Kartoista opittua

Kartat ovat meille itsestään selvä asia. Olemme niin tottuneista käyttämään karttoja, että emme ehkä lainkaan ymmärrä, kuinka vaikeaa ja mutkikasta kartan käyttäminen on. Taito käyttää hyväksi karttoja on kulttuurin tuote, ja opimme sen jo lapsina. Näin ei ole ollut aina. Muinaisina aikoina karttojen laatiminen ja niiden käyttö hyödyllisiin tarkoituksiin on ollut oman aikansa suurimpia henkisiä saavutuksia. Kartat olivat vain hyvin harvojen ihmisten ulottuvilla, ne olivat kaikilla mittareilla huipputiedettä ja huipputeknologiaa. Vasta hyvin myöhään kartanluvusta tuli kansalaistaito. 

Varhaisimmat kartat olivat tähtikarttoja, eikä niiden tavoitteena tietenkään ollut avaruusmatkailu. Kartat olivat yritys ymmärtää taivaiden välittämiä viestejä, mistä myöhemmin kehittyi astrologia ja astronomia. Kun antiikin aikana syntyi suuria ja laajoilla alueilla toimiva sivilisaatioita, samalla syntyi myös tarve kartoille: hallinnon, maanrakennuksen, matkustuksen, merenkulun ja sodankäynnin tarpeisiin. Filosofisesti ajatellen kartat ovat abstrakteja esityksiä maailmasta. Kartat ovat kulttuurin ytimessä, tieteen ytimessä ja ihmisyyden ytimessä. Karttaa tai ylipäätään symbolista esitystä ei voi selittää, vaan se täytyy ymmärtää esityksen tarjoamien käytännön toimintamahdollisuuksien kautta. Näin ymmärrämme, että kulttuuri yleensä ja tiede erityisesti on kiinnittynyt maailmaan ihmisen käytännön toiminnan kautta. Tämä on suuri oivallus ja samalla syvällinen mysteeri.

Tähän kannattaakin lopettaa filosofointi, sillä kaikki oleellinen tulikin jo sanotuksi (hymiö). Tarkoitus oli sen sijaan katsoa karttoja uudella tavalla. Joten voimme miettiä, käyttävätkö eläimet karttoja, vai ovatko kartat ehdoton ihmisyyden tunnusmerkki. Minua on aina kiinnostanut haastaa niitä rajoja, joita ihmisen ja eläimen välille on piirretty. Miksi näin? Ehkä siksi, että mielestäni me ihmiset voimme ymmärtää itseämme paremmin, jos otamme käyttöön tasavertaisemman näkökulman. Ihmisen ainutlaatuisuuteen tuijottaminen johtaa vain ylimielisyyteen, ei ihmisenä olemisen ymmärtämiseen.

Joten käyttävätkö myös eläimet karttoja? Tähän on helppoa vastata kieltävästi. Sillä yksikään eläin ei osaa piirtää. Mutta asia ei ole näin yksioikoinen. Sillä eläimet ymmärtävät kyllä ihmisen tekemiä kuvia. Asiaa voidaan tutkia apinoiden avulla, ja myös koirat tunnistavat koirien kuvia, ymmärtävät, että ne esittävät koiria. Vielä oudompaa on, että mehiläiset tunnistavat abstrakteja kuvia. Niille voidaan opettaa, että esimerkiksi neliöllä merkitystä astiasta löytyy sokerivettä, mutta ympyrällä merkityistä astioista ei. Joten kuviin voi myös eläimillä liittyä merkityksiä. 

Ihmiset käyttävät karttoja osatakseen oikeisiin paikkoihin, tai selittääkseen sijainteihin liittyviä asioita toisilleen. Myös eläimet osaavat suunnistaa siinä ympäristössä, missä ne liikkuvat. Eräät muurahaiset liikkuvat näköaistin avulla. Ne tunnistavat puunlatvojen muodot ja tietävät siten, missä ovat. Muurahaiset arvioivat myös etäisyyksiä ”laskemalla” ottamiensa askelten määrän. Kolmas suunnistustapa perustuu hajujälkiin. 

Erityisen merkillinen on mehiläisten kyky kertoa pesässä oleville lajitovereille lupaavan mesilähteen, vaikkapa kukkakedon sijainnin. Ne ”piirtävät” kartan suorittamalla erityisen tanssin, jota pesän mehiläiset seuraavat ja osaavat tulkita. Jos yksinkertaiset hyönteiset pystyvät tällaisiin suorituksiin, on selvää, että monimutkaisilla eläimillä täytyy olla käytössään hienostuneita suunnistuskeinoja. 

Jo pitkään tutkijat ovat pohtineet, miten muuttolinnut ja kirjekyyhkyt osaavat suunnistaa. Tietenkin ihmisiä kiinnostavat nämä pitkämatkalaiset, mutta suunnistamisen ongelma on yhtä konkreettisesti totta myös aina, kun elävät olennot liikkuvat elinympäristössään. Ja vastaus on niin ilmeinen, että se jäi tutkijoilta kokonaan huomaamatta: eläimillä on kartta päänupissaan. Vasta viime vuosikymmeninä neurotutkijat ovat saaneet selville, että eläinten hermostot muodostavat karttoja elinympäristöstä. Näin on saatu vastaus siihen ongelmaan, jota itse pohdin jo lapsena: miten eläimet tietävät, minne niiden pitää mennä, ja eivätkö ne koskaan eksy? Kartan käsite on siten aivan perustavaa laatua. Kun tutkimme karttaa, emme tulkitse sitä vain käsitteiden ja päätelmien kautta, vaan vertaamme, sitä tiedostamatta piirrettyä karttaa omaan sisäiseen karttaamme.

Mutta kartat ovat myös aivan toisella tavalla kiinnostavia. Minulla on seinällä kopio maailman vesistöjä esittävästä vanhasta portugalilaisesta kartasta vuodelta 1632. Olen katsellut tätä karttaa usein, ja vähitellen aloin ihmetellä, miten tällaisen kartan tekeminen on ollut mahdollista. Maailman ympäri oli purjehdittu vain reilut sata vuotta aikaisemmin. Silti tuossa kartassa on kuvattu kaikki maapallon alueet yllättävän tarkasti, mukaan lukien Itämeri ja Fennoskandia. Mantereiden ja suurimpien saarien, järvien ja jokien muodot on esitetty yllättävän tarkasti: ne ovat täysin tunnistettavia, ja koko esitys muistuttaa nykyaikaista karttaa. 

Ilmakuvausta ja satelliitteja ei tietenkään ollut käytettävissä. Edes laivojen paikanmäärityksessä jokseenkin välttämättömiä välineitä, kronometriä ja sekstanttia ei vielä tunnettu. Hollantilainen Gerardus Mercator (1512-1594) kehtti merikartoissa edelleen käytössä olevan lieriöprojektion, ja laati yksityiskohtaisia ja mittatarkkoja kartttoja. Se  tuntuu käsittämättömältä, se on mysteeri, suoranainen ihme, yliluonnollinen saavutus.

Pakkohan tämä on kuitenkin uskoa, koska meillä on todisteet. 1500- luvun jälkipuolelta alkaen on laadittu koko maapallon kattavia ja realistisia karttoja. Miten ne on saatu aikaan? En tiedä, onko asiaa koskaan tutkittu tieteen keinoin. Joten pitää turvautua sivistyneeseen arvaukseen. Sen ainoa lähtökohta on että karttojen laatimisessa ei ole mitään yliluonnollista. Joten pohditaan: miten itse toimisin, jos olisin 1500- luvun kartografi?

Kuvittelen, että prosessin kulku on ollut seuraava. Lähtökohta oli, että tällaisia karttoja tarvittiin, niille oli huutava tarve. Merenkulkijat eivät niitä oikeastaan tarvinneet, paitsi yleiskäsityksen luomiseen. 1500-luvun merenkulku oli tarkkojen navigointivälineiden puuttuessa varsin summittaista puuhaa. Purjehdittiin pikemminkin umpimähkään, summittaisten mielikuvien ja suullisten tai kirjoitettujen kertomusten mukaan, ja aiempia kokemuksia muistellen. Karttoja ei siis tehty välittömään hyötykäyttöön. Vasta paljn myöhemmin Mercatorin karttaprojektio näytti tehokkuuternsa. Sen sijaan karttoja tarvittiin valistamaan ja tiedonjanoa tyydyttämään. Löytöretket olivat käynnissä, ja innostus oli valtava. Ihmiset ruhtinaista, teologeista ja oppineista aina kansanmiehiin asti halusivat kiihkeästi tietää, millaisessa maailmassa me elämme. Kuninkaat tarvitsivat karttoja myös voidakseen julistaa ja todistaa valtaamiensa uusien alueiden omistusoikeuden.

Kuvitellaan siis kartografista toimistoa, jonka ainoa tehtävä on laatia yhä parempia ja tarkempia maailman karttoja. Mitään keskitettyä toimistoa ei tietenkään ole ollut, vaan tarkoitus on havainnollistaa karttojen syntymistä. Lähtökohtana ovat olleet aiemmat ideat maailmasta. Vanhimmat eurooppalaiset kartat ovat perustuneet raamatun kertomuksiin ja antiikin aikaisiin ideoihin, oikeastaan ne ovat olleet suuressa määrin mielikuvituksen tuotetta. Asteittain toimiston piirtämät kartat ovat alkaneet kehittyä aina vain paremmiksi. Löytöretkistä muodostui pian merenkulkuvaltioille strateginen tavoite. Haviteltiin merentakaisten maiden rikkauksia, alussa kultaa ja hopeaa. Ja haluttiin uusia maa-alueita alistettaviksi ja hallittaviksi. Kartoitus palveli tätä päämäärää.

Kartoittajat tarvitsivat siis mahdollisimman paljon tietoa. Siksi hankittiin toisten kartanpiirtäjien karttoja ja merenkulkijoiden ja matkailijoiden kertomuksia ja piirroksia. Luonnollisesti tämä materiaali oli laadultaan hyvin vaihtelevaa, ja suuri osa suorastaan mielikuvituksen tuotetta. Karttojen laatiminen perustui tällaiseen karttuvaan tietoon, mutta kysymyksessä oli myös sosiaalinen prosessi, jossa ihmisten mielipiteet ja väitteet kehittivät karttojen laatua. Vähitellen ja vaihe kerrallaan kartat alkoivat tarkentua ja muistuttaa meidän aikamme karttoja. Mutta jo runsaat sata vuotta löytöretkien alkamisesta kartanpiirtäjien saavutukset olivat hämmästyttäviä. 

 

Karttojen kehitystä miettiessäni oivalsin, että teknologian ja tieteen kehitys on aivan vastaava prosessi. Teknologiaa kehitettiin käytännön tarpeisiin, se on taloudellinen ja sosiaalinen prosessi. Teknologiaa ei kuitenkaan ohjannut laaja-alainen ja yleine tarve, vaan paikallinen etu. Siksi sen kehitys on ollut hidasta ja ajoittain se on taantunut. Vasta liittoutuminen uuden ajan luonnontieteen ja sen metodien kanssa muutti tilanteen, kumpikin osapuoli alkoi hyötyä.

Tiede onkin vielä parempi vertauskuva kartografialle. Tiede syntyy suuresta määrästä paikallista tietoa, josta osa on epävarmaa ja osa suorastaan virheellistä. Ja kuitenkin tästä keitoksesta on syntynyt nykyaikainen tieteellinen maailmankuva. Voimme luottaa siihen hyvällä syyllä, koska olemme luottaneet myös tarkentuviin karttoihimme. Niissä on ollut virheitä ja ”valkoisia alueita”, mutta kokonaiskuva on vakuuttava. Suuri idea maailman muodosta ja rakenteesta on pysynyt ja kehittynyt vakaaseen suuntaan. 

Maailmankartta 1500-luvun lopusta.

 

Kemiaa kaikelle kansalle

Minulle tuli tarve virkistää kemian tietojani ja taitojani. Alan tietoni olivat lukioajalta ja diplomi-insinöörin perusopintojen kemian luennoista. Olen kumminkin työurani aikana joutunut satunnaisesti tekemisiin kemian kanssa, esimerkiksi elektroniikan tuotantotekniikan ongelmia ratkoessani. Ja avaruushankkeissa jouduin suorastaan opiskelemaan muovitekniikkaa ymmärtääkseni paremmin muovien käyttöä ja sopivuutta avaruuslaitteissa.

Niinpä suunnistin kirjastoon. Vanhanaikaistako? Enpä tiedä. Internet on monessa suhteessa mainio ja jopa korvaamaton. Mutta jos haluaa hankkia kokonaisvaltaista ja samalla luotettavaa näkemystä vaikeista asioista, kirjasto on hyvin suositeltava. Tosin ei sinne suin päin kannata rynnätä. Ensin pitää tehdä tiedonhaun orientoiva vaihe. Millaista tietoa voisi olla olemassa ja miten tietoa on kulloinkin kiinnostavalla uteliaisuuden alalla haalittu ja järjestelty ja keiden toimesta. Ja siinä internet toimii oivallisesti.

Kemian peruskirjojen ohella käteeni tarttui John Emsleyn kirja Molekyyligalleriat. Se sisältää kokoelman yleistajuisia ja valistavia kirjoituksia kemian ihmemaailmasta. Siitä oli hyvä aloittaa kemian maailmaan suuntautuva tutkimusretki. Kirjan lukeminen oli monin tavoin valaisevaa.

Mutta ensin itse pääasiaan. Kemia on nykyaikaisen teollisen maailmamme tärkeimpiä osaamisresursseja. Samalla kemia on näkymätöntä, koska se rakentaa ja ylläpitää sitä keskeistä infrastruktuuria, jonka varassa elämme. Emme oikeastaan huomaa kemian läsnäoloa, emmekä edes tiedä kemiasta juuri mitään. Arkielämässä emme törmää kemian prosesseihin emmekä kemisteihin. Kemistit eivät esiinny mediassa, he eivät ole sometähtiä, eivätkä he anna neuvoja presidentille.

Suhteemme kemiaan on välillistä, mutta se on läheisempää kun ymmärrämme. Kun lämmitämme saunaa tai ajamme autoa, tosiasiassa hallitsemme ja hyödynnämme kemiallisia prosesseja. Monet aineet ja esineet ympärillämme ovat kemian soveltamisen aikaansaamia. Ravinnon tuottaminen ja ruoanlaitto ovat kemiaa. Sairaanhoito on kemiaa ja lääkkeitä valmistetaan kemiantehtaissa. Elimistömme on valtavan mutkikas kemiallisten tapahtumien näyttämö. Elollisen luonnon ymmärtäminen mahdotonta ilman kemian viitekehystä.

Tieteenfilosofian näkökulmasta kemia on mielenkiintoinen inhimillisen toiminnan ala. Tarkasti ottaen tärkein luonnonilmiöitä tutkiva tiede on fysiikka. Mutta monien aineen käyttäytymisen ja muuntumisen ilmiöiden ymmärtäminen ja hallinta fysiikan keinoin ei onnistu, se on aivan liian vaikeaa. Joskus sanotaan, että kemia redusoituu eli pelkistyy pohjimmiltaan fysiikaksi, mutta tässä on syytä olla hieman varovainen. Sillä pohjimmiltaan tiede on vain inhimillisen toiminnan ja ymmärryksen väline. Se ei kanna mukanaan eksistentiaalista totuutta - vaikka se tuntuu vihjaavan johonkin sellaiseen. Kemia on historiallisesti katsoen itsenäinen tiede, ja se on sitä myös käytännössä. On myös olemassa kemian alalaji, fysikaalinen kemia. Se toimii näiden kahden suuren tieteen rajapinnassa ja niiden yhdyssiltana.

John Emsley (s.1938) on tunnettu brittiläinen kemisti ja tieteen popularisoija. Molekyyligalleriat suomennettiin vuonna 1999. Se tarjoaa kiinnostavan mentaalin aikamatkan parin vuosikymmenen päähän, ja samalla se valottaa tuon ajan kemistin maailmankuvaa. Kirjan faktat ovat nähdäkseni edelleen pääosin paikallaan, mutta maailmamme on muuttunut aika paljon.

Molekyyligalleriat valottaa ansiokkaasti kemian keskeistä roolia kaikilla elämän alueilla. Sellaisena kirja on silmiä avaava ja arvokas. Esimerkiksi alkuaineilla on ihmisen elimistössä tärkeä rooli. Elimistömme hyvinvointi riippuu kymmenistä alkuaineista, joita saamme ympäristöstämme, lähinnä ravinnon mukana. On hyödyllistä muistuttaa, että ihminen on erottamaton osa luontoa. Emme ole vain osa biosfääriä, vaan riippuvuus on syvällisempää: olemme myös osa epäorgaanista maapalloa. Nykyisin puhutaan jopa siirtokunnista avaruudessa, Kuussa tai Marsissa. Nyt jo tiedämme, että nuo pääosin elottomat taivaankappaleet eivät tarjoa meille ravintoa. Mutta pahempaa on, että niiden tarjoamat alkuaineiden varannot ovat meille ilmeisen sopimattomat. Olemme tähtipölyä, mutta vielä vankemmin Maan lapsia.

Kirjan sävy on myös apologeettinen eli puolusteleva. Emsley haluaa puolustaa kemiaa asiattomia hyökkäyksiä ja syytöksiä vastaan. Kemia kantaakin suuren vastuun teknologian havaituista ja kuvitelluista varjopuolista. Emsley puolustaa rohkeasti kemiaa, ja samalla hän vastustaa myös hieman epämääräisesti kemiaa ja ylipäätään tiedettä kritisoivia piirejä. Minun on vaikea täsmentää Emsleyn kritiikin kohdetta. Tällainen kritiikki on kyllä paikallaan, mutta se muuttuu helposti omahyväisyydeksi ja ylimielisyydeksi. Nämä keskustelun linjat on edelleen tunnistettavissa, vakka keskustelun sisältö onkin hieman muuttunut.

Poimin kirjasta muutamia opettavia esimerkkejä. Kloori ja eräät sen yhdisteet on ollut eräänlainen peikko, ja on sitä edelleen. Onhan myrkyllinen kloori jopa taistelukaasu, ja monilla klooriyhdisteillä on ollut ikäviä vaikutuksia. Toisaalta vuonna 1897 aloitettu juomaveden klooraus lisäämällä veteen pieni määrä natriumhypokloriittia on ollut ihmiskunnan suuria edistysaskeleita. Kloorin käyttö takaa turvallisen juomaveden sadoille miljoonille ihmisille. Kloorin käyttö herätti myös vähitellen lisääntyvää huolta, pelättiin veteen muodostuvia ja mutaatioita aiheuttavia orgaanisia klooriyhdisteitä. Niinpä vuonna 1991 Perun hallitus kielsi juomaveden kloorauksen. Seurauksena oli vesijohtoveden levittämä koleraepidemia, joka surmasi ehkä 10 000 ihmistä. Nykyään kloorin haitat tunnetaan hyvin. Klooria käytetään paljon desinfiointi- ja valkaisuaineena, ja kuten tiedämme, kloriitti on jopa vapaassa käsikaupassa. Yksikään vesilaitos maailmassa ei tule toimeen ilman klooria.

Muoveihin suhtaudutaan kirjassa ymmärrettävällä innostuksella, eikä niissä nähdä mitään ongelmallista. Maailmanlaajuista roskaantumista ei vielä tunnistettu. Toisaalta muovien hyviä puolia ei osata tuoda esiin. Niiden käyttö kun on tavattoman ekotehokasta, erityisesti ne lisäävät elintarvikkeiden jakeluketjujen tehokkuutta ja pienentävät ratkaisevasti ruokahävikkiä. Ensimmäisiä tämän kaltaisia etuja tarjosi selluloosanitraatista tuotettu muovin edeltäjä, selluloidi. Ellei sitä olisi keksitty, norsut olisi tapettu sukupuuttoon norsunluun takia, jotta olisi saatu materiaalia biljardipalloihin ja pianonkoskettimiin.

Pahamaineinen alkemisti Paracelsus (1493-1541) oivalsi kemikaalien vaihtelevan myrkyllisyyden ja tuli panneeksi alulle iatrokemian eli kemikaalien lääkintäkäytön varhaisen muodon. Lääkkeiden hyödyt ja haitat ovat olleet siitä lähtien jatkuva pohdiskelun kohde. Esimerkkinä haitoista kirja ottaa esiin Wolfgang Amadeus Mozartin kohtalon. Hän oli huolestunut terveydestään, ja tuhlasi suuria rahasummia apteekkeihin. Emselyn mukaan Mozart kärsi vatsavaivoista ja lääkitsi niitä antimonilla. Itse asiassa antimoni aiheuttaa vatsakipuja, ja kuvaukset hänen kuolemastaan viittaavat antimonimyrkytykseen. Muitakin selityksiä kuolemalle on myöhemmin esitetty. Joka tapauksessa lääkemyrkytys on ollut menneinä vuosisatoina merkittävä varakkaan ihmisen kuolinsyy. Aspiriiniin Emsley suhtautuu aika huolettomasti (samoin kuin useisiin muihin kemikaaleihin). Aspiriini onkin turvallisempaa kuin sitä edeltäneet luonnosta saadut pajunkuoriuutteet. Nykyään sitä ei pidetä lainkaan harmittomana, vaikka sen myynti on edelleen sallittua.

Niin sanottu hullun lehmän tauti eli BSE on esimerkki siitä, kuinka mutkikkaassa maailmassa elämme, ja kunka kemialla on oma roolinsa tuossa mutkikkuudessa. BSE surmasi karjaa vuosina 1986-1995 erityisesti Britanniassa. Ilmeisesti tautia tarttui myös ihmisiin, joissa se aiheuttaa ns. Creutzfeldt–Jakobin taudin variantin. Tauti johtaa vääjäämättä kuolemaan. Ennen BSE-epidemiaa tauti oli äärimmäisen harvinainen. BSE sai ilmeisesti alkunsa Britannian elintarviketeollisuudesta. Se valmisti teurasjätteistä valkuaisrehua jauhamalla jätteet ja uuttamalla liuottimilla pois arvokkaan rasvan. Loppu jätteestä syötettiin väkirehuna takaisin naudoille. Ajatus tuntuu aika häiritsevältä. Moni asia maailmassamme tuntuu.

Rehuprosessin liuottimena käytettiin dikloorimetaania eli metyleenikloridia. Sitten saatiin tieto, että liuotin on hiirikokeissa osoittautunut syöpää aiheuttavaksi. Siksi prosessi muutettiin liuottimettomaksi. Valitettavasti uusi valmistusprosessi ei enää tuhonnut tautia aiheuttavaa prionimolekyyliä. Siitä ei silloin edes tiedetty mitään. Näin tauti levisi karjassa rehun välityksellä, ja lopulta sitä levisi lihatuotteiden välityksellä myös ihmisiin. Koko asian selvittäminen on ollut todellista salapoliisintyötä.

Entä miten tämä kertomus jatkuu? Rehun tuotantoprosessia muutettiin ja 160 000 nautaa teurastettiin taudin hävittämiseksi. Myöhemmin kävi ilmi, että tieto metyleenikloridin syöpävaarallisuudesta oli väärä hälytys. Metyleenikloridi on nykyään yleisesti käytetty aine. Merkintä syöpävaarasta on tosin vielä säilynyt, mutta aine on vapaassa käsikaupassa. Se lienee tuttua tavaraa monelle lukijalle, sillä se on mainio maalinpoistoaine. Ihmishenkien menetykset olivat traagisia, mutta taudista selvittiin kuitenkin säikähdyksellä. Tauti kehittyy hitaasti, mutta nyt voidaan sanoa, että siihen kuoli Britanniassa 178 ihmistä ja muualla maailmassa 21. Liikenne tappaa joka vuosi maailmassa tuhansia kertoja enemmän.

BSE- episodi ehti säikäyttää sekä suuren yleisön että viranomaiset perin pohjin. Tapauksesta selvittiin, mutta jäljelle jäi epäilys, että kemiaan perutuvassa maailmassamme saattaa vaania saman tapaisia ja pahempiakin uhkia. Jos epäilys johtaa entistä suurempaan varovaisuuteen, loppusaldo on positiivinen. Kemian tuottamista piilevistä uhkista Emsley mainitsee muovinpehmentäjinä käytetyt ftalaatit, joihin hän suhtautuu vähätellen. Ftalaattien mahdolliset vaikutukset sekä ihmisiin että eläinluntaan kehittyvät kuitenkin hyvin hitaasti. Nyt, pari vuosikymmentä myöhemmin tapaus on edelleen auki, ja sinä aikana syytelista ftalaatteja vastaan on entisestään pidentynyt. Oikeudenkäynti lienee tulossa.

Öljystä saadut polttoaineet saavat paljon tilaa tekstissä. Kirjan kirjoittamisen aikaan myrkyllistä lisäainetta, lyijytetraetyyliä oltiin juuri poistamassa bensiinistä. Emsleytä tuntuu asia jopa hieman harmittavan, ja hän esittää isommaksi pahikseksi polttoaineen sisältämää bentseeniä. Tosin sitä oltiin samaan aikaan eliminoimassa. Lyijyn ja bentseenin vaikutuksista en ole edelleenkään nähnyt lopullista arviota, ehkä siksi, että autoiluun liittyy niin paljon tunteita ja taloudellisia intressejä. On selvää, että inhimillisen kärsimyksen kokonaissaldo on aivan eri luokkaa kuin BSE- taudin tapauksessa.

Tuntuu aika uskomattomalta, että Emsley ei millään lailla näytä huomioivan ilmastonmuutosta, joka tunnettiin jo silloin erittäin hyvin – olihan hän toki ammattimies. Päin vastoin, hän iloitsee rikkipäästöjen ja ilmakehän hiilidioksidin lisääntymisen aiheuttamasta ”maapallon vihertymisestä”. Lisäksi hän laskeskelee, että fossiilisia polttoaineita voidaan huoletta polttaa, niitä riittää 50 000 vuodeksi, tosin jo paljon aiemmin ilmakehän happipitoisuus saattaa laskea nykyisestä 21 prosentista ihmiselämälle kriittiseen 17 prosenttiin. Tämä on aika outoa testiä. Fossiiliset polttoaineet ovat kirjan suuri sokea piste, vaikka niiden osalta kemialliset faktat ovatkin kohdallaan.

Kemian monille niin ilmeisestä tylsyydestä huolimatta molekyyligalleriat tempaa mukaansa, sillä se on kirjoitettu mielikuvituksellisesti ja vetävällä tyylillä. Paikoitellen tekijä intoutuu tosin selostamaan turhankin pitkästi melko mitättömiä asioita, mikä kuvastaa hänen suurta rakkauttaan kemiaa kotaan. Ja se on hyvä asia, sillä rakkaus vie tiedettä eteenpäin, ja rakkaus on ihmiskunnalle sen toivon lähde. Kirjaa voi suositella luettavaksi sen virheistä huolimatta, ja ehkä myös juuri sen virheiden takia.

Kybernetiikan isä

”Tietokoneen näkökulmasta katsottuna sielun yksilöllisyys piilisi siis siinä, että se säilyttää tallessa aikaisemmat ohjeensa ja muistimateriaalinsa ja että se jatkuvasti kehittyy kerran asetettuja kiinteitä suuntaviivoja noudattaen.”

Norbert Wiener

Päätin vilkaista uudelleen Norbert Wienerin kirjaa Ihmisestä, koneista, kielestä, koska siihen viitataan toistuvasti, kun puhutaan tekoälystä. Kirja on kirjoitettu vuonna 1950–1952, ja se suomennettiin vasta vuonna 1969 (!). Luin sen aikanaan nuorena opiskelijana heti, kun se oli ilmestynyt. Kybernetiikka oli tuohon aikaan kuuma aihe, ja väittelimme siitä usein tovereideni kesken. Olin itsekin ottanut opiskeluohjelmaani säätötekniikkaa, systeemiteoriaa ja digitaalitekniikkaa. Olin siis ajan hermolla, ja paljon enemmän kuin moni muu. Sillä tuohon aikaan erityisesti yhteiskuntatieteilijät intoilivat kovasti kybernetiikasta. Mutta hyvin harvat ymmärsivät siitä yhtään mitään. 

Tuhon aikaan oli liikkeellä paljon muutakin tekniikan opiskelijaa kiehtovaa. Puolijohdetekniikan myötä elektroniikan suuri läpimurto oli alkanut. Olimme myös ensimmäisiä tekniikan opiskelijoiden ikäluokkia, joille oli pakollista opetella ohjelmointia. Ja ilman muuta suoritin kaikki muutkin ohjelmointikurssit, joita suinkin oli saatavilla. Algol, Basic, Fortran, APL, Simula, ja mitä kaikkia niitä nyt olikaan. Tietenkin keskustelimme myös informaatioteoriasta, entropiasta, suhteellisuusteoriasta ja kvanttimekaniikasta. Ilma oli suorastaan sakeana uusia ajatuksia. Oli siinä ihmettelemistä opiskelijoilla, jotka oli juuri päästetty suureen maailmaan humanistis-kalevalaisista 1930-luvun henkeä huokuvista suomalaisista lukioista.

Kun nyt aloin lukea uudelleen Wienerin kirjaa huomasin, että en muistanut itse kirjasta juuri mitään. Sen sijaan kirja toi heti mieleeni sen saman sakean uusien ideoiden virran, johon aikanaan itse sukelsin. Ajattelin, että kirja olisi jollain lailla vanhentunutta tietoa. Mutta ei se ollut sitä millään perinteisellä tavalla. Sen sijaan se tuntui hyvin tutulta, sillä se esitteli tiiviissä muodossa tieteen ja teknologian yhteiskunnallisia näkökohtia siinä muodossa joka on edelleen ajankohtaista – kirjan ote kun on myös futurologinen. En tuntenut oppivani kirjasta mitään uutta, kovin tuttua tekstiä se on. Ihmettelin kuitenkin sen ajankohtasuutta ja profeetallisuutta. Tietenkään kaikki asiat eivät tuntuneet olevan aivan kohdallaan, nykyaikana käytetään hieman erilaista kieltä ja painotuksia. Mutta noiden ajatusten ajattelemisesta on kulunut uskomattomat liki 70 vuotta, ja ne ovat pääosin edelleen täysin tosia ja niin ajankohtaisia, että niihin palataan toistuvasti 2000-luvun toisen vuosikymmenen lopun tekoälydebatissa.

Pitäisi kai hieman valottaa, mitä Wiener oikeastaan sanoi, sillä kaikki eivät ole kirjaa lukeneet, ja tuskin siihen rupeavatkaan. Aluksi täytyy korostaa, että kirja on runsaudensarvi, se esittelee lähes kaiken, mikä teknologisessa edistyksessä saattaisi olla yhteiskunnallisesti relevanttia. Norbert Wiener (1894 – 1964) oli amerikkalainen matemaatikko. Hän oli monipuolinen lahjakkuus, joka väitteli 18 vuoden ikäisenä tohtoriksi matemaattisesta logiikasta. Hän opiskeli myös biologiaa ja filosofiaa sekä insinööritieteitä. Hän oli kiinnostunut myös kielitieteestä, fysiikasta, politiikasta, taiteesta ja historiasta. 

Hänen kirjansa Cybernetics (1948) oli suunnattu tiukasti asiantuntijoille, mutta hän halusi esitellä laajemmalle yleisölle kybernetiikan ja ylipäätään teknologian laajoja vaikutuksia ja niihin liittyviä eettisiä ja moraalisia kysymyksiä kirjassaan Ihmisestä, koneista, kielestä. Lukijaa hämmästyttää kirjan laaja-alaisuus. Se käsittelee lähes kaikkia inhimillisen elämän alueita. Sitä kuvastavat jo lukujen otsikot, kuten Edistyksestä ja entropiasta, Mukautumattomuudesta ja oppimiskyvystä, Kielen mekanismista ja kehityksestä, Organismista sanomana, Laista ja kommunikaatiosta, Kommunikaatiosta, salaisuusperiaatteesta ja politiikasta, Älymystön ja tiedemiesten tehtävistä, Ensimmäisestä ja toisesta teollisesta vallankumouksesta, Kielestä, harhaantumisesta ja häiriöistä. 

 

Toinen lukijaa hämmästyttävä ja myös ilahduttava asia on kirjan syvällinen ja perinpohjainen filosofisuus. Ja toisin kun useimmat tekniikasta ja tieteestä kirjoittavat filosofit, hän myös todella tunsi perin pohjin ne asiat, mistä kirjoitti. 

Wienerin suuri idea oli kybernetiikka. Se tarkoittaa ohjausta ja säätöä, jonka olennainen piirre on takaisinkytkentä. Se tarkoittaa, että säätöä suorittava mekanismi mittaa säätötoimien vaikutusta, ja korjaa tarvittaessa toimintaansa siten, että säädön kohde toimii tarkoituksenmukaisesti. Yksinkertainen esimerkki on termostaatin ohjaama lämmitin. Termostaatti mittaa huoneen lämpötilaa ja ohjaa lämmittimen tehoa siten, että haluttu lämpötila säilyy. Wienerin suuri oivallus oli, että tällaista säätöä esiintyy kaikissa mutkikkaissa järjestelmissä: koneissa, eläimissä ja ihmisissä. Jopa organisaatiot ja yhteiskunnat voidaan ymmärtää säädön näkökulmasta. Matemaatikkona Wiener pystyi kuvaamaan niitä ehtoja ja lakeja, joiden mukaan tällainen säätö toimii. Mutta hänellä oli myös ensi käden käytännön kokemusta. Sodan aikana hän suunnitteli ilmatorjuntatykkien ohjausjärjestelmiä. Ne pystyivät ennustamaan lentokoneen liikerataa niin, että ammuttu kranaatti osuisi useita sekunteja lukaisun jälkeen kohteeseensa. Kehitetty matemaattinen menetelmä tunnetaan edelleen Wienerin suotimena.

Toinen Wienerin erikoisala oli informaatioteoria. Hän tunsi ja ymmärsi hyvin Shannonin tilastollisen informaatioteorian, joka julkaistiin samaan aikaan kun Cybernetics. Wiener tajusi, että informaatio on keskeisessä roolissa monimutkaisissa järjestelmissä. Wiener oli keskeisiä vaikuttajia myös tekoälyn varhaisessa kehitystyössä. Kybernetiikka voidaan nähdä eräänä tekoälyn lähestymistapana. Tuon ajan kyberneettiset laitteet olivat niin sanottuja analogiasäätimiä. Mutta Wiener ymmärsi myös algoritmisen eli digitaalisen säädön mahdollisuudet, ja puhui sujuvasti ja täysin nykyaikaisesti myös tietokoneista (computers). Tämä on hämmästyttävää, sillä tietokonetta ei oikeastaan oltu vielä edes keksitty. Ensimmäinen nykyaikaisen tietokoneen kaltainen laite EDVAC valmistui vuonna 1951. Mutta ehkä se ei ollutkaan kovin outoa. Tutkijapiirit olivat aika pieniä, Wiener luonnollisesti tunsi henkilökohtaisesti alan pioneerit kuten John von Neumannin, Claude Shannonin ja Vannevar Bushin, ja tiesi hyvin, mitä oli tekeillä.

Myös tietokoneiden kohdalla Wiener osoittautuu näkemykselliseksi. Hän arveli, että kyberneettisten sovellusten lisääntyessä tietokoneet pienenevät ja halpenevat, jopa niin että sellaisen hinta olisi vain noin tuhat dollaria. Tuohon aikaan ei puolijohteista vielä tiedetty mitään. Wiener ajatteli tietokoneen rakenneosiksi elektroniputkia, joita tuohon aikaan miniatyrisoitiin.  

Tiedämme, että tekoälytutkimus lähti etenemään rinnan digitaalisten tietokoneiden kanssa. Kybernetiikka jäi vähitellen pois julkisuudesta. Mutta se jäi vaikuttamaan ja kehittymään teollisuusautomatiikassa, robotiikassa, ilmailussa, sekä sotilas- ja avaruustekniikassa – ja ylipäätään yhteiskuntamme näkymättömissä infrastruktuureissa. Tosiasiassa koko teollinen ja tekninen maailmamme on olemukseltaan kyberneettinen, siitä vain ei puhuta kybernetiikan sanastolla.  

Teknologian tutkijana Wiener esittää idean, jonka lapsellisuuttani luulin keksineeni itse. Hänen mielestään teknologiaa tulisi tutkia taksonomisesti, samalla tavalla kuin kasveja ja eläimiä. Eli tulisi selvittää kehityspolkuja ja perimää samalla tavalla kuin selvitetään eliöiden sukupuita. Joten tässä tarjoan taas, ja nyt Wienerin tukemana tätä ideaa hyödynnettäväksi.

Viime aikoina Wienerin kirja on noussut uudelleen puheenaiheeksi. Moderni biologia (Wienerin aikana ei DNA:sta tiedetty, mutta jotenkin hän lähes ennakoi sen), etologia (eläinten käyttäytymisen tutkimus) ja neuropsykologia ovat tuoneet esiin eliöiden, ihminen mukaan lukien, perusluonnetta autonomisesti toimivina säätökoneistoina.

Olemme enemmän koneita kuin luulemme olevamme. Ja samalla meillä on liiankin inhimillistettyjä tulkintoja varsinaisista koneista. Wiener halusi tutkia koneiden käyttäytymistä laboratorio-oloissa. Hän rakensi kaksi pientä autonomiseti pyörillä liikkuvaa ja itseohjautuvaa laitetta, jotka oli varustettu valokennonäöllä. Toinen oli valoon hakeutuva, jota hän nimitti ”yöperhoksi”. Toinen taas oli valoa kartteleva, ja siis nimeltään ”lude”. Lähes sattumalta toinen kyberneetikko, William Grey Walter oli rakentanut kaksi samankaltaista laitetta, joita hän nimitti ”kyberneettisiksi kilpikonniksi”. Niiden nimet olivat ”Elmer” ja ”Elsie”. Kun nämä yksinkertaiset laitteet päästettiin liikkumaan vapaasti, niiden käyttäytymisessä alettiin nähdä jopa sosiaalisia piirteitä. Tietenkään ne eivät olleet vähimmässäkään määrin sosiaalisia. Mutta ilmeisesti meillä ihmisillä on voimakas taipumus tulkita myös koneiden käyttäytymistä omien sosiaalisten normiemme mukaan.

Onnea tuottavat koneet

Entisessä elämässäni olen luennoinut tohtorikoulutettaville ja perehdyttänyt uusia tutkijoita. Minulla on siinä ollut sekä vanhanaikaisia että radikaaleja tavoitteita. Aloitetaan niistä vanhanaikaisista. Jos ihminen haaveilee väitöskirjan teosta tai haluaa työskennellä tutkimuslaitoksessa, hänen pitää ymmärtää, mitä on tekemässä.

Väitöskirjan tekeminen on kunnioitettava hanke. Sitä voi jossain mielessä verrata maratonjuoksun suoritukseen tai korkealle vuorelle kiipeämiseen. Se on vaikea ja haastava suoritus, joka edellyttää useamman vuoden valmistautumista ja pitkäaikaista vakavaa ponnistelua. Erikoista on, että se on suoritus, jossa tavoite ei ole kiinnitetty. Aina voi tehdä paremmin. Voi juosta nopeammin, ja valita aina vain korkeamman vuoren.

Tai ainahan voi mennä myös riman alta. Minusta se ei ole kovin kunniakasta. Yliopistolaitoksen pitäisi osata asettaa se rima tarpeeksi ylös ja katsoa ettei sitä aliteta. Pelkkä tieteenalan käsitteistön ja menettelytapojen hallinta ei riitä, työllä pitää olla niin sanottu kontribuutio. Tinkimätön uuden tiedon tavoittelu pelastaakin monta työtä. Se tarkoittaa, että työn pitää tuottaa selvä lisäys ihmiskunnan tietovarantoon. Sillä ihmiskunnasta tässä on kysymys. Väitöskirjat kuuluvat tieteen piiriin. Tieteessä ei ole kansallisuuksia eikä valtakunnanrajoja, eikä se kumarra rahaa tai valtaa.

Kriteerejä ja sääntöjä on vaikea asettaa, ja niiden kanssa pitääkin olla varovainen. Eli pitäisi mieluiten tulla toimeen mahdollisimman vähällä kontrollilla. Vasta ajan myötä nähdään, mikä on oikeaa ja arvokasta. Tai kuten eräs suomalainen runoilija on tiivistänyt: ”aika tallaa torakat.”

On kuitenkin ihan suositeltavaa pohtia asioita. Itse olen huomannut pari käsitettä hyödyllisiksi. Sisäinen relevanssi tarkoittaa, että asiat tutkitaan ja esitetään oikein. Siis metodit on ymmärretty oikein, matematiikkaa käytetään oikein, ja logiikka ja päättely on kohdallaan. Tarkoitus on varmistaa, että tiedon tavoittelussa ei ole tyhmiä muoto- ja ajatusvirheitä. Ulkoinen relevanssi puolestaan tarkoittaa että asia, jota tutkitaan, on tutkimisen arvoinen. Eihän tämä itsestään selvää ole, ja tässäkään ei pitäisi olla liian jyrkkä. Kuka tietää, mikä on tärkeää kymmenen vuoden kuluttua.

Tämä kaikki on ylettömän vanhanaikaista. Tasosta ja laadusta puhuminen on aina vain yhtä tarpeellista, vaikka siinä ei olekaan mitään uutta ja mullistavaa. Pidän mielelläni kiinni ikivanhoista hyveistä. Entä mitä ovat ne vihjaamani radikaalit tavoitteet? Niitä on vaikea ilmaista tarkasti, mutta voimme ehkä lähestyä niitä vertauskuvien kautta. Joten kerroin kuulijoilleni pienen tarinan runoilija Vladimir Majakovskista.

Osoittautui, että yleensä juuri kukaan kuulijoista ei ollut kuullut hänestä. Vladimir Majakovski (1893 – 1930) oli Venäjän vallankumousajan tunnetuimpia hahmoja: tulisieluinen futuristinen runoilija, agitaattori, taidemaalari ja julistegraafikko. Hänellä oli asenne, ja se on tärkeintä. Kerran Majakovskilta kysyttiin: ”mikä on runoilija”? Hän vastasi: ”runoilija on onnea tuottava kone”.

Joten tein kuulijoilleni hieman muokatun kysymyksen: ”mikä on tutkija”? Ja selitin, että mielestäni tutkijan pitää olla tietoa tuottava kone. Se riittää, siinä on oikeastaan sanottuna kaikki olennainen. Ja tämä tehtävä riittää koko loppuelämän toimintaohjeeksi. Mutta samalla kannattaa tähdätä laajempaan tavoitteeseen. Tämä tehtävä pitäisi suunnata niin, että tutkija olisi samalla myös onnea tuotava kone. Lähimmäisille ja kollegoille, mutta myös tuleville sukupolville, koko ihmiskunnalle. Tieteen tekijä on todellinen futuristi!

Sain tiedostamattoman herätteen tähän kirjoitukseen luettuani Scientific American- lehdestä Felicia Sterlingin artikkelin How Do We Know What We Know? Arvaatte vastauksen: ”it begins with “s” and ends with “cience" – and the ignorant are trying to trash it”. En muistanut lukeneeni tuota juttua, ennen kuin olin kirjoittanut edellisen kappaleen loppuun. Näinkin toimii ihmisen mieli.

Kosmiset taikurit - insinöörit

Puolalainen tieteiskirjailija Stanislaw Lem (1921– 2006) osasi kirjoittaa ällistyttävän profeetallista ja syvällistä testiä. Nyt tarkastelen häntä tutkijana, joka muokkasi ideoitaan tieteiskirjallisuuden muotoon. Oikeastaan hän kirjoitti fantasioitua filosofiaa.

Lem oli laajasti lukenut: hän opiskeli aikanaan lääketiedettä ja tekniikkaa, ja eräs erikoisala oli kybernetiikka. Häntä kiinnosti myös filosofia. Norbert Wiener oli juuri kirjoittanut legendaariset kirjansa Cybernetics ja The Human Use of Human Beings, ja ilmeisesti Lem tunsi ne hyvin. Lääketieteen kautta hänellä oli syvempi ote kybernetiikkaan kuin useimmilla insinööreillä tai filosofeilla. Hänen monien kirjojensa henkilö Ijon Tichy, jonkinlainen Lemin alter ego, viihtyi hyviin hullujen kyberneetikkojen ja hullujen tiedemiesten seurassa. Lem osoittaa myös syvällistä perehtyneisyyttä teknologian filosofiaan ja etiikkaan.

Teoksessa Kyberias (1965; suom. 1982) esiintyy kaksi erikoista hahmoa: Trurl ja Klapausius. He ovat jonkinlaisia kosmisia taikureita, robotteja, keksijöitä ja ennen kaikkea insinöörejä. Heille ei juuri mikään ole mahdotonta. Lem koskettaa tässä erästä tekniikan filosofian aluetta, joka on alkanut viime aikoina kiinnittää yleisempää huomiota tekoälykeskustelun myötä. Tekniikka, eli siis insinöörit tuottavat jatkuvasti asioita, joiden pitäisi olla filosofien ja jopa terveen järjen kriteerien mukaan mahdottomia. Mutta nuo aikaansaannokset syntyvät hieman eri lailla kun on ajateltu, ja niillä voi olla yllättäviä sivuvaikutuksia. Tämä teema on Lemillä profeetallinen, ja sitä ei ole juurikaan huomioitu.

Trurlin ja Klapausiuksen suhteelle on ominaista, että vaikka he ovat tavallaan kollegoita, he kilpailevat ankarasti siitä, kumpi on parempi, ja yleensä ikävin seuraamuksin. Mieleeni on tullut, viittaako tämä kylmän sodan asetelmaan: itä- ja länsiblokin kilpailuun. Nykyisin olen siitä varma. Lemin tekstit ovat täynnä merkityksiä ja viittauksia. Katsotaan muutama esimerkki.

Kerran Trurl keksi koneen, joka pystyy tekemään mitä tahansa jollain kirjaimella alkavaa asiaa. Ja näin tuo kone todella toimi. Klapausius keksi kysyä, osaisiko kone tehdä ”ei-mitään”? Kyllä vain, totesi Trurl ja käynnisti koneen. Ensin näytti siltä, ettei tapahdu mitään. Ehkä kone ei toimikaan. Mutta sitten he kauhukseen huomasivat, että maailma alkoi kovaa vauhtia tyhjentyä. Kone pysäytettiin heti, mutta suuri joukko ihania asioita oli jo peruuttamattomasti kadonnut. Eiköhän viittaus kylmään sotaan ole tässä ihan luultava.

Kertomuksessa Kunnon löylytys Trurl kehuskelee koneella, joka voi kopioida mitä tahansa. Klapausius kysyy sitten viattomasti, voisiko Trurl kopioida itsensä? Ilman muuta! Trurl hyppää koneeseen, ja pian siitä astuu esiin täydellinen Trurlin kopio. Siekailematta Klapausius hyökkää sen kimppuun ja alkaa piestä sitä armottomasti. Trurl protestoi, mutta Klapausius toteaa että tämähän on vain Trurlin kopio, joten sen murjomisella ei ole mitään väliä. Lukija ymmärtää että Trurl on huijannut. Rangaistukseksi hän saa ankaran löylytyksen, josta selviää vain vaivoin hengissä.

Tässä novellissa leikitään ajatuksella, että Trurlin kone olisi luonut niin sanotun filosofisen zombin. Käsite on monille tuttu tekoälykeskustelusta, mutta novellin kirjoitusaikana se ei vielä ollut yleisesti tunnettu. Ajatellaanpa, että ihmisestä tehdään täydellinen kopio. Se voi olla fyysisesti identtinen, eli atomin tarkkuudella samanlainen. Tai se voi olla funktionaalinen kopio, joka on rakennettu vaikka tyhjistä oluttölkeistä. Oluttölkkizombi olisi tietenkin epäkäytännöllinen. Se olisi suunnattoman hidas, ja lisäksi se olisi iso. Ehkä se ei mahtuisi edes aurinkokuntamme alueelle. Mutta toiminnallisesti se olisi identtinen ihmisen kanssa, kunhan tehtäisiin koon ja ajan skaalaus.

Joten kysymys kuuluu: onko tällainen zombi täysin samanlainen kuin se ihminen, jonka kopio se on? Eli onko se tietoinen, ajatteleva ja tunteva olio? Useimmat filosofit tuntuvat vastaavan: ei ole. Eivätkä he edes tee eroa oluttölkkizombin ja tarkan kopion välillä. Kumpikaan ei kelpaa. Perusteena voisi olla, että zombilla ei ole sielua, mutta nykyaikainen filosofi ei voi vakavissaan puhua sielusta. Niinpä he keksivät mutkikkaita ja lähes akrobaattisia perusteluja välttääkseen sanan ”sielu” käyttöä.

Lemillä onkin filosofeihin hieman viisto suhde. Hän toteaa eräässä novellissa: ” .. sillä mitäpä muuta filosofia on kuin yritys ymmärtää tosiasioita pidemmälle kuin mitä tiede sallii.”

Lem vaikuttaa nykyisin täysin ajanmukaiselta myös suhteessaan kybernetiikkaan. Lem oli syvästi vaikuttunut Wienerin kirjoista ja kybernetiikasta. Lemin nuoruudessa kybernetiikka edusti suurta filosofista ja teknologista ideaa.

Kybernetiikka antoi myös ratkaisevan sysäyksen tekoälyn tutkimukselle. Tämä tapahtui samaan aikaan kuin tietokoneiden läpimurto, 1950-luvun puolivälissä. Koska digitaalinen teknologia oli nopeasti kehittyvä ja dynaaminen ala, vallitsevaksi tekoälyn lähestymistavaksi muodostui kybernetiikan asemasta laskentaan ja logiikkaan perustuva digitaalinen tekoäly. Tämä tilanne on kuitenkin muuttumassa, ja eräänä syynä näyttäisi olevan tekoälytutkimuksen liittoutuminen aivojen tutkimuksen kanssa.

Lem näki tarkasti myös kybernetiikan pimeän puolen. Hänen eräällä päähenkilöllään Ijon Tichyllä oli useita kohtaamisia kyberneetikkojen kanssa, ja nuo kohtaukset olivat outoja ja pelottavia. Kyberneetikot olivat usein alkemisteihin verrattavia fanaatikkoja, jotka rakentelivat kiihkeän innostuksen vallassa vastenmielisiä luomuksiaan ymmärtämättä oikeastaan lainkaan, mitä olivat tekemässä. Lemin kyberneetikot ovat avaruusajan goottilaisia frankensteineja, he leikkivät pimeillä voimilla.

Olen aiemmin kirjoittanut kirjailijoista, joilla on eräänlainen kaksoiselämä (ks. teksti Kirjallista kaksoiselämää). Heissä on oikeastaan kaksi aivan erilaista kirjallista tuotantolinjaa. Lem kuuluu selvästi tähän joukkoon. Hän sijoitti suuret teknologiset, yhteiskunnalliset ja tieteelliset visionsa vakaviin ja klassisiin romaaneihinsa: Solaris, Voittamaton, Eeden. Isännän ääni, Tales of Pirx the pilot (novelleja). Tässä hän toimi täysin tieteiskirjallisuuden parhaiden perinteiden jatkajana. Mutta skeptiset ja kriittiset ideansa ja mielipiteenä hän sijoitti fantastisiin, ironisiin ja satiirisiin teoksiin: Kyberias, Tähtipäiväkirjat, Paluu tähdistä, Rauha maassa, Futurologinen kongressi.

Lem kirjoitti lisäksi paljon tekstejä, joita on hankala edes luokitella. Koska hän ajatteli paljon.

Myyttinen Apotti

Aloitan tämän tarinan kertomuksella elävästä elämästä. Amerikkalainen IBM- yhtiö kehitti 1960- luvulla markkinoille suurtietokoneiden perheen nimeltä S/360. Koneen ainutlaatuinen piirre olisi sen käyttöjärjestelmä. Se on ohjelmisto, joka helpottaa huomattavasti koneen käyttöä. Hyvin määriteltyjä käyttöjärjestelmiä ei oikeastaan siihen aikaan vielä ollut olemassa.   

Kehityshanke oli kuitenkin vakavissa vaikeuksissa. Budjetti oli jo ylittynyt moneen kertaan, ja aikataulujen venyminen uhkasi tietokoneen kaupallista tulevaisuutta. Frederick Brooks huomasi silloin merkillisen ilmiön. Projektin miehitystä lisättiin, mutta seuraus oli odottamaton. Projekti ei siitä nopeutunut, vaan kävi suorastaan päinvastoin. Jos joku tehtävä oli myöhässä esimerkiksi kolme kuukautta ja siihen lisättiin uusia henkilöitä, tehtävä myöhästyi entistä enemmän, ehkä viisi kuukautta.  

Ilmiön on havaittu pätevän projektitoiminnassa myös yleisesti. Sille löytyy myös luonnollinen selitys. Projektissa eri henkilöiden ja ryhmien välinen tietojen vaihto vaatii paljon työtä. Kun tietoa vaihtavien osapuolten määrä kasvaa, tarvittavan kommunikaation määrä kasvaa myös, mutta vielä paljon nopeammin. Lisäksi projektissa toimivien henkilöiden kuormitus on jo ennen työvoiman lisäystä venytetty äärimmilleen. Nyt heidän tulisi vielä käyttää osa ajastaan uusien henkilöiden opastamiseen. 

 

Niinpä Brooks saattoi muotoilla kauniin ja kompaktin säännön: ”Resurssien lisäys myöhässä olevaan projektiin tai tehtävään saa sen myöhästymään lisää.” 

Tällaisten hankkeiden vaikeuksiin vaikuttaa tietenkin myös hankkeen sisältö, tai pikemminkin sisällön haastavuus, sillä kyse ei todellakaan ole ojankaivuusta tai heinänteosta. Tavoitteena oli kehittää IBM- tietokoneen käyttöjärjestelmä OS 360. Tehtävän määrittely oli sumea, sillä tuohon aikaan, 1960-luvulla, tietokoneen käyttöjärjestelmä oli aivan uusi idea. Ei ollut yleistä mielikuvaa siitä, miten helposti sellainen voidaan saada aikaan. Siksi työpaketit ja koko hanke osoittautuivat alusta alkaen väärin mitoitetuiksi. 

 

Valitettavasti projektin tulos osattiin kuitenkin hahmottaa. Ymmärrettiin hyvin, miten tietokoneen käyttöjärjestelmän piti palvella konetta ja käyttäjiä. Siksi projektia ei voitu lopettaa, ennen kuin tuo tulos oli saatu. Seurauksena oli massiivinen, tuhansien prosenttien eskalaatio. Kaikkiaan projektiin upposi 2000 henkilötyövuotta. Se on valtava määrä työtä. Jälkiviisautena voisi vielä sanoa, että ohjelmakoodin koko oli vaivaiset kaksi megatavua. Nykyaikana se on naurettavan pieni ohjelma! 

Frederick Brooks on kuvannut tilannetta klassikoksi muodostuneessa kirjassaan Myyttinen henkilötyövuosi (the Mythical Man-Month). Brooks oli huomannut, että tällaisessa hankkeessa henkilötyövuodesta tulee myyttinen käsite. On vaikea tietää etukäteen, mitä sillä saa aikaan. Lisäksi se ei tottele normaalia matematiikkaa. Työpaketteja ei voi summata, kertoa tai jakaa osiin normaalilla tavalla, tulokset ovat arvaamattomia. 

Brooksin kirja ilmestyi vuonna 1975, ja siitä tuli nopeasti teknologiakirjallisuuden klassikko. Kirjasta otetaan säännöllisesti uusia painoksia, se on ns. steady-seller. Sitä myydään maailmanlaajuisesti vuosittain ehkä noin 10 000 kappaletta. Brooksin projektista on kulunut jo vuosikymmeniä, mutta edelleenkin hänen kuvaamansa ongelma on ja pysyy. Kirjasta on sanottu, että sen neuvot ovat eniten siteerattuja ja vähiten noudatettuja. 

 

Siirrytään nyt nykyaikaan. Luin hiljattain lehtiuutisen. Terveydenhuollon tietojärjestelmä Apotti tulee maksamaan 200 miljoonaa euroa enemmän kuin on suunniteltu. Rivien välistä luin, että kustannusylitystä pidettiin aika suurena. Déjà-vu! Se on ranskaa, ja tarkoittaa tunnetta: tämähän on aiemmin nähty. Aivan oikein, siinähän on taas Brooksin myyttiset henkilötyövuodet – tai oikeastaan vielä myyttisemmät eurot! 

Joten mikä on Apotin kustannusarvio, paljonko se nyt tulee lopulta maksamaan. Hankkeella on runsaat ja havainnolliset kotisivut, joilla hanketta ja se tilaa selostettiin tarkasti tiedon välittämistä vältellen. Piti turvautua pieneen googlaukseen: uusin kustannusarvio on nyt 570 miljoonaa euroa. Kustannusten ylitys on siis mojova, ja tulee ilmi vaiheessa, jossa kaikki on suunniteltu ja toteutuskin on ”75% valmis”. Rupesin pohtimaan tarkemmin. Apotti on tietokantajärjestelmä, siis jotain aika suoraviivaista ja tuttua. Se on laaja, mutta tällaiset järjestelmät skaalautuvat hyvin. Siinä on tosin varmaan aika paljon toimintologiikkaa ja rajapintoja. Homma on pääosin työtä, joten karkeasti arvioiden hanke voisi olla kooltaan 3000 – 5000 henkilötyövuotta. Brooksin OS 360- hanke jää kirkkaasti toiseksi.

Miten tällaiseen loukkuun taas jouduttiin? Osa vastauksesta löytyy tämän kirjoituksen alkuosasta. Olen itsekin pohtinut, miksi niin monet projektit epäonnistuvat ja suistuvat raiteeltaan. Tämän pohtiminen on ollut työtäni, ja olen koonnut myös omat kokemukseni kirjaksi: Projektitoiminnan musta kirja. (Readme.fi 2011). Kirjasta löytyy paljonkin syitä siihen, miten tällaiset hankkeet joutuvat vaikeuksiin. En selosta niitä tässä sen tarkemmin, mutta tottahan siinä myös Brooksin myyttiset henkilötyövuodet käsitellään. 

 

Kuten Brooksin kirja, myös oma kirjani on steady seller. Kustantajan kirjanpidon mukaan sitä myydään edelleen muutama kappale vuodessa.

Brooksin kirjan ikoninen kansikuva -ja Apotti- hankkeen tilanne?

Arvoketjut hallintaan

Nykyaikainen talouselämä on monimutkaista. Tuotteet ja palvelut ovat harvoin peräisin yhdeltä osapuolelta. Niiden takana on kokonainen joukko toimijoita. Yritysstrategiassa arvoketjujen hallinta on keskeisiä tarkastelukulmia. Jos kyse on vain tavaran ja energian liikkeestä, puhutaan logistiikasta. Arvoketju taas koostuu vaiheista ja toimijoista, jotka tuottavat liiketypimintaan arvoa. Tavaran myyjä saattaa pohtia, pitääkö hänen uskoa kuljetukset erilliselle toimijalle. Pitäisikö markkinointi hoitaa itse, vai käyttää palvelua. Pitäisikö olla omaa valmistusta? Pitäisikö ottaa tuotevastuu, ja mitä se käytännössä merkitsisi. Pitäisikö vastata myös suunnittelusta? 

Jos arvoketju on pitkä, se merkitsee ehkä ylimääräisiä kustannuksia, sillä jokainen ketjun osa saa aina tietyn osuuden myyntituotosta. Toisaalta omat kyvyt eivät riitä kaikkeen. Erikoistunut alihankkija on yleensä hionut oman prosessinsa huipputehokkaaksi. Kun yritys ottaa omaan hoitoonsa arvoketjun osia, puhutaan vertikaalisesta integraatiosta. Mutkikas tuote tai palvelu saattaa edellyttää eritysosaamista ja tuotevastuuta, ja silloin voi olla viisasta ottaa omaan haltuun esimerkiksi tuotekehitys. 

Arvoketju ei tietenkään ole oman aikamme keksintö. Esimerkkinä voisi olla antiikin Rooman legioonien varusteiden hankkiminen. Tarkastellaan kuitenkin lähempää tapausta. Valistusaikana sai alkunsa kirjojen painamistaidon kiihdyttämä mediavallankumous. 1800-luvulla siihen liittyi sanomalehdistön levikin nopea kasvu. Valistavan lehdistön rinnalle nousi 1700-luvun lopulla poliittinen lehdistö, ja lehdistön kaupallistuminen seurasi 1800-luvulla.  

Tähän kehitykseen liittyy saumattomasti teknologia. Kirjapainon vaatimukset täytti aluksi lumppupaperi, mutta halvempia raaka-aineita etsittiin jatkuvasti. Erilaisia kasvikuituja kokeiltiin, ja 1800- luvun puolivälistä alkaen kuitumateriaalina alkoi yleistyä puu. Aluksi puusta valmistettiin mekaanisesti hienontamalla hioketta, joka soveltui hyvin halvan sanomalehtipaperin raaka-aineeksi. Pian keksittiin myös kemiallinen sellun keitto. Sellu oli materiaalina yhtä korkealaatuista kuin lumppumassa, mutta huomattavasti halvempaa.  

Myös kirjallisuuden läpimurto ajoittui 1800-luvun alkuun. Romanttinen kirjallisuus korvautui nopeasti realistisella tyylillä. Se tarttui ajankohtaisiin ja yhteiskunnallisiin aiheisiin. Romaanimuodosta tuli tavattoman suosittua, 1800-luku oli suurten romaanien ja suurten kirjailijoiden kulta-aikaa. Romaanit levisivät sekä kirjoina että sanomalehtien jatkokertomuksina. Hieman nimien pudottelua tuolta ajalta, namedropping: se virkistää muistia ja avartaa perspektiiviä. Englannissa mm Jane Austen, Charles Dickens, Robert Louis Stevenson, Amerikasta Herman Melville, Mark Twain; Ranskasta Victor Hugo, Gustave Flaubert; Venäjältä Nikolai Gogol, Anton Tšehov, Leo Tolstoi, Fjodor Dostojevski. 

Kirjallisuus on universaalia, ja sen virtaukset ylittävät maantieteelliset rajat. Ja tietenkin nuo virtaukset myös mukautuvat paikallisen kulttuurin olosuhteisiin. Kansoilla ja kielialueilla on omat klassikkonsa, meidän Aleksis Kivemme sopii hyvin tähän joukkoon. Lukija voi valita minkä tahansa edellä luetelluista nimistä tutustumisensa kohteeksi, ja on luultavasti vaikuttunut. Klassikoiden hehkua ei edes aika himmennä. 

Palataan 1800- luvun alkuun. Kirjallisuus ja yleisemmin kirjallinen tuotanto ei ollut pelkkää estetiikkaa ja tyylisuuntia. Se oli myös oma talouselämän tai jopa teollisuuden alansa. Ja se alkoi jo tuohon aikaan erottua arvoketjuiksi, joiden eri vaiheilla oli oma tehtävänsä. Oli alkutuotanto eli tekstien ja ideoiden synnyttäminen. Siis kirjailijat ja lehtimiehet. Oli kustannustoiminta, joka organisoi nuo arvoketjut, siihen lukeutui romaanien kustantaminen ja sanomalehdistö. Oli markkinointi, myynti ja rahoitus. Ja oli materiaaliset arvoketjut, kuten paperitehtaat ja kirjapainot. Edellä kuvattu vertikaalisen integroinnin ajatus oli luonnollisesti tuttu, ja siitä esiintyi erilaisia muotoja.  

Lukija ehkä huomasi, että ranskalasien kirjallisuuden kohdalta puuttui eräs nimi, joka on aivan keskeinen: Honoré de Balzac (1799 – 1850). Balzac otti kirjallisuuden vakavasti. Hän näki kirjallisuuden eräänlaisena tutkimuslaboratoriona, jonka tehtävänä on yhteiskunnan toiminnan tutkiminen ja kuvaaminen. Tätä tehtävää varten hän aloitti suurprojektin, la Comédie humaine. Hanke oli suurellinen, ja jäi tietenkin kesken. Hän ehti kuitenkin kirjoittaa sitä varten 90 romaania. Balzac oli maaninen tekstiä suoltava ihmiskone. Aikataulun ahdistaessa hän saattoi kahdessa vuorokaudessa tuottaa kaksisataa liuskaa käsikirjoitusta, ja liuskat kiidätettiin vauhdilla kärsimättömänä odottavalle latojien armeijalle. 

Bazaciile kirjoittaminen oli syvästi henkilökohtaista. Hän kertoi, miten valtavan elämyksen hän koki, kun näki ensimmäisen kerran tekstejään painettuna. Ja hän teki parhaansa tuottaakseen samaa tavaraa aina vain lisää. Jossain vaiheessa hän perusti oman lehden, ja kirjoitti itse lähes kaikki sen artikkelit. Hän hankki myös oman kirjapainon, ja mahdollisesti suunnitteli myös omaa paperitehdasta. Ilmeisesti näistä hänen uransa vaiheista juontuvia kuvauksia löytyy hänen romaanistaan Kadonneet illuusiot. Romaani kuvaa oivallisesti sitä kehitysvaihetta, missä sanomalehdistö ja kustannustoiminta alkoivat kaupallistua. Kuvaus on inhorealistista. Näin pitkälle menevä vertikaalinen integraatio ei ollut järkevää edes Balzacin kaltaiselle ihmisdynamolle. Jatkossa hän julkaisi romaanejaan muiden omistamien kustantamojen kautta. 

Lopetan kertomukseen, jonka lähteen olen unohtanut, mutta kerron sen kuitenkin, koska se on hyvä tarina. Eräs lääkäri 1800-luvulla oli erikoistunut mielisairaiden hoitoon. Hänen lehtimiesystävänsä halusi tavata "tyypillisen hullun". Lopulta lääkäri kyllästyi ystävänsä pyyntöihin, ja lupasikin järjestää päivällisen, johon tämä kiinnostava henkilö osallistuisi. Päivällisillä oli mukana kaksi lehtimiehelle vierasta henkilöä. Toinen söi rauhallisesti ruokansa, ja toinen keskusteli vilkkaasti. Jälkeenpäin lehtimies oli kokemuksestaan pöyristynyt. "Olipa se kauhea kokemus. En koskaan unohda sen hullun ilmehtimistä ja hänen mielipuolisia juttujaan". "Taidat nyt erehtyä", vastasi lääkäri. "Se hiljainen mies oli tyypillinen hullu. Se toinen oli kuuluisa kirjailija Honoré de Balzac".