja multimediasisältö, kuten teräväpiirtotelevisio. Tässä diplomityössä arvioidaan Supermatrixin palveluiden toteutumis-mahdollisuuksia sekä teknologian, että markkinoiden kannalta. Työn tarkoituksena oli myös laskea virtualisoitujen tietokoneiden avulla tuotetun työpöytäpalvelun tuotantokustannus. Kustannuslaskentaa varten testattiin useiden valmistajien teknologioita, ja parhaimmista vaihtoehdoista laskettiin tuotantokustannukset. Tulevia Supermatrix-operaattoreita varten kehitettiin työkalu, jolla työpöytäpalvelun vaatimien investointien kannattavuus saadaan nopeasti selville. Tuotantohintojen laskelmat osoittavat, että työpöytäpalvelua on taloudelli-sesti mahdollista tuottaa luomaan lisäarvoa nopeille laajakaistayhteyksille. Yrityksissä työpöytien virtualisointi on jo tämän päivän teknologiaa, mutta kuluttaja-asiakkaiden innostuminen palvelusta vaatii uuden markkinan luomisen. Uhkana on, että kuluttajien ostokäyttäytymisen muuttaminen ei onnistu, koska Supermatrix ei tuota fyysisen tuotteen ostamisen tarjoamaa mielihyvää.

Käytöstä poistettujen tietokoneiden kustannusedullisin jatkokäsittely puolustusvoimissa

Puolustushallinto on suuri materiaalin käyttäjä ja hankkija, se tuottaa huomattavan määrän atk-romua, joka luokitellaan ongelmajätteeksi. Laitteiden poistaminen jää tulosyksikön vastuulle ja sen on huolehdittava niiden asianmukaisesta jatkokäsittelystä. Tietoteknisten laitteiden hävittämisestä aiheutuvat vuotuiset kulut ovat mittavia, ja tästä syystä vaihtoehtoisia tapoja hävittää materiaalia on pohdittava. Tutkielma esittelee eri jatkokäsittelyprosesseja, joilla käytöstä poistetut tietokoneet voidaan hyötykäyttää ja selvittää kustannusedullisimman vaihtoehdon. Lisäksi tutkimuksessa ilmenee kiertoprosesseista saatavat hyödyt ja haitat. Tutkimusmenetelmänä on kirjallisuustutkimus ja teemahaastattelut. Tutkimuksessa on pyritty lähdeaineiston avulla esittelemään jatkokäsittelyprosesseja yksinkertaisessa muodossa. Kirjallisuuteen ja teemahaastatteluihin perustuen on kartoitettu kustannusedullisin jatkokäsittelyprosessi. Tutkimuksessa ilmeni, kustannusedullisimmaksi vaihtoehdoksi tietokoneiden myynti uusien laitehankintojen yhteydessä. Jatkokäsittelytapa kuitenkin poikkeuksetta vaatii uusien laitteiden hankinnan yhteistyökumppanilta. Tämän vuoksi on tarkasteltava tietokonelaitteiden hintojen kilpailukykyisyys verrattuna muihin laitetoimittajiin.

The Design and Implementation of a Power Management Feature to a Configuration Management System

Green IT is a term that covers various tasks and concepts that are related to reducing the environmental impact of IT. At enterprise level, Green IT has significant potential to generate sustainable cost savings: the total amount of devices is growing and electricity prices are rising. The lifecycle of a computer can be made more environmentally sustainable using Green IT, e.g. by using energy efficient components and by implementing device power management. The challenge using power management at enterprise level is how to measure and follow-up the impact of power management policies? During the thesis a power management feature was developed to a configuration management system. The feature can be used to automatically power down and power on PCs using a pre-defined schedule and to estimate the total power usage of devices. Measurements indicate that using the feature the device power consumption can be monitored quite precisely and the power consumption can be reduced, which generates electricity cost savings and reduces the environmental impact of IT.

Multikerrosperceptroni ja sen sovellusalueet

Tietokoneet kykenevät suoriutumaan suuresta määrästä raskaita laskutoimituksia lyhyessä ajassa. Niillä on näin ollen siis mahdollista automatisoida sellaisia toimintoja, joissa esimerkiksi ihminen sortuu helposti tarkkaavaisuusvirheisiin. Ihminen pystyy toisaalta sellaisiin toimintoihin, jotka ovat tietokoneille hyvin vaikeita. Esimerkiksi luova ajattelu ja tutun ihmisen kasvojen tunnistaminen onnistuu ihmisiltä huomattavasti helpommin kuin tietokoneilta. Ilman tarkkoja ohjeita tietokone on toimintakyvytön, eikä tuntemattomia ongelmia ole mahdollista ratkaista. Ihmisaivojen toimintaa on niiden kykyjen vuoksi pidetty mielenkiintoisena tutkimuskohteena tietojenkäsittelyn kannalta. Yritykset mallintaa niiden toimintaa ovat johtaneet neuroverkkojen syntyyn. Kehitys alkoi neuronin mallin esittelemisestä ja jatkui edelleen perceptroniin. Lopulta kehitys päättyi neuroverkkoihin, joita on useita erilaisia. Suosituin niistä on kerroksittaisen rakenteen omaava multikerrosperceptroni. Neuroverkkoja on koulutettava halutun toiminnan aikaansaamiseksi. Niitä voidaan kouluttaa ohjatusti, ohjaamattomasti ja arvostellusti. Perceptronin kouluttaminen on helpompaa sen yksinkertaisen rakenteen takia kuin multikerrosperceptronin kouluttaminen. Esimerkiksi back propagation- algoritmi soveltuu multikerrosperceptronin kouluttamiseen. Koulutusprosessissa on oltava tarkkana, sillä neuroverkko voi oppia liikaa opeteltavasta asiasta ja tuottaa huonoja tuloksia koulutuksen jälkeen. Verkon oppimista onkin seurattava tarkkaan kouluttamisen yhteydessä. Oppimiseen vaikuttaa myös verkon rakenne. Neuroverkkojen, erityisesti multikerros perceptronien on todettu sopivan erityisen hyvin erilaisiin käytännön sovelluksiin. Esimerkiksi optisessa kuvantunnistuksessa sen on havaittu tuottavan erityisen hyviä tuloksia, jos kuva tekstistä on prosessoitu oikein neuroverkkoa varten.