keskiviikko 28. huhtikuuta 2010

Atlantic Unicorn

Meksikon lahdella huhtikuun lopussa sattunut öljynporauslautan räjähdys vaati ihmishenkiä, ja uhkaa myös aiheuttaa suunnattoman ympäristökatastrofin. Mutta minkälainen hirviö on tuollainen öljynporauslautta, ja millaista siellä on olla töissä? Tiedämme ehkä, että siellä tienaa kuukaudessa sen, mitä tavalliset kuolevaiset koko vuonna. Ja ehkä aavistamme, että hyvästä syystä.

Merikapteeni Juha Lehtosen kirja ”Atlantic Unicorn” (Tammi 2002) kertoo porauslauttojen työmiehistä. Kirja kertoo todellisesta elämästä, tosin hieman tavallista dramaattisemmissa olosuhteissa. Se on jännityskirja, realistinen kirja, ja äijäkirja. Se kertoo arjen sankaruudesta, käsittämättömästä rohkeudesta ja moraalisesta vastuuntunnosta. Se kertoo myös ahneudesta, voiton tavoittelusta keinoja kaíhtamatta ja suoranaisesta roistomaisuudesta.

Miksi kriitikot eivät aikanaan ylistäneet tätä kirjaa? Se ei ehkä sovi umpihumanistiseen kirjallisuusperinteeseemme. Mielummin ylistetään kirjoja joissa wannabee taiteilijaretkut juopottelevat ja turhautuvat luomisen tuskassaan. Mitä muuta tärkeää maailmassa muka voisi olla?

Älkää uskoko. Kääntykää kirjakauppiaanne tai kirjastonne puoleen. Lukekaa tämä kirja. Se on hyvää kirjallisuutta, ja se on myös opettavaa, sujuvaa ja viihdyttävää ajankäyttöä. Samalla saatte tietää jotain olennaista tästä ihmisen tekemästä maailmasta. Ehkä saatte myös aavistuksen siitä, millaista oli Meksikonlahden porauslautalla huhtikuussa 2010.

perjantai 23. huhtikuuta 2010

Kamreerien johtama Nokia

Nokian menestys kiinnostaa edelleen suomalaisia, vaikka kyseessä onkin nykyisin amerikkalaisten eläkeläisten omistama yhtiö. Nokian vaikutus Suomeen on valtava, ja Nokian T&K toiminta Suomessa ruokkii koko innovaatiojärjestelmäämme. Siksi Nokian menestys ei ole yhdentekevä.

Nokian rakettimainen nousu maailman suurimmaksi elektroniikan laitevalmistajaksi oli monien sattumien summa. Valtava merkitys oli sillä, että insinöörit tekivät hyviä puhelimia. Esimerkiksi Lauri Kuokkanen auttoi Nokiaa, koska hänen duplex-suodattimensa tekivät pienet analogiset matkapuhelimet mahdollisiksi. Aivan ratkaisevaa oli kuitenkin tuoda markkinoille juuri oikeaan aikaan mullistava puhelin, vuonna 1994 esitelty 2110. Se muutti kaikki käsitykset puhelimesta. Se oli pienin, kevein, littein, kaunein ja helppokäyttöisin puhelin. Sitä myytiin yli 20 miljoonaa, kertaluokkaa enemmän kuin oli suunniteltu. Uudet mallit jatkoivat menestystä. ”Kansanmalli” 5110 myi yli 50 miljoonaa. Nokia pystyi onneksi vastaamaan kysyntään. Vuoteen 1999 mennessä Nokia oli noussut tuntemattomuudesta globaaliksi markkinajohtajaksi.

Nyt Apple on tehnyt Nokialle nokiat. iPhone myy kun häkää, ja Nokian omat älypuhelimet herättävät lähinnä myötähäpeän tunteita. Ja tällä asialla on merkitystä. Matka- ja älypuhelin on kuluttajalle hyvin henkilökohtainen laite. Sen käyttökokemus ja statusarvo ovat aivan ratkaisevia. Miten tähän on jouduttu. Eivätkö Nokian tuhannet insinöörit osaa enää tehdä puhelimia? Missä on muotoiluperinteemme?

Syy on ehkä siinä, että Nokia on nykyisin kamreerien johtama rahantekokone. Apple saa puhelimestaan huonon katteen, koska se käyttää kallista, uutta teknologiaa. Nokia taas käyttää vanhaa, halpaa teknologiaa. Siksi puhelimet ovat paksuja ja kömpelöitä – mutta epäilemättä niiden valmistus on tuottoisaa. Kamreerijohtamisen ideana on taloudellinen tuotto. Kamreerit eivät voi ymmärtää, että tuotteella itsellään olisi väliä. Nokian maine ja imago ovat jo tahriintuneet. Apple ei välttämättä ohita Nokiaa helposti, koska huipulla voluumit ovat valtavia, ja Nokian tuotekehitys- ja tuotantokoneistot ovat murskaavan tehokkaita. Mutta Nokiaa on haavoitettu pahasti, ja taistelun voittaja voikin tulla idästä.

torstai 22. huhtikuuta 2010

Maailma jonka Dick teki

Philip K. Dick (1928-1982) tunnetaan pehmeän, psykologisen ja filosofisen tieteiskirjallisuuden mestarina. Vähemmän tunnettua on, että hänen ylittämätön mielikuvituksensa on tuottanut myös aivan hämmästyttäviä teknisiä oivalluksia. Dick ei kuitenkaan ole siinä mielessä hard core suunnan edustaja, että hän jäisi itse keksimiensä maailmojen ja teknologioiden vangiksi. Hän esittelee ällistyttävät teknologiset ideansa lähes huomaamatta ja sivulauseissa, luonnollisena asiana, mitä kaikki teknologiat aikalaisille ovatkin. Sen sijaan että jäisi erittelemään keksimiensä teknologioiden hienouksia hän kuvaa niiden vaikutusta ihmisen arkipäivään. Dickin näkökulma on aina arjen sankarin, pienen ihmisen puolella. Dickiä on sanottu pienyrittäjien Dostojevskiksi.

Mutta tarkastellaanpa hieman Dickin profeetallisia teknisiä keksintöjä.

Homeopap
Tämä lienee Dickin keksinnöistä profeetallisin. Se tarkoittaa elektronista mediaa joka sensorien ja kaikkialle ulottuvan tietoverkon kautta tuottaa uutisia lähes reaaliajassa. Dick ennusti näin epäsuorasti internetin ja sosiaalisen median. Kirjoissa internetin kaltainen tietoverkko, tietokoneet ja mobiililaitteet ovat epäilemättä läsnä, mutta kaukana taustalla. Arkipäiväisinä asioina niihin ei sinänsä kiinnitetä huomiota. Novellissa ”Minority report” päähenkilö tekee murhan. Hänellä on kiire, sillä hän tietää, että kymmenessä minuutissa juttu on jo homeopapissa.

Velkojen perintäpallot ja Nitzin elävät mainokset

Pirullisia media - ajan keksintöjä. Dick ymmärsi myös, että mitä tehokkaammaksi ja aggressiivisemmaksi mainonta tulee, sen typerämmäksi käy sen sisältö. Onneksi meillä ei ole näitä – vielä.

Ubiympäristö eli älykäs ympäristö

Dickin henkilöt joutuvat toistuvasti kahnauksiin erilaisia palveluja tyrkyttävien ja tekoälyllä käyvien puhuvien laitteiden kanssa. Niitä ovat esimerkiksi robottitaksit, hissit ja myyntiautomaatit. Monimutkaisissa oikean elämän tilanteissa laitteet vaikuttavat täydellisiltä idiooteilta, ja kohtaukset niiden kanssa ovat usein farssimaisia. Varsin hirtehinen on kohtaus, jossa päähenkilö yrittää huijata kolikolla toimivan ulko-ovensa avautumaan ilmaiseksi.

Virtuaalitodellisuus, keinotekoiset muistot ja muistin manipulointi

Nämä teemat sekoittuvat Dickillä toisiinsa. Dick näkee virtuaalitodellisuudessa filosofisen ongelman, joka liittyy hänen yleiseen teemaansa todellisen ja koetun suhteesta. Pisimmälle viety ja tarkimmin kuvattu on uskonnollinen sovellus, mercerismi. Empatialaitteen avulla pääsee sisälle profeetan kokemaan todellisuuteen – ja jakaa myös profeetan kärsimykset.

Simulantit ja androidit
Dickillä on useita versioita: tyhmät palvelijarobotit, ulkoista käyttäytymistä uskollisesti tuottavat simulantit (”We can build you”), tunteilla varustetut androidit (”Blade runner”) ja sotilaallisena sovelluksena hyytävät soluttautujarobotit (”Second variety”). Myös tämä teema liittyy pohdiskeluun todellisuuden luonteesta.

Autofac
Kapitalismin äärimmäinen muoto, täysin automatisoitu teollisuus. Eikö tuotanto olekin ihmisluonnon suurin saavutus. Ja sen täydellisin sovellus on tietysti sotatalous, jossa sotatilan nojalla voidaan tukahduttaa demokratia, tuo tuotantoa haittaava elementti. (”Penultimate truth”)

maanantai 19. huhtikuuta 2010

Uutta rautakautta odotellessa

Raudan, tai oikeammin teräksen valmistus on maanviljelyksen jälkeen eniten maailmaa mullistanut keksintö. Rautakausi teki mahdolliseksi tehokkaat työkalut ja koneet. Teollinen vallankumous moninkertaisti teräksen tuotannon – mutta teräs ei ole juurikaan parantunut. Muinaisajoista tunnettu damaskoksen teräs ja japanilaiset miekat edustivat materiaalitekniikan huippua.

Paremmille materiaaleille olisi kyllä valtava tarve. Tarvittaisiin terästä tai muita materiaaleja, joiden lujuus olisi paljon nykyisiä parempi, ja samoin tarvittaisiin materiaaleja, jotka kestäisivät paljon nykyisiä korkeampia lämpötiloja.

Ajoneuvoissa tarvittaisiin moottoreita, joilla olisi parempi hyötysuhde. Eräs keino olisi kohottaa moottorin toimintalämpötilaa. Se parantaisi termistä hyötysuhdetta kahdella tavalla: itse termodynaaminen prosessi toimisi paremmalla hyötysuhteella, ja jäähdytys olisi helpompaa järjestää, kun erityistä nestekiertoa ei tarvittaisi, vaan ilma- ja säteilyjäähdytys riittäisi. Yritykset kehittää keraamista korkean lämpötilan moottoria ovat toistaiseksi epäonnistuneet.

Korkeammat toimintalämpötilat parantaisivat myös sekä tavallisten lämpövoimaloiden että ydinvoimaloiden hyötysuhdetta. Lisäksi uudet ydinvoimalat olisivat nykyisiä turvallisempia, ja tuottaisivat huomattavasti vähemmän ydinjätettä. Myös fuusiovoimalassa tarvitaan parempia materiaaleja.

Ilmailu hyötyisi myös. Korkea lämpötila toisi taloudellisemmat turbiinit. Erityisesti avaruuslennot hyötyisivät. Rakettipolttoaineiden hapetin muodostaa pääosan polttoaineen painosta. Käyttämällä startissa ilmasta otettavaa happea avaruusalusten laukaisu mullistuisi. Pienet, siivekkäät ja sulavalinjaiset avaruusalukset veisivät hyötykuormat avaruuteen murto-osalla nykyisestä energiamäärästä ja kustannuksista, Mutta se asettaa moottorien materiaaleille äärimmäisiä vaatimuksia. Myös alusten rungon lämpösuojaus vaatii erikoismateriaaleja.

Miksi sitten uusien materiaalien kehittäminen on niin vaikeaa? Materiaalin lujuus määräytyy atomien elektroniverhon muodostamien sidoksien lujuudesta. Sille asettaa rajan sähköisen vetovoiman suuruusluokka. Se on tietenkin ylittämätön raja, koska kyseessä on fysiikan perusvakio. Mutta jotain voidaan tehdä. Erittäin lujia sidoksia löytyy kiteisistä rakenteista, kun ne ovat mahdollisimman puhtaita. Hiili on eräs lupaava aine. Esimerkkejä ovat hiileen perustuvat timanttikalvot, hiiliputket ja fulleriinit. Muutkin alkuaineet lienevät mahdollisia, mutta niitä tunnetaan toistaiseksi huonosti. Toinen mahdollisuus on harkittu epäpuhtauksien käyttö ja erilaisten aineiden yhdistely, kuten tapahtuu erilaisissa lejeeringeissä ja komposiittiaineissa. Aivan uusi asia on käyttää komposiiteissa nanoluokan aineskokoja.

Keskeinen lujuuteen vaikuttava tekijä on lämpötila. Lämpötilan kohotessa molekyylien lämpöliike alkaa jossain vaiheessa purkaa atomien välisiä sidoksia. Alkaa tapahtua fysikaalisia faasimuutoksia ja kemiallisia reaktioita, jotka pilaavat aineen tekniset ominaisuudet. Noin tuhannesta asteesta ylöspäin alkaa jo tulla vakavia vaikeuksia. Tässäkin fysiikka asettaa rajat. Voidaan tietenkin pyrkiä hyödyntämään luonnostaan vaikeasti sulavien aineiden yhdistelmiä.

Vaikeuksia on oikeastaan kaksi. Ensinnä pitää löytää teknisiltä ominaisuuksiltaan lupaavia kidemuotoja, yhdisteitä ja komposiitteja, kuten teräksen tai eräiden muiden metallien seostaminen nanoluokan keraamipartikkeleilla. Toinen vaikeus on löytää niille taloudellinen valmistusmenetelmä. Ehkäpä näemme aikanaan konstruktiomateriaaleja, joiden lujuudet ovat kymmenkertaisia, ja lämpötilan kestot 2-3 kertaisia nykyisiin verrattuina. Mutta se vaatii kyllä paljon aikaa ja vaivaa.

perjantai 16. huhtikuuta 2010

Video killed the radio star

Eräs tärkeä syy lukea Talouselämä - lehteä on takakanteen painetut Pekka Seppäsen kolumnit. Tänään hän totesi että paperiteollisuus on vain printtimedian alihankkija.

Tämä on totta, hyvin perustavan luonteisella tavalla. Paperinvalmistuksesta kehittyi laaja teollisuuden ala 1800-luvun puolivälissä. Printtimedia herätti yhä suurempaa kiinnostusta, ja vasta keksitty tapa tehdä puusta paperia otettiin heti käyttöön tyydyttämään sanomalehdistön kyltymätöntä paperin tarvetta. Paperiteollisuus loi sen varallisuuden ja teknologisen pohjan, jonka varaan moderni Suomi rakennettiin.

Media synnytti myös nykyisen laajan elektroniikka- ja ohjelmistoteollisuuden. Teollinen tuotanto oli toki ensimmäisenä hyödyntämässä sekä televisiotekniikkaa että tietokoneita, mutta pelkän teollisuuden varassa ala olisi kituuttanut. Median tarpeista syntyi monta kertaluokkia laajempi kysyntä, jonka varassa teknologian kehitys nopeutui ratkaisevasti. Tietokoneteollisuus sai aivan erityisen piristysruiskeen, kun internet syntyi. Suuri yleisö alkoi himoita elektronisia internet-sisältöjä. Ei yleisö kuitenkaan niinkään himoinnut sanomalehtien nettisivuja, pikemminkin nettiporno on alan nolosti piiloteltu suuri vaikuttaja.

Stattisten nettisivujen jälkeen seuraavaksi suureksi sisältöinnovaatioksi on povattu interaktiivista sosiaalista mediaa. Aika näyttää.

Suomen menestystarinan omaleimainen piirre on, että Suomeen syntyi myös vahva elektroniikka- ja ohjelmistoteollisuus Nokian kautta. Tämä innovaatio ei enää nojannut puuvaroihin. Sen sijaan on olennaista hoksata, että matkapuhelut ja SMS viestit merkitsivät sosiaalisen median suurta murrosta. Nokian strateginen oivallus oli suunnata puhelinmallisto tavallisille ihmisille ja erityisesti nuorisolle. Ensimmäisenä, ja vuosikymmenen edellä muita.

Mitä tapahtuu kirjoille ja sanomalehdille? Eivät ne kuole, eivät ainakaan kovin nopeasti. Ei radiokaan kuollut, vaan muutti muotoaan. Radio voi hyvin ja sillä on vakaa kuuntelijapohja.

Media on ottanut pysyvän siivun modernin yhteiskunnan hyödykkeiden tuotannosta.

keskiviikko 14. huhtikuuta 2010

Parempaa teknologiaa - mutta milloin

Olemme tottuneet tekniseen edistykseen. Odotamme, että kehittyvä tiede ja teknologia tuottavat meille jatkuvasti sekä parempia tuotteita, että aivan uusia ja ihmeellisiä edistysaskelia. Mutta on myös pettymyksiä. Kaikki alat eivät edisty. On helppo luetella pettymyksiä. Missä ovat saasteettomat ja suorituskykyiset sähköautot? Niissä ollaan vielä sadan vuoden takaisella tekniikan tasolla. Entä missä ovat sulavat siivekkäät avaruusalukset, jotka tekevät avaruusmatkoista arkipäivää. Ja missä ovat suprajohtavat voimakaapelit, joiden avulla energiaongelmamme jo pitkälle ratkeaisivat? Missä on fiksu tekoäly ja puhetta ymmärtävät ja hyödylliset robotit?

Jokin jarruttaa teknologian kehitystä. Voisiko se olla lyhytnäköinen teollisuus joka panttaa hyödyllisiä keksintöjä? Vai voisiko tiede törmätä luonnonlakeihin? Vai onko kyseessä vain kerta kaikkiaan keksimisen vaikeus? Vastaus voi olla kaikkea näitä.

Mutta vielä on eräs ongelma, jota ei yleisesti ymmärretä. Nykyajan tekniikka on aika monimutkaista. On vaikea löytää niin suuri rahoituspanos, että epävarma ja huonosti ymmärretty teknologia saadaan kehitettyä luotettavaksi, halvaksi ja kaupalliseen käyttöön sopivaksi. Yleensä millään yhtiöllä – tai edes valtiolla - ei ole riittävän suurta rahasummaa. Ja vaikka olisi, riskit ovat niin suuret, ettei investointipäätöstä uskalleta tehdä.

Ja ymmärretään myös tämä. Tuotekehityksessä on tehtävä paljon päätöksiä. Mahdollisuuksien puu haaroo, ja väärä päätös johtaa lopulta umpikujaan.

Oikeasti uusi merkittävä teknologia nousee vasta, kun se alkaa kiinnostaa teollisuutta laajemmin. Monet teolliset laboratoriot toimivat rinnakkain, ja vaikka monet niistä ajautuvat umpikujaan, aina on myös niitä jotka löytävät oikean suunnan. Globaali ja hajautettu tuotekehitys saa aikaan riittävän kokonaispanoksen, ja seuloo esiin onnistuneet suunnittelupäätökset.

Tästä on hyvä esimerkki: taulu-TV. Nestekidenäytöt keksittiin vuosikymmeniä sitten, mutta niiden kehitykseen ei satsattu. Kuvaputkiteollisuus oli suuri ja konservatiivinen ala. Ei se halunnut lähteä sahaamaan omaa oksaansa. Mutta sitä oli vaikea lähteä muidenkaan hastamaan. Vasta kun laptop-PC syntyi, teollisuuden oli pakko lähteä kehittämään LCD näyttöjä. Laptop PC oli kallis ja haluttu. Se tuotti kehitystyön tarvitseman katteen. Kun teknologia oli riittävän valmis, se vyöryi myös massamarkkinoille eli TV teollisuuteen. Kuvaputket korvautuivat litteillä näytöillä muutamassa vuodessa.

keskiviikko 7. huhtikuuta 2010

Tiede ja historian ymmärtäminen

Onko historia tiedettä? Entä voidaanko historian tutkimusta edistää kehittämällä historian omaa metodologiaa tieteenä. Tai voiko historia hyötyä muiden tutkimusalojen tiedoista? Ilmeisesti ainakin nykyaikana vastaus kaikkiin kohtiin on varovaisen myönteinen.

Voidaanko historiaa ymmärtää ilman niin sanottua kovaa tietoa? Tarkennan kysymystä. Voidaanko tieteen historiaa kuvata ilman, että historioitsija on selvillä tieteen filosofiasta tai tieteellisten käytäntöjen muuttumisesta eri aikoina? Voidaanko teollistumisen historiaa kuvata ottamatta huomioon itse teollisia prosesseja. Ainakin eräs huomio on selvä. Tieteellinen tieto biologisista ja geologisista prosesseista on mullistanut perin pohjin käsityksemme maapallon ja sen elollisen luonnon synnystä. Itse asiassa käsityksemme noista kaukaisista asioista olisi jokseenkin mitätön, ellemme pystyisi sovittamaan luonnosta tehtyjä havaintoja ja harvoja säilyneitä fossiileja tieteellisen tiedon kehikkoon.

Näyttää siltä, että on taas kirjoitettava Galileosta. Vakiintunut maailmankuva oli jo antiikin ajoista olettanut sekä maan että muut taivaankappaleet palloiksi. Kiistakysymykseksi jäi niiden liikkeiden ymmärtäminen. Kirkon hyväksymä Ptolemaioksen malli oletti, että muut taivaankappaleet kiersivät maata. Mallin ongelmana oli kuitenkin sen monimutkaisuus. Siksi Kopernikus ehdotti yksinkertaisempaa, aurinkokeskeistä mallia. Galileon väitetään osoittaneen aurinkokeskeisen maailmankuvan oikeaksi teleskoopilla tehtyjen havaintojen avulla. Mitään tällaista havaintoa Galileo ei kuitenkaan koskaan tehnyt. Galileon havaintojen tarkkuus ei edes siihen olisi riittänyt, vaan asia varmistettiin teleskooppihavainnoilla vasta 1800-luvun puolessa välissä.

Galileo tuotti kuitenkin uutta havaintoaineistoa, kuten kuun kraatterit ja vuoristot, auringonpilkut, Venuksen näkyminen sirppinä, Jupiterin kuut, tähtisumut, ja tähtien oletettua paljon suurempi lukumäärä. Ehkäpä juuri näiden havaintojen merkitys oli ratkaiseva, sillä ne osoittivat, että vaikka olevaisen piiri ylittää ihmisen aistien piirin, myös sen aisteillemme näkymätön osa on saavutettavissa erilaisin apukeinoin. Eräs niistä on matematiikka, jonka merkityksen luonnontieteille Galileo toi eräänä ensimmäisistä esille. Samaan aikaan keksittiin myös mikroskooppi. Vanhan maailmankuvan mursi parin vuosisadan aikana vähitellen vahvistunut tieteellinen konsensus, joka rakentui monenlaisista aineksista. Galileon toiminta kiihdytti prosessia, koska se herätti huomiota ja aiheutti keskustelua. Suurin murros oli kuitenkin koko tieteellisen tiedon käsitteen syntyminen.

Suuret tieteelliset läpimurrot ovat tosiasia, mutta ne rakentuvat toisin kuin kuvitellaan. Ratkaisevat teoriat ja havaintoaineistot ovat harvinaisia. Osaltaan ne vaikuttavat tieteellisen konsensuksen syntymiseen, mutta sen rakentuminen on kuitenkin yllättävän hidasta ja epävarmaa.